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粉末活性炭在污水深度处理中的应用

粉末活性炭在污水深度处理中的应用

编辑:天空彩票手机开奖 发布日期:2018-05-31 11:31

粉末活性炭在污水深度处理中的应用

活性炭是水处理领域中广泛应用的一种吸附剂,由于其含有大量微孔,具有巨大的比表面积,对于污水中的一些难去除的物质(如表面活性剂、酚、农药、燃烧、难降解生物有机物和重金属离子等)具有较高的处理效率。活性炭吸附法具有适应范围广、处理效果好、可回收有用物料、吸附剂可重复使用等优点,广泛应用于污水的深度处理。

1、工程概述

某市再生水厂建造目的为对已经运行的污水处理厂(规模10万m3/d)的排放水进行深度处理,使出水水质达到GB/T19923-2005《城市污水再生利用工业用水水质》标准,其建设规模为8万m3/d,配水管网9.35km。污水经深度处理后,用于工业生产循环冷却水。

污水处理厂设计处理规模为10万m3/d,目前基本已满负荷运行。根据GB50335-2002《污水再生利用工程设计规范》,污水回用系统的设计和运行应保证供水水质稳定、水量可靠和用水安全;再生水厂设计规模宜为二级处理规模的80%以下。据此,再生水厂设计规模按8万m3/d考虑。

2、工艺选择

2.1进出水水质

再生水厂的进水是污水处理厂处理达标(GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准)后的出水。污水厂进水主要是生活污水(约占80%)和工业废水(约占20%)。结合污水处理厂实际出水水质指标和一级B标准,确定再生水厂的设计进水水质为实际出水水质和一级B标准出水水质的最高值(见表1)。

表1  设计进水水质

指标 CODcr/(mg/l) BOD5/(mg/l) SS/(mg/l) TN/(mg/l) NH3-N/(mg/l) TP/(mg/l) pH值 色度
数值 80 25 25 25 12 1 6-9 50

再生水厂出水水质按GB/T19923-2005《城市污水再生利用工业用水水质》标准实行。由于污水厂进水中工业废水量占有的比例超出原设计值,从而导致再生水厂进水色度超标情况时有发生。色度去除是该工程设计的重要部分。

2.2处理工艺

污水深度处理工艺的选择主要依据用户对出水水质的不同要求而定。根据进水水质特点及出水水质要求,该工程深度处理主要以去除色度、浊度、SS、BOD、COD.TP为目的。

根据工艺方案论证,确定该工程处理工艺为:提升泵站→网格絮凝池→斜管沉淀池→V型滤池→清水池→送水泵房→输水管网→用户。

消毒采用液氯,混凝剂采用聚合氯化铝(PAC),同时考虑色度的去除,增加了粉状活性炭投加设施。

活性炭对污染物质具有很强的吸附作用,对使用几率较小的间歇性用途,可采用将粉末活性炭投加到水体中一次性使用的方法,以省略活性炭再生设备。

2.3天空彩与你同行的投加

根据调查,造成污水厂出水色度超标的主要原因是印染废水的排放。据此,采用粉状活性炭的吸附作用对色度进行处理。

2.3.1天空彩与你同行投加点的选取

在絮凝过程中,投加混凝剂后,当絮凝池中形成的微小絮体尺寸发展到与粉末活性炭颗粒尺度相近时,该处即为最佳投加点。在该点投加粉末活性炭可充分发挥其吸附作用。

通常认为粉状活性炭投入水中后前30min吸附能力最强,吸附也比较充分。如果选择在再生水厂混合池前投加,可能存在与后续工艺竞争去除杂质的问题;若在絮凝池投加则需要有精确的选点,否则可能与絮体发生作用,絮体包裹粉末活性炭使其吸附效率降低,从而增加活性炭投加量;若在滤池前投加则活性炭吸附时间不够,而且会堵塞滤料使滤池冲洗周期缩短,效率不高且影响大。因此,有条件时应尽量将活性炭投入原水且保证到达处理系统前有一定的吸附时间。

根据以上分析,选择在混凝沉淀单元中同时投加粉状活性炭和絮凝剂,投加点位于絮凝池进水处,此时对色度的去除率可达80%,出水色度值小于30,达到再生水用户对色度指标的要求。同时在实际运行过程中,可根据进水色素的情况灵活投加粉末活性炭,色度偏高时,投加粉状活性炭;色度能达到排放标准时,可不投加粉状活性炭,以此来降低运行成本。

2.3.2投加量的确定及投加设备

根据设计经验值,按去除1mg/l的COD需投加1-3mg粉状活性炭考虑,COD去除量为20mg/l。该工程活性炭投加量平均按去除1mg/l的cod需投加1mg考虑,最高按2mg考虑,故活性炭平均投加量按20mg/l考虑,最大投加量为40mg/l,最大投加量为100kg/h,投加设备按40mg/l考虑。

主要投加设备(进口)部分包括:真空吸料机(处理量100kg/h,功率2.6kw)、多螺旋输送机(螺旋直径200mm、流量0-1.0m3/h,功率0.25kw)、空穴振打装置(功率0.25kw)、螺杆泵(流量0-1.0m3/h,扬程0.2MPa,功率0.75kw)、粉尘处理系统。

投加设备选用特点

(1)设专业除尘设备(真空吸料机、粉尘处理系统),可有效解决扬尘,保障操作工人工作环境。

(2)采用大袋设计,输出投加量大,可解决大投加量时的投加需求。

(3)在料斗内设有空穴振打装置,可有效防止粉炭板结。

(4)设计采用专用多螺旋输送机,可精确计算粉炭。料斗内设有料位计,可对余料进行准确检测。

3、运行效果

再生水厂于2011年9月竣工通水调试,在调试过程中,PAC投加量维持在20mg/l。调试前期由于进水颜色较深,色度在100以上,粉状活性炭投加量为30-40mg/l,出水色度在30左右,高时达到40以上;进水色度稳定后(色度在50-80之间),粉状活性炭投加量基本控制在20mg/l,出水色度在25以内,同时其余各项水质指标均符合设计出水标准。其中2011年9月21日调试结果见表2,取水点为滤池出水廊道。

表2  调试进出水水质

项目 CODcr/(mg/l) BOD5/(mg/l) SS/(mg/l) TN/(mg/l) NH3-N/(mg/l) TP/(mg/l) pH值 色度
进水 87.2 32 42 22.1 11.7 0.8 7.4 79
出水 42 8.7 7.2 17.4 8.3 0.1 7.3 21

4、结论

(1)从调试结果来看,粉状活性炭在去除色度方面具有良好的效果。但当色度超过一定极限时,活性炭投加量将大大增加,从而增加沉淀池、滤池符合,导致色度整体去除率有限,难以达到出水标准。故应严格控制进水色度,防止偷排。

(2)从调试结果来看,TP去除效果好,出水优于GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准,也优于常规的化学除磷出水。其主要原因是污水中投加的PAC形成絮体,粉状活性炭不仅吸附絮体,同时成为絮体的聚核,使之更易沉淀从而被去除。

(3)在调试过程中,由于采用进口的粉炭投加设备,其整体为自动化控制,可以及时对投加量进行调整,极大地降低了工作强度。

从调试结果来看,该工程采用的深度处理工艺在设计进水水质情况下,能很好的满足供水需求,尤其是对色度、TP的去除效果更佳。

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