手机屏生产线废水处理升级改造工程设计及调试毕业设计

毕业论文(设计)学院： 化学与材料科学学院 专业：环境工程 年级： 08级 题目：湖北省黄石市利福达医药化工有限公司污水处理工程学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 职称: 目 录摘要5Abstract51前言61.2废水处理工艺选择61.2.1酸析工艺61.2.2臭氧高级氧化工艺61.2.3生物处理工艺91.3论文主要研究内容92 实验内容112.1主要试剂112.2 分析仪器与设备112.3实验结果113结果与讨论113.1 废水来源与水质113.2 原有废水处理设施简介123.3废水处理改造工艺流程设计123.3.1 新增构筑物设计参数133.3.2 主要设备143.4工程调试153.4.1酸析槽启动运行153.4.2中和池的启动运行163.4.3高级氧化处理装置启动运行163.4.4MBR系统调试163.4.5整体运行效果163.4.6酸析槽性能193.4.7中和池性能203.4.8AOP性能213.4.9MBR性能223.5总结233.6技术经济评价253.6.1工程投资253.6.2运行费用254结论25致谢26参考文献26 手机屏生产线废水处理升级改造工程设计及调试摘要：针对哈威特手机屏幕生产厂产生废水的特点进行污水处理升级改造工程，升级改造工程中采用了酸析加高级氧化预处理工艺+膜-生物反应器(MBR)工艺。监测数据表明, 酸析槽CODcr从进水1500mg/L降到出水600mg/L，CODcr去除率稳定在38%-50%之间，生化活性从0.15提高0.27，高级氧化装置CODcr从进水560mg/L降到出水240mg/L，CODcr去除率稳定在32%-45%之间，生化活性可提高到0.34，MBRCODcr从300mg/L到出水100mg/L，去除率可达到60%，出水均达到GB8978-1996污水综合排放标准三级标准。关键词：工业废水；高级氧化工艺（AOP）；生物处理；酸析；升级改造Mobile phone screen production line upgrade wastewater treatment engineering design and commissioningAbstract: Ha Weite production plant for mobile phone screen the characteristics of wastewater treatment upgrade project, upgrading works are advanced oxidation of acid pre-treatment analysis plus + membrane - bioreactor (MBR) process. Monitoring data show that acid analysis from the water tank CODcr 1500mg / L down to the water 600mg / L, CODcr removal rate stabilized at 38% -50%, and biochemical activity increased from 0.27 to 0.15, advanced oxidation unit CODcr from the water 560mg / L down to the water 240mg / L, CODcr removal rate of 32% -45%, and the biochemical activity can be increased to 0.34, MBRCODcr from 300mg / L to the water 100mg / L, removal rate of 60%, water meet GB8978-1996 Integrated Wastewater Discharge Standard Grade III.Keywords: Industrial waste water; advanced oxidation process (AOP); biological treatment; acid analysis; upgrade1 前言1.1 工程背景玻璃行业的发展与国民经济的许多行业都存在着联系，玻璃行业对推动整个国民经济的发展都起着积极作用。强化玻璃抗冲击强度高、热稳定性好，制作工艺相对简单，成本较低。因此，随着建筑、汽车、装饰装修、家具、电子信息产业技术等行业的发展和人们对生活空间环境要求的提高，强化玻璃得到广泛应用。为满足市场对手机及GPS等电子产品触摸屏的需求，某独资在武汉兴建的光电技术有限公司，生产摄像头低通滤光片、红外截止滤光片及光栅、分光镜等关键光学零附件的高科技企业，通过改造和停用原有生产线，新建玻璃屏强化建设项目。但对于产生的废水仍采用原有的生产光学玻璃片时的生产工艺而未进行改造，导致在运行期间废水不能长期稳定达标排放。我院对此光电技术（武汉）有限公司进行了实地考察和资料收集，改进其污水处理系统使废水达到排放标准。该公司生产废水种类、成分复杂，整个生产工艺流程产生的废水主要有油墨废水、研磨废水、清洗废水、另外还有少量生活废水，根据业主提供的监测数据，油墨废水为高浓度有机废水，CODcr浓度为1500mg/L2200 mg/L，废水呈碱性且可生化性差，水量较少需进行预处理，研磨废水为高浓度无机废水，主要以悬浮物为主，废水呈碱性，水量较少需进行预处理，清洗废水污染物浓度相对较低，CODcr浓度为110mg/L150mg/L，水量较大，呈弱碱性且可生化性差，生活污水染物浓度低但可以提高综合废水的生化性。1.2 废水处理工艺选择1.2.1酸析工艺酸析法是目前处理油墨废水最常用的工艺1-5，该工艺是先将废水PH值调整为2-4，废水中的油墨在酸性条件下会析出形成浓胶状凝聚物。酸析法可以去除废水中大量的悬浮状油墨，大幅降低废水的CODcr.1.2.2臭氧高级氧化工艺臭氧高级氧化技术，就是通过臭氧氧化与各种水处理技术组合，形成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基的氧化技术6-7。它可以产生非常活跃的羟基自由基OH，并诱发链式反应；由于具有很高的氧化还原电位，羟基自由基无选择性地与水中有机污染物作用，将其矿化；它可与大多数有机物反应；反应条件要求不高，一般在常温常压下即可进行。在以提高OH生成量和生成速度为主要研究内容的方法的基础上，臭氧高级氧化技术得到了长足的发展，如紫外催化臭氧化、碱催化臭氧化和多相催化臭氧化等。（1） 紫外催化臭氧法用O3/UV 水处理法始于70 年代， 主要针对有毒有害且无法生物降解的有机污染物的处理。80 年代以来，研究范围扩大到饮用水的深度处理。O3/UV 法的氧化能力和反应速度都远远超过单独使用UV 或臭氧所能达到的效果。目前对O3/UV 氧化机理有很多研究，一般认为O3UV 中的氧化反应为自由基型反应，即液相臭氧在紫外光辐射下会分解产生OH自由基。8目前对O3/UV 氧化机理有很多研究，一般认为O3/UV 中的氧化反应为自由基型反应，即液相臭氧在紫外光辐射下会分解产生OH自由基。Gurol 等在不同pH 值条件下，用O3/UV、O3、UV 分别氧化酚类化合物。结果表明：在酸性条件下，臭氧是主要的氧化剂，中性及碱性时氧化是按自由基反应模式进行，酚及TOC的去除率随pH 值升高而升高。吕锡武的研究表明【3】，自来水中苯、甲苯、乙苯在用O3/UV 氧化lh 后浓度均降至检测限以下，三氯甲烷、四氯化碳经2h 处理后去除率达90%以上，自来水中169 种有机物经2h 处理后去除率达65%以上， 致突变实验证明水质由强阳性转为偏阴性。其在饮用水深度处理和难降解有机废水的处理中具有良好的应用前景。9-11UV/O3工艺对于自来水中常见的三氯甲烷、四氯化碳、邻-二氯苯、对-二氯苯、1,2,4-三氯苯以及极难氧化的六氯苯等有机优先污染物均有令人满意的去除效果12。关于三氯甲烷的氧化去除机理比较复杂；目前还主要靠O3等强氧化剂的氧化作用， 但紫外光的照射可以提高处理效果。尽管三氯甲烷不是紫外强吸收物质，但如果没有紫外光的照射，也不能生成氯化物；如果单独使用紫外线，只有少量的氯原子转化成氯化物。只有在紫外和臭氧的双重作用下，才有明显的效果。（2）H2O2/O3O3/ H2O2水处理法是将臭氧和H2O2同时用于水处理的方法。其作用机理如下：H2O2HO2-+H+；O3+HO2-OH+O2-+O2；O3+O2-O3-+O2；O3-+H2OOH+HO-+O2许多研究结果表明这一水处理法是高级氧化过程当中对于饮用水的处理最为有效的一种方法13。日本从20 世纪70年代后期开始研究利用O3/ H2O2水处理法来处理高浓度有机废水，美国则是在20 世纪80 年代将该法用于处理城市污水中的挥发性有机化合物，都取得了一定成绩14。马军等用此工艺处理水中的二苯甲酮，结果表明，过氧化氢能在一定程度上促进臭氧对二苯甲酮的氧化，而且氧化的最终产物多是一些有机梭酸类物质， 毒性已大大降低。吴耀国利用O3/ H2O2工艺处理废水TNT，结果发现，添加H2O2可明显提高O3降解TNT 的能力，并且两者共同作用可彻底降解TNT，避免中间产物产生15。另外，废水的pH 值对O3/H2O2氧化效率的促进有副作用， 温度对降解TNT 功效的影响较小。（3） 活性炭/臭氧臭氧/活性炭协同降解有机污染物处理技术近年得到了长足的发展。活性炭在反应中，可如同碱性溶液中的OH-作用一样，能引发臭氧链反应，加上臭氧分解生成OH等自由基。作为催化剂，活性炭与臭氧共同作用降解微量有机污染物的反应同其他涉及臭氧生成的OH反应一样，属于高级技术。此外，活性炭具有巨大表面积及方便实用的特点，是一种很有实际应用潜力的催化剂16-18 。危想平等采用臭氧，活性炭，活性炭-臭氧法对染色残液进行脱色试验，研究了温度和pH等因素对脱色效果的影响19，结果发现：臭氧很短时间即可使弱酸性染料染色残液脱色率达100%；活性炭-臭氧方法有助于提高CODcr 去除率，可达92%,对色度的去除率也接近100%；此外，活性炭-臭氧还可以提高臭氧的利用率。关于活性炭对臭氧氧化的影响机理,葡萄牙研究人员研究表明20：处理Cl Acid Blue -113，Cl Reactive Red -241 和Cl BasicRed-14 这3种不同的染料,用活性炭处理不能有效的去除色度,而用臭氧处理能快速去除色度,但是TOC去除率不是很理想。用活性炭和臭氧联合处理时不但能提高色度去除，而且也增加了TOC 的去除率。由此可以得出活性炭与臭氧具有协同效应，活性炭在这里既是吸附剂也是臭氧反应的催化剂。同时研究人员比较了处理过的酸性活性炭与碱性活性炭，研究显示碱性活性炭对TOC 的去除更加有效。（4） 超声/臭氧法超声波能有效地降解废水中的难降解有机污染物，将超声波与臭氧进行联合使用， 可以提高降解有机物的效率，降低运行成本21。早在1976 年，DAHI 就已经发现超声波能够强化O3处理废水过程，他利用20 kHz 超声波强化O3氧化处理生物污水处理厂的出水时发现， 这种技术可减少50%的O3投加量。国内学者赵朝成等22使用O3超声波联合处理含酚废水，研究表明，超声辐射在臭氧氧化过程起加速反应作用，效果明显好于超声或臭氧单独使用时的效果，而且随着超声功率的增大，加速反应的能力增强; 随着臭氧通入量的增大，酚去除率不断增大。另外，超声/臭氧处理酚废水的降解规律符合假一级反应23。（5） 臭氧催化金属氧化法金属催化臭氧化技术是近年发展起来的一种新型的在常温常压下将那些难以用臭氧单独氧化或降解的有机物氧化的方法。金属氧化法是以固状的金属（金属盐及其氧化物）为催化剂，加强臭氧氧化反应，是近几年来新起的技术。该技术的目的就是促进O3的分解， 以产生自由基等活性中间体来强化臭氧化。其关键是高效的金属催化剂的制作与筛选，目前已研究和筛选出的有铜锰锌钙类的催化剂24。国内苏金钰25等人进行了活性炭负TiO2催化臭氧氧化去除水中的酚氯乙酸的研究，结果表明100mg/L 的含酚废水，在臭氧氧化空气流量0. 05 m3/h，O3浓度3.468mg/L，pH 为6.58 时30min去除率即达99%， 比单纯臭氧氧化法脱酚率提高30%，100mg/L 的氯乙酸废水在臭氧氧化空气流量为0.05 m3/h，O3浓度为6.62mg/L 时，pH=3.8,30 minCODcr 去除率即达75%以上。2004 年，张涛等以实验室制备的水合氧化铁为催化剂， 研究了其催化臭氧化去除水中痕量难氧化有机物-硝基苯的效能，通过研究叔丁醇对催化反应的影响以及氧化物催化性能之间的对比，间接地推断了催化反应遵循自由基反应作用机理。1.2.3 生物处理工艺生物处理工艺主要有活性污泥法、生物接触氧化法、膜生物反应器、曝气生物滤池和简易生化处理等。（1）活性污泥法26活性污泥法是以悬浮生长的微生物在好氧条件下对污水中的有机物、氨氮等污染物进行降解的废水生物处理工艺。A、工艺特点：活性污泥工艺的优点是对不同性质的污水适应性强，建设费用较低。活性污泥工艺的缺点是运行稳定性差，容易发生污泥膨胀和污泥流失，分离效果不够理想。B、适用范围：传统活性污泥法适用于较大规模的污水处理。SBR工艺是活性污泥法的一种变型。SBR按周期循环运行，每个周期循环过程包括进水、反应（曝气）、沉淀、排放和待机五个工序。SBR单个周期的进水、反应、沉淀、排放和待机都是可以进行控制的。每个过程与特定的反应条件相联系（混合/静止，好氧/厌氧），这些反应条件促进污水物理和化学特性有选择的改变。SBR工艺具有流程简单、管理方便、基建投资省、运行费用较低、处理效果好及设备国产化程度高等优点。（2）生物接触氧化工艺27生物接触氧化工艺采用固定式生物填料作为微生物的载体，生长有微生物的载体淹没在水中，曝气系统为反应器中的微生物供氧。由于生物接触氧化法的微生物固定生长于生物填料上，克服了悬浮活性污泥易于流失的缺点，在反应器中能保持很高的生物量。因此具备以下工艺特点：A、生物接触氧化法对冲击负荷和水质变化的耐受性强，运行稳定。B、生物接触氧化法容积负荷高，占地面积小，建设费用较低。C、生物接触氧化法污泥产量较低，无需污泥回流，运行管理简单。D、生物接触氧化法有时脱落一些细碎生物膜，沉淀性能较差的造成出水中的悬浮固体浓度稍高，一般可达到30mg/L左右。（3）膜-生物反应器28膜-生物反应器(MBR)是将膜分离技术与生物反应器结合在一起的新型污水处理工艺。根据膜分离组件的设置位置，可分为分置式MBR和一体式MBR两大类。工艺特点：MBR工艺用膜组件代替了传统活性污泥工艺中的二沉池，可进行高效的固液分离，克服了传统工艺中出水水质不够稳定、污泥容易膨胀等不足，具有下列优点：A、抗冲击负荷能力强，出水水质优质稳定，可以完全去除SS，B、实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使运行控制更加灵活稳定；生物反应器内微生物量浓度高，可高达10g/L以上，处理装置容积负荷高，占地面积小，减小了硝化所需体积。C、有利于增殖缓慢的微生物的截留和生长，系统硝化效率提高。可延长一些难降解有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。D、MBR剩余污泥产量低，甚至无剩余污泥排放，降低了污泥处理费用。（4）曝气生物滤池29曝气生物滤池(BAF)是生物膜处理工艺的一种。采用一种新型粗糙多孔的粒状滤料具有很大的比表面积，滤料表面生长有生物膜，池底提供曝气，污水流过滤床时，污染物首先被过滤和吸附，进而被滤料表面的微生物氧化分解。目前BAF已从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺，有去除悬浮物、CODcr、BOD5、硝化、脱氮等作用。工艺特点：A、出水水质好。BAF可去除污水中的悬浮物、CODcr、细菌和大部分氨氮，出水SS小于10mg/L。B、微生物生长在粗糙多孔的滤料表面，不易流失，对有毒有害物质有一定适应性，运行可靠性高，抗冲击负荷能力强。无污泥膨胀问题。C、BAF容积负荷高于常规处理工艺，并可省去二沉池和污泥回流泵房，占地面积通常为常规工艺的1/31/5。D、需进行反冲洗，反冲水量较大，且运行方式复杂，但易于实现自控。1.3 论文主要研究内容该工厂生产车间转型以后生产废水的水质和水量有了较大的变化，原有的废水处理设施不能达到要求。为了保证排水达标，针对现有废水水质水量对原有的废水处理设施进行了较大幅度的改变，选用算洗法+催化臭氧氧化法+MBR的主体技术，对整个废水处理工艺进行了设计，施工及调试，以确保排水达到标准。论文的主要内容：（1） 生产废水来源及水质水分析（2） 原有废水处理工艺介绍（3） 改造后废水处理工艺流程设计（4） 工程调试2 实验部分2.1 主要试剂分析纯浓硫酸；分析纯FeS047H2O；分析纯H2O2 (质量分数30% )；重铬酸钾标准溶液（1/6K2Cr2O7=0.2500mg/L）；试亚铁灵指示剂；硫酸亚铁铵标准溶液（0.1mol/L）；硫酸硫酸银；磷酸盐缓冲溶液；硫酸镁溶液；氯化钙溶液；氯化镁溶液；盐酸溶液（0.5mol/L）；氢氧化钠溶液（0.5mol/L）；亚硫酸钠溶液（0.05mol/L）；葡萄糖-谷氨酸标准溶液；稀释水:pH值为7.2，BOD5小于0.2mg/L；接种液；接种稀释水；去离子水；分析纯乙酸乙酯；无水Na2SO42.2 分析仪器与设备紫外分光光度计（UV-2450）；台式低俗自动平衡离心机（TDL-42B）；台式高速微量离心机（TGL-16）；电子天平（BS110S）；pH计（SG2）；远红外电热恒温干燥箱（HN766-3）；总有机氮/碳分析仪（multiN/C3100）；250mL全玻璃回流装置；加热装置(电炉).；25mL或50mL酸式滴定管,锥形瓶,移液管,容量瓶等；Agilent5973N气相色谱一质谱联用仪；旋转蒸发器2.3 实验方案启动过程自2011 年3月开始，至4月8号后系统基本上处于稳定运行阶段，进水量维持在10m3/h , MBR池水温回升到10 以上,污泥浓度达到3000mg/L 左右,酸析系统及高级氧化处理系统的运行工况基本稳定,工作人员在4 月10 日5月9日,对污水处理系统的原水，酸析槽，中和池，中间池，AOP出水，调节池，MBR出水进行的各项指标进行跟踪监测。3 结果与讨论3.1废水来源与水质该厂主要生产手机显示屏强化玻璃，产量约3600万片，生产中主要产生三类废水，一类是油墨废水来自剥离工序油墨废水，进入厂区厂区污水处理站的油墨废水罐；一类为研磨废水，排入厂区污水处理站的研磨废水管，一类是原料清洗废水，进入生活污水排水系统。各废水来源下所示： (1)油墨废水。Q=6.952m3d；CODcr=1200-1500mgL；pH=12.4-14.1(2)研磨废水。Q=17.98m3d；CODcr=80-110mgL；pH=7.2-8.6(3)清洗废水。Q=26.971m3d；CODcr=400mgL；pH=7.2-7.5(4)排放标准。CODcr500mgL；pH=6-93.2 原有废水处理设施简介原企业生产废水采取两级厌氧、两级好氧加生物吸附的方式进行处置，具体工艺流程如下图1所示。生产污水储罐UASBSBR竖流式沉淀池生产污水储罐达标排放污泥浓缩池污泥脱水机污泥外运滤出水活性炭滤池图1 原有企业污水处理工艺流程图Fig2 Flow chart of the existing sewage treatment business由图1可知，废水首先在生产污水储罐中经中和调节后进入厌氧反应器，再进入厌氧反应器进行耗氧反应，然后通过沉淀机沉淀，沉淀产生的上清液回流至耗氧机，最后进入活性炭吸附装置。为了确保项目废水处理效率，活性炭吸附同时增加曝气。由于本项目现有污水处理工程中UASB（升流式厌氧污泥床）、SBR（序列间歇式活性污泥法）难以满足操作条件，整个工艺中真正起到处理效果的是竖流沉淀池，故现有工艺很难达到对污水处理的效果，需进行改造。3.3废水处理改造工艺流程设计改进后污水处理工艺流程：酸析加高级氧化预处理工艺+膜-生物反应器(MBR)工艺，具体如下图2所示。泵PAC/PAM油墨废水等收集罐1研磨废水污泥罐酸析槽污泥罐收集罐3中和池混凝沉淀池AOP调节池MBR脱水机泥饼外运清洗废水排放危险废物处置H2SO4臭氧泵泵图2升级改造工艺流程Fig2 upgrading process该工艺首先将油墨废水汇集到1号罐，由水泵提升到酸析槽，经过酸析使废水中的油墨在酸性条件下会析出形成浓胶状凝聚物。这样可以去除废水中大量的悬浮状油墨，大幅降低废水的CODcr.接着研磨废水汇集到3号罐，由水泵提升到中和池与酸析槽出水相混合，池中投加PAM和PAC药剂，去除CODcr和固体悬浮物，出水排入沉淀池经过混凝沉降后，进入中间池缓冲，由水泵抽入到高级氧化（AOP）反应器中，反应器中液相臭氧在紫外光辐射下会分解产生大量OH，OH无选择地直接与废水中的污染物反应将其降解为二氧化碳，水和无害物，氧化过程中的中间产物均可以继续同羟基自由基反应直至最后被完全氧化为二氧化碳和水，进一步降低CODcr和提高废水生化性，从而达到了彻底去除TOC和CODcr的目的。然后经高级氧化处理系统预处理的污水与生产过程中的清洗废水、一并进入调节池，此环节可以提高污水的生化活性。最后经过膜-生物反应器(MBR)工艺进行高效的固液分离，使最终出水水质达到污水综合排放标准的三级标准达标排放。3.3.1新增构筑物设计参数（1）收集罐一般塑料收集罐，S*H=3.14*0.25*4,有效容积10m3。汇集污水，便于提升，使油墨废水、研磨废水等应单独收集，分别采取不同的预处理措施后进入后续污水生化处理系统。（2）酸析槽强化不锈钢结构，L*B*H=2*0.7 *5（m），有效容积5m3,水力停留时间0.5h。用以提高废水的可生化性。酸析槽内污泥成悬浮状态,停留时间17.5h ,后端设有泥水分离区,上清液每隔0.5h送至中和池,浓缩污泥由水泵回流至悬浮污泥区。运行时污泥浓度控制在3 000 mg/L 左右,保证出水悬浮物浓度小于进水悬浮物浓度,否则会增加后续处理设施的处理负荷,同时及时排泥。（3）中和池强化不锈钢，L*B*H=8*0.5*2.7（m），有效容积10m3，水力停留时间0.5h。配有自动加药设备，频率2次/h，。研磨废水经收集罐的收集进入中和池，与油墨废水经酸析后的废水进行混合，池内每隔半小时进水一次主要投加PAC和PAM这两种药剂，去除CODcr和固体悬浮物。混凝沉淀池的污泥进入污泥罐，污泥经脱水机脱水处理，泥饼外运。（4）AOP处理系统强化不锈钢结构，L*B*H=1.9*1.7*2.35（m）。配备纯氧源臭氧发生器1台，500克/小时；臭氧反应器1套，分上下两层，自带水泵及管路；紫外灯管1套，共10支，上下两层各5支，紫外线照射剂量大于22mJ/cm2 ;配套整流器10个,规格为380V ,2kW；催化剂100kg，颗粒活性碳60kg。上层为颗粒活性碳，催化剂填充料，催化剂在下同时铺垫不锈钢筛网，避免填料下漏；紫外双排每日开启18小时，臭氧同时间歇式曝气18小时。混凝沉淀池出水进入AOP高级氧化处理系统，进一步降低废水中的CODcr和提高废水的生化性。（5）调节池强化不锈钢结构，L*B*H=5*4*3.5（m）,有效容积65m3，水力停留时间2h。经高级氧化处理系统预处理的污水与生产过程中的清洗废水、一并进入调节池，营养盐的加入可以起到提高废水生化性的作用。（6）MBR反应器强化不锈钢结构，L*B*H=7*1.5*5（m），有效容积45m3，水力停留时间1h，自带泵及管路，双排曝气孔。内有初始人工培养活性污泥50kg。它取代了接触氧化法的二沉池和常规锅炉单元，膜的高效固液分离能力是出水水质优秀，悬浮物和浊度近于零。3.3.2主要设备：工艺中主要的设备及型号列于表2表2主要设备及型号序号名称数量型号功率（KW）备注1提升泵2台WQ6-8-0.750.75一用一备2液位控制系统1套3废水收集罐2个含提升泵原有设备改造4罗茨鼓风机2台SSR403.0原有设备5管道、阀门及配件1套防腐6电控柜及电施材料1套非标PLC7酸析槽1套5 m3非标原有设备改造8硫酸储罐1个10 m3非标原有设备改造9污泥储罐2个10 m3非标原有设备改造10中和反应槽1个10 m3非标原有设备改造11混凝反应沉淀槽1个10 m3非标原有设备改造12投药设备2套自动投加13叠螺式污泥脱水机1台JJ-101全自动14纯氧源臭氧发生器1台500克/小时15臭氧反应器1套非标（泵及管路）不锈钢16紫外灯1套（电源、紫外灯、保护套管）17催化剂100kg18活性炭60kg19调节池1个非标（泵及管路）不锈钢20MBR反应器1套45 m3非标（泵及管路）原有设备改造21膜组件1套22规范化排污口1套原有设备3.4 工程调试3.4.1酸析槽启动运行启动运行自2010年3月开始进水，同时每小时向池中投加浓硫酸，将pH调制2.3-2.8，每日定时监测pH值。期间由于设计程序偏差，一段时间浓硫酸投加入量不足，导致pH至达到4.5，油墨废水进入酸析槽后不能有效酸析，导致可生化性差。调试过程中及时改正设计程序，加大浓硫酸投加量，将pH调回2.3-2.8。 3.4.2中和池的启动运行中和12池自2010年3月开始启动运行，研磨废水与酸析后油墨废水在池中混合，池里投加有PAC,PAM混凝沉淀剂，使混合后废水中的大分子有机物沉降，降低色度，悬浮物浓度。运行以后沉淀效果一直不佳，调试后，降低了搅拌器速度，增加PAC,PAM药剂的投加量，加大了水力停留时间，之后中和池的出水一直正常。3.4.3高级氧化处理装置启动运行高级氧化处理装置启动运行自2010年3月开始进行间歇进出水连续曝气，双排紫外和臭氧曝气装置每日运行18小时。设计AOP装置进水口时，参考数据每小时进水量为0.5 m3，但实际每小时达到1m3，导致AOP进水量太大，中间池进出水流量比例增大，废水在池中积大量积累产生溢出现象。后工作人员在AOP装置顶上又新增加进水口一个，及时解决进水水量太少问题，之后AOP运行一直稳定。3.4.4 MBR 系统调试MBR 采用超滤膜, 同时投加来自某污水处理厂接种污泥,投加量15m3,联动调试自3月开始,由于环境温度的提高,MBR中温稳定在8左右,污泥负荷0.7kgCODcr/(m3d) ,污泥浓度达到2200mg/L左右,膜通量控制在20 L/(m2h)左右, MBR 出水CODcr基本控制在100 mg/ L左右,联动调试基本完成。期间由于压力太大池内导致支撑架断裂的现象,但调试人员及时关停了MBR ,对MBR反应器进行了修补,避免了对膜丝的伤害,有效保护了膜组件。3.4.5整体运行效果（1）调试阶段对原水、酸析槽、中和池（即AOP进水）、AOP出水、调节池，MBR出水的pH见图3.图3各池pH变化由图3可知，油墨原水pH在12.4-14.1,成强碱性。研磨废水pH在7.2-8.6。酸析槽pH始终稳定在2.2-3.1之间，满足生化处理要求，运行稳定。中和池pH稳定在6-7.8之间，满足混凝沉淀要求。AOP出水pH稳定在7.1-8.1之间，调节池的pH调试在7.3-7.9，与生活废水混合后pH值有所降低，降低幅度不大。MBR池中pH在7.4-8.5之间，满足活性污泥生长条件，最终出水pH值达到GB8978-1996污水综合排放标准三级标准。（2）CODcr调试期间对油墨废水，研磨废水，酸析槽出水，中和池出水，沉淀池出水，中间池出水，AOP出水，调节池出水，MBR出水的CODcr监测结果见图4.图4 各池中CODcr变化如图4所示系统油墨进水CODcr在1200mg/L-1500mg/L之间，研磨进水CODcr在80mg/L-110mg/L之间，酸析槽出水CODcr在700mg/L-900mg/L之间，中和池出水CODcr在480mg/L-580mg/L之间，沉淀池和中间池与中和池相连期间没投加任何药剂，只起沉淀缓冲作用所以CODcr值与中间池接近，AOP出水CODcr在250mg/L-350mg/L之间，调节池中加入生活废水起CODcr较AOP出水小，但相差不大，MBR出水在110mg/L-170mg/L之间。由图中可知经酸析槽，中和池，AOP，MBR后CODcr浓度成梯度式下降，说明该系统处理能力较强，经MBR固液分离后CODcr完全达到GB8978-1996污水综合排放标准三级标准，系统调试基本完成。（3）m(BOD5)/m(CODcr)由图5可知原油墨废水m(BOD5)/m(CODcr)在0.17可生化性差，属于难降解有机废水，经过酸析槽后m(BOD5)/m(CODcr)提高到0.25，初步提高废水的生化降解性。图5 酸析槽进出水B/C变化当m(BOD5)/m(CODcr)0.3说明污水中的有机物基本可以被生物处理方法全部去除，反之m(BOD5)/m(CODcr)比值越小，越难于生物处理。由图6可知AOP设备进水m(BOD5)/m(CODcr)为0.27，出水m(BOD5)/m(CODcr)为0.34，m(BOD5)/m(CODcr)增大,进一步提高废水可生化处理性，有效减轻后续MBR处理负荷，使MBR的出水达到更好的处理效果。图6 AOP进出水B/C变化3.4.6 酸析槽性能由图7所示可以看到经过酸析槽后油墨废水CODcr明显降低，CODcr从进水1500mg/L降到出水600mg/L，说明经过酸析槽酸析效果很好，水解酸化使废水中大分子和难降解的有机物被断链而分解为小分子有机酸，悬浮和胶体状的有机物水解成可溶性物质。图7 酸析槽进出水CDOcr变化由图8可知酸析槽去除率在38%-50%之间。在4月15号之前，酸析槽中CODcr去除率不高，是由于酸析还在调试阶段，油墨废水CODcr浓度增幅较大，抗击负荷能力不稳定，15号以后酸析槽运行逐渐稳定，去除率稳定在43%左右。图8酸析槽CODcr去除率变化3.4.7中和池性能由图9可知在加入PAC和PAM进行混凝沉降后，CODcr去除率稳定在35%左右，因中和池改造后搅拌速度降低，水力停留时间延长，使得混凝沉降效果较好。图9 中和池CODcr去除率变化3.4.8 AOP性能由图10可知AOP出水稳定，进水CODcr最高为560mg/L，出水CODcr最低可达到240mg/L。可知利用液相臭氧在紫外辐射下产生的OH自由基与废水中难降解有机物反应并将其降解效果很显著。图10 AOP进出水CODcr变化由图11可知AOP出水CODcr去除率范围在32%-45%之间，说明AOP的运行性能正常。在AOP装置中，通过O3/UV产生的OH自由基与废水中的有机污染物反应充分，有机污染物浓度进一步降低。 图11 AOP出水CODcr去除率变化3.4.9MBR性能由图12可知，在MBR中通过固液分离微生物降解使废水CODcr浓度大幅度下降，CODcr进水300mg/L到出水100mg/L，最终出水CODcr浓度达到GB8978-1996污水综合排放标准三级标准。图12 MBR进出水CODcr变化由图13可得出通过MBR的废CODcr的去除效果非常的好，图中可看出MBR的去除率达到50%-60%，有效地去除废水中CODcr使出水达到排放标准。同时也说明MBR的运行稳定，池中的活性污泥生长状况良好，由于污泥的各种性能指标发展良好，才能达到这么好的效果。图13 MBR出水CODcr去除率变化3.5 总结由图14可知GB8978-1996污水综合排放标准三级标准CODcr为500mg/L,升级改造后出水CODcr110mg/L-170mg/L，完全达到排放标准。图14 最终出水CODcr与GB8978-1996污水综合排放标准三级标准比较由图15可得出，通过整套设备运行，CODcr总去除率在91%左右，表明自监测以来整套设备的运行稳定，对于该厂产生的各类废水有较强的处理能力。升级改造后酸析加高级氧化预处理+膜-生物反应器(MBR)这一套工艺具有高效的废水处理能力。图15 改进后整套设备总去除率3.6 技术经济评价3.6.1工程投资由工程直接费(设备材料费、安装运输费)，工程设计，管理调试费和其它费用四部分组成，工程总造价为97.6万元。3.6.2运行费用污水处理站采用酸析加高级氧化预处理工艺+膜-生物反应器(MBR)工艺，污水处理工程主要技术经济指标为：处理工艺：酸析加高级氧化预处理工艺+膜-生物反应器(MBR)工艺工程总投资：97.6万元系统总装机容量：12千瓦电费：12kW*0.8*24*365*0.9元/（kW.h）=75686.4劳动定员：3人人工费：1200元/月*3*12月=43200药剂费：PAC为1.1元/kg*33kg/d*365=13249.5 PAM为18元/kg*1.2kg/d*365=7884占地面积： 100平方米（污水处理站）其他费用：折旧费为976000*4.6%=44896 维修费为976000*1%=9760 管理费为上述费用10%为19467.59年总处理成本：214143.49（含折旧）设计处理水量：120立方米/日单位污水处理成本：4.889元/m3（含折旧）4 结论（1） 经酸析槽后CODcr从进水1500mg/L降到出水600mg/L，CODcr去除率稳定在38%-50%之间，m(BOD5)/m(CODcr)从0.15提高0.27可生化性提高，可以有效的去除沸水中有机污染物，从而降低废水中的有机污染的浓度，有利于后续生化处理的稳定运行。（2） 废水经过臭氧加紫外后CODcr从进水560mg/L降到出水240mg/L，CODcr去除率稳定在32%-45%之间，可生化性提高到0.34，说明臭氧和紫外一起作用时可以更好的提高废水的生化活性，使废水中有机物能被生物所降解，同时臭氧加紫外对有机物的去除能力也是较强的。（3） 调试运行中MBR运行稳定，活性污泥生长良好，经AOP提高生化活性后的废水，进入到MBR能有效地去除水中有机物，CODcr从300mg/L到出水100mg/L，去除率可达到60%，且出水均达到GB8978-1996污水综合排放标准三级标准。 参考文献1韦善统.酸析Fenton法处理ITO触摸屏油墨废水.广州环境科学,2009,24(4):13-14,462胡升荣,陈曦.含SD和KP化学合成制药废水的酸析预处理研究.重庆师范大学学报:自然科学版, 200926(3):91-933舒泽慧,李金城.滞头废水的预处理试验.丝绸,2010(4):24-26 4范立海,张林,潘韬,王树源,陈欢林,色纤碱减量废水中对苯二甲酸的回收精制研究.环境科学与技术, 2009,32(1):107-1105吕庭君,罗安程,曹杰,张华,方兆平,许超.竹浆废水酸析固废农用处理初步研究.浙江农业学报,2009, 21(1):66-706杨娜娜,杜敏娟,舒文勃,李琛.高级氧化工艺预处理制药废水的研究进展.安徽化工,2010,36(4):13-167冀晓薇,肖利萍,佟德利.高级氧化与高效吸附联用技术在水处理中的应用进展.水资源与水工程学报, 2010,21(3):48-518左金龙.UVH2O2GAC与GAC处理微污染水的研究.环境科学与管理, 2008,33(3):83-859王红攀,李理.紫外消毒技术在克拉玛依石化园区废水处理工程中的应用.西南给排水,2011, 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