合成洗滌劑廢水中含有大量的陰離子表面活性劑(LAS)、不飽和脂肪酸、磷酸、蛋白質粘滯物、甘油及Cl-等,COD濃度較高,是一種較難處理的有機工業廢水[1]。對于合成洗滌劑廢水,國內已使用或處于研究階段的處理方法有:混凝法、生化法、臭氧氧化法、泡沫法、半導體光催化降解法、電絮凝法、微電解法以及固定化細胞降解LAS[2～7]等方法,其中臭氧氧化法、電絮凝法處理成本較高,不適合于大水量廢水的處理,而有些方法尚處于研究階段,還不能工業應用。目前應用比較廣泛的是活性污泥法、混凝法。由于合成洗滌劑廠排放的廢水污染物濃度較高,成分復雜,如只依賴單一處理工藝往往難以達標,一般采用多工藝的組合,以充分發揮各種處理工藝的優勢。
1廢水水量及水質
合成洗滌劑生產過程所產生的廢水主要來自皂化車間、甘油車間、液體洗滌劑車間、洗衣粉車間(以下統稱生產廢水),此外還有部分鍋爐廢水、生活污水及工藝冷卻水(以下統稱其他廢水)。各車間廢水的水量及水質情況見表1。
由表1可知,生產車間廢水的水量為220.8m3/d,占廢水總量的11.2%,但其COD占總量的92.2%,SS占總量的88.2%。雖然其他廢水的水量較大,但污染物濃度并不高,SS的平均質量濃度為38.7mg/L,COD為165mg/L。
2試驗部分
2.1 廢水水質
試驗用廢水水質見表2。
2.1 工藝流程
工藝流程如圖1所示。
2.3 試驗方法
2.3.1 混凝試驗
主要考察不同混凝劑及其投加量對廢水COD去除率的影響,從而篩選出一種處理效果比較好的混凝劑,同時考察廢水pH對處理效果的影響。試驗中使用的混凝劑有:一種新的上浮型混凝劑(ZG-1)、聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合氯化鐵(PFS),試驗時混凝劑質量分數為10%。
混凝試驗加混凝劑時的混合段時間為1min,攪拌器的轉速為140r/min;反應段時間為0.5min,攪拌器的轉速為40r/min;加助凝劑(PAM)時的混合段時間為0.5min,攪拌器的轉速為100r/min。
2.3.2 生化試驗
采用活性污泥法對混凝后的廢水進行生物氧化處理試驗,考察生化法的處理效果以及生化法作為混凝處理后廢水的后處理工藝的可行性。試驗時生化池內溫度控制在15℃以上,溶解氧濃度為2～5mg/L,MLSS約2～3g/L。
主要試驗儀器有:六聯攪拌機、ZX型微型曝氣器、連續進水恒溫生化反應器等。
3結果及分析
3.1 混凝試驗
3.1.1 混凝劑的篩選
對4種混凝劑進行了對比試驗,試驗用水樣為4#,水質為:pH6.75,COD925.9mg/L,試驗過程中未進行pH調節,試驗結果見圖2。由圖2可知,上浮型混凝劑ZG-1的處理效果優于其他幾種混凝劑,且絮體大、上浮性好、浮渣結實,在投加量為0.25%時,COD去除率為36%,此時廢水的處理成本約0.45元/m3。因此,該廢水可采用ZG-1混凝劑進行混凝處理。
3.1.2 混凝劑ZG-1投加量對廢水COD去除率的影響
圖3為混凝劑ZG-1對廢水COD去除率的影響。試驗結果表明,在同樣的投加量下,隨著進水COD的提高,COD去除率也隨著提高。以原水COD為619.3mg/L的廢水為例,當混凝劑ZG-1的投加量分別為0.10%、0.25%、0.35%和0.50%時,COD去除率分別為25.0%、35.4%、40.0%和42.2%。本試驗選擇混凝劑ZG-1的較佳投加量為0.25%。同時,該混凝劑對SS及油類物質的去除率也較高,處理后出水基本無懸浮物。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
3.1.3 廢水pH對COD去除率的影響
圖4為原水在不同pH條件下的COD去除率(原水COD=925.9mg/L)。由圖4可知,當pH介于6～9時,COD去除率變化不大。因此,該廢水可以不調節pH而直接進行混凝處理。
3.2 生化試驗
圖5為連續進水生化處理試驗結果。由圖5可知,在試驗初期(1～9d),當進水COD平均為663.5mg/L、停留時間約18h時,COD的平均去除率為76%,比較高達到82.3%,污泥的沉降性能良好;在試驗中期(10～14d),當進水COD為397.4mg/L左右、停留時間為21h時,COD平均去除率達到77.9%;在試驗后期(15～21d),當進水COD平均為463.7mg/L時,COD平均去除率為85.8%以上,處理后出水COD平均為65.7mg/L;試驗比較后階段(21～27d),生化處理效果更好,當進水COD平均為522.8mg/L、停留時間為24h時,COD平均去除率達到92.3%,出水COD均在50mg/L以下。污泥鏡檢結果:菌膠團生長良好,草履蟲、鐘蟲、線蟲等均較活躍,說明洗滌劑廢水的可生化性較好。
另外,該洗滌劑廢水的含鹽量較高,試驗前期Cl-的質量濃度為650～750mg/L,試驗后期Cl-質量濃度達到1500～2000mg/L,盡管如此,微生物仍能良好生長,說明在這樣的鹽濃度下,微生物受到的抑制作用較小,含鹽量對生化處理效率的影響不大。
雖然試驗中生化處理采用活性污泥法,但工程設計中根據實際可采用氧化溝工藝,其特點是處理效率高、剩余污泥少,處理效果穩定,耐沖擊負荷等。
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