洗涤剂废水处理工程设计和运行

1、洗涤剂废水处理工程设计和运行2009-03-20 09:28:00  新闻来源：阿里巴巴类  别：水处理工业· 作  者：梁延周 齐吉山 马健驹 屈燕· 关键词：洗涤剂废水,LAS,混凝沉淀,水解酸化,接触氧化· 【内容】·   0概述    北京熊猫宝洁洗涤用品有限公司(以下简称宝洁公司),是一家生产洗衣粉的合资企业生产过程中产生的洗涤剂废水的主要污染物是阴离子表面活性剂LAS和COD受宝洁公司的委托,我院承接了该公司的废水治理工程设计 1废水

2、设计水量水质1.1 设计水量宝洁公司废水水量见表1在设计水量方面,除考虑远期规划排水量外,还考虑对厂区初期降水量的处理设计平均小时水量Q=41.7m3/h1.2 设计进出水水质在进行工程设计之前,宝洁公司进行了大量的日常监测并连续72h(每小时取样监测一次)对总排口处的主要污染物取样监测在对上述监测数据进行分析后,确定废水设计进出水水质如表22工艺流程洗涤剂废水的主要污染物是阴离子表面活性剂LAS,高浓度的LAS对微生物细胞的活性和增殖具有一定的阻碍作用,因此使此类废水的生物降解难度加大废水呈碱性,pH值通常在912另外废水中缺少微生物合成细胞质必不可少的氮元素根据此类废水的特点结合我院在承担

3、山东潍坊洗涤剂厂湖北沙市日用化工厂和湖南丽臣实业总公司废水治理工程中的经验,确定宝洁公司废水处理工艺流程如图1所示由图1可看出,本流程是由物化处理和生化处理工艺组合而成物化处理采用混凝沉淀,生化处理采用水解酸化和接触氧化3主要处理构筑物及设计参数为了便于灵活运转,从混凝沉淀池开始至二沉池,处理系统均由A,B两组尺寸相同的构筑物并联组成3.1 混凝沉淀池设计前采用硫酸铝硫酸亚铁和三氯化铁3种混凝剂进行对比试验试验结果表明,在去除LAS方面,硫酸亚铁和三氯化铁的混凝沉淀效果较硫酸铝好而硫酸亚铁较三氯化铁价格便宜且易采购,因此设计中选用硫酸亚铁作为混凝剂混凝沉淀池由混合反应池和沉淀池组成,反应池内设

4、有搅拌器,反应时间为20min沉淀池设计表面负荷q=1.5m3/(m2·d)3.2 水解酸化池水解酸化池为上流式污泥层形式,水力停留时间为4h为防止污泥流失,提高池内污泥浓度,在池内安装组合填料3.3 接触氧化池接触氧化池水力停留时间为8h池内安装组合填料和散流式曝气头供气采用3台三叶罗茨风机,2用1备在接触氧化池结构上除设置2组独立的水池外,还在2组水池间设置连接管道,使其既能并联运行又能串联运行,增强了构筑物运行的灵活性4调试及运行结果调试分三个阶段进行第一阶段:清水试车阶段,接触氧化池和水解酸化池微生物接种驯化,全流程试车第二阶段:连续3d全流程满负荷运行,要求最终出水达标率1

5、00%第三阶段:连续21d全流程满负荷运行,要求最终出水达标率99%表3显示了第二阶段各构筑物的处理效果从表3中的数据可以看出,LAS和COD两项污染物指标在经过各构筑物处理后最终出水均达到了排放标准,实际运行达标率为100%第三阶段的调试运行结果由表4可以看出,各项污染物指标也已达到排放标准,实际运行中出水达标率仍为100%宝洁公司废水处理厂经过上述阶段的调试后,于1998年9月经北京市环保监测中心监测,100%达标通过验收目前该废水处理厂运转情况仍稳定,出水水质良好5讨论5.1 pH值对混凝反应效果的影响采用硫酸亚铁作混凝剂,废水的pH在8.510.0之间混凝效果最好由于生产废水本身呈碱性

6、,因此本工程在运行中投加硫酸调节废水的pH,使其值接近9此时混凝反应效果较好,矾花形成较快,矾花颗粒大易沉淀经沉淀后,LAS去除率可达50%以上沉淀后的污泥易脱水,产泥量在满负荷条件下约为40m3/d,含水率为99.5%,经浓缩脱水后的污泥含水率约为80%,脱水后的污泥作为工业垃圾外运5.2 水解酸化处理效果设置水解酸化池的最初目的是考虑利用厌氧菌去除废水中的部分LAS和其他难降解有机物,同时改善废水的可生化性,降低进入接触氧化池的LAS负荷但从上述的实际运行数据可以看出,水解酸化池对LAS和COD的去除率很低出现这种情况的原因仍需进一步试验和探讨5.3 微生物经驯化后对LAS的降解效果明显好

7、氧接触氧化池中微生物对LAS的适应过程是处理过程的关键,本工程接触氧化池中的填料挂膜和驯化过程采用异步培驯法即首先用一般城市污水厂的剩余污泥接种和投加所需的营养进行填料挂膜,待填料挂膜后,再在进水中逐渐加入含LAS的工业废水,并逐步提高LAS的浓度,使填料表面上的生物膜逐渐适应废水中的LAS微生物对LAS完全适应后可以通过以下两方面反映出来一方面LAS的降解速率会迅速提高,这是通过考察第二阶段运行时,在接触氧化池中部取样分析,发现LAS浓度已达到排放标准得出的即废水进入接触氧化池约4h后,就有约87%的LAS被降解另一方面,在微生物尚未驯化时,接触氧化池水面上会产生大量的泡沫,但当微生物驯化后

8、,水面上的泡沫会迅速减少利用这一现象可以用来判断接触氧化池内生物膜是否处于正常运转状态6结论与建议(1)宝洁公司排放的生产废水属难降解废水在废水中的LAS和COD分别为180mg/L和450mg/L的条件下,废水经过混凝沉淀 生化工艺处理后,出水可以达到预定的出水水质LAS和COD的总去除率分别可达到99.3%和85%(2)混凝淀淀去除LAS的效果明显当pH控制在89之间时,采用硫酸亚铁混凝剂,经混凝沉淀后可去除废水中50%的LAS但应妥善处置沉淀污泥,避免污泥中LAS对环境造成二次污染(3)本工程中设置的水解酸化池对LAS几乎无去除效果(4)采用接触氧化法处理洗涤剂生产废水,LAS去除率可以

9、稳定达到98%以上当接触氧化池内的生物膜一旦被驯化后,接触氧化池内的泡沫明显减少,LAS的降解速率提高当接触氧化池的进水LAS浓度在75mg/L左右时,停留时间约4h后,废水中的LAS浓度就可以达到10mg/L以下(5)根据本工程的实践经验,对于类似宝洁公司的洗涤剂废水处理工艺流程提出以下建议:取消厌氧水解酸化处理单元对类似废水作进一步试验,验证是否可适当延长接触氧化池水力停留时间,取消混凝沉淀处理单元,简化工艺流程 摘要结合某市铁路客运站工程设计，通过大量调查、试验及理论分析，掌握了铁路系统列车段(客运段)洗涤废水水质情况、主要污染物指标，确定了处理效果最佳的混凝剂及投药量，并提出了处理及回

10、用工艺流程。 关键词铁路洗涤废水 处理水回用 设计实例 目前铁路洗涤废水的处理及回用尚未普遍进行，而铁路列车段(客运段)洗涤工厂是全路排放洗涤废水最为集中的单位，且排放量大，具备进行处理及回用的条件。结合某市铁路客运站工程列车段洗涤工厂的洗涤废水进行处理及回用工程的设计，为使其更加符合实际，先以天津铁路客运段洗涤工厂的洗涤废水作为类比试验原水。1 铁路洗涤废水的特点铁路洗涤工厂主要洗涤列车卧具、窗帘、餐车台布等物品，洗涤量约为8 00022 000件/d，洗涤用水量约为100600 m3/d。因受洗涤物品数量多少、污秽程度高低及所采用洗涤剂种类不同等诸多因素的影响，废水性状较为复杂。由于目前尚

11、无比较全面的洗涤废水水质资料，故委托某市、天津、沈阳等地的卫生防疫站或环境监测站对当地的洗涤废水进行了水质检验，其水质情况见表1。调查中可见，由于员工未严格按操作规范、制度作业，有时仅凭经验掌握投加的洗涤剂用量，因而造成水质指标波动范围较大。表1 某市、天津、沈阳等地铁路洗涤工厂水质情况检测项目pH值SS (mg/L) CODCr (mg/L) BOD5 (mg/L)LAS (mg/L)油 (mg/L)总磷 (mg/L)可溶总磷(mg/L)范围8.512.511549637.252013.091771.9978.92.6510.37.90.195.2平均值 141.6307.890.

12、833.722.22.440.942 工艺的选择根据原水水质及处理后水质要求，初步选定物化处理及生化加物化处理两种工艺流程进行比较，具体流程 生化加物化处理流程 根据原水水质检测情况可以得知，一般情况下BOD5/COD30%，较难生化。若采用生化法，还需补充生活污水以增强生化效果，这样处理后的水回用于洗车及洗涤卧具等，在思想上不易被使用单位所接受。另外，废水经生物处理后，可达到排放标准，若要回用，还需进行物化处理，处理流程复杂，占地面积大，基建费用高。再者，生化法对操作管理水平要求高，物化处理运行管理较为简便易行，并且在对负荷变化及间歇运行的适应性等方面，比生化法稍好。鉴于上述几方面原因，拟定

13、采用物化处理法，并进行小型试验进一步加以论证。3 比较试验3.1 原水水质检测以天津站客运段洗涤工厂的洗涤废水作为试验原水。采用的洗涤剂为：玉洁牌洗衣粉、洗特灵、火碱。经天津铁路卫生防疫站检测，原水水质指标见表2。表2 天津站客运段洗涤废水水质检测表检测项目pH值SS (mg/L) BOD5 (mg/L)COD (mg/L) 油 (mg/L)LAS (mg/L)总磷 (mg/L)色度 (倍) 水质浓度11.6419791.73973048.710.2553.2 试验内容废水处理中最常用的混凝剂有碱式氯化铝和硫酸铝。碱式氯化铝的pH值适应范围较广，对温度的适应性强，反应时间短，净化效率高，出水浊

14、度和色度低，耗药量少。根据天津市外贸地毯厂的经验，一般碱式氯化铝的投加量为硫酸铝的1/3，虽然碱式氯化铝的价格高，但由于药耗少，故总的成本降低了。小试取等量原水，分别投加等量的碱式氯化铝及硫酸铝，搅拌后静沉，经观察及检验处理后水质得出结论，碱式氯化铝比硫酸铝处理效果好，絮凝体密实，沉降速度快。故选定碱式氯化铝继续进行下一步的混凝沉淀、过滤及气浮、过滤试验 碱式氯化铝(Al2O3含量为27%29%)投加量分别为50、100、150、200 mg/L。 混凝沉淀时间为1 h，气浮时间为20 min。气浮为静态气浮(不进水，不出水)，气浮池尺寸为500 mm×200 mm×400

15、 mm。 过滤用砂为石英砂，粒径为0.51.2 mm，质量体积为2.65 g/cm3，置于直径为50 mm的玻璃过滤管中，石英砂层高为600 mm，过滤水头为100 mm。经测定，滤速为9 m/h。3.3 试验结果不同投药量下，废水分别经混凝沉淀、气浮、过滤处理后，各项水质指标及去除率详见表3(混凝剂为碱式氯化铝)。表3处理后水质处理方法投药量 (mg/L) CODSS油LAS总磷水质 (mg/L) 去除率 (%) 水质 (mg/L) 去除率 (%) 水质 (mg/L) 去除率 (%) 水质 (mg/L) 去除率 (%) 水质 (mg/L) 去除率 (%) 原水3971943048.710.2

16、556.0混凝沉淀50362.48.711839.23.588.335.726.70.1174.410030024.49352.13.189.726.8644.90.06488.8150217.245.34477.31.296.017.863.50.02890.4200186.453.16069.12.890.731.50.02491.6沉淀后过滤15021944.84079.40.698.018.861.40.02191.36200172.256.66.096.60.498.717.863.50.02165.0气浮5031819.95.183.035.827.00.08765.0100184

17、.454.03184.04.884.013.373.00.02988.015011661.17.068.21.491.59.9270.30.02588.120088.670.33.086.41.988.47.6177.20.02578.1气浮后过滤5031021.99053.63.389.032.433.50.05777.2100163.258.91592.32.093.310.678.20.01693.615088.270.41.095.5  8.2275.40.02588.020040.886.32.090.9  7.2978.20.02588.0试

18、验结果表明，混凝气浮比混凝沉淀处理效果好，节省药剂。因此，采用混凝气浮、过滤工艺处理废水是可行的，处理后的水质基本上能够达到回用标准。4 工艺设计 4.1 设计内容本设计为某市铁路客运站列车段洗涤工厂洗涤废水处理及回用工程，处理水量为500 m3/d，污水经处理达到排放标准后部分排放，剩余部分经进一步处理后回用，回用量约为340 m3/d。4.2 设计原水水质pH:810，COD：300400 mg/L,油：2040 mg/L，SS：50100 mg/L，LAS：2040 mg/L，总磷：1 mg/L。4.3 处理后水质标准排放标准：符合某市市水污染物排入下水道的A级标准。回用水标准 根据国内外相关回用水水质标准，确定设计回用水水质标准如表4。表4回用水水质标准项目标准色度(倍)30SS(mg/L)10pH6.59.0COD(mg/L)50BOD5(mg/L)10LAS(mg/L)24.4 工艺流程工艺流程见图1。4.5 设计参数主要处理构筑物设计参数见表5。表5 主要处理构筑物设计参数处理构筑物、设备设计参数调节沉淀池容积200m3两级气浮设备共两套。每套处理能力为25m3/h，两级总停留时间为50min，溶气水回流比为50% 中间水池容积50m3 压力滤罩直径为1.6m,过滤面积为2.0m2,滤速为8m/h 填石英砂、无烟煤双层滤料，反冲洗强度为18L/(m·s)回