1工藝流程及特點

1.1工藝流程

根據設計進水水質中COD、NH3-N指標較高，要求出水水質指標高，同時考慮包頭市為北方寒冷城市，水溫較低的氣候條件，污水排放對氮、磷提出要求，而且需對污水進行回用以便達到節約用水的目的。該污水處理站采用CAST工藝+絮凝沉淀工藝。

1.2工藝特點

（1）優化了處理構筑計物的布置，節省工程投資和占地面積。

構筑物盡量合建，節省工程建設投資和占地面積，該工程設計將集水池和提升泵房、加藥間和加氯間等采用合建。同時，構筑物之間盡量構筑物連接或合建，本設計粗格柵與提升泵房、細格柵與旋流式沉沙池等都連接在一起。

（2）設置旋流式沉砂池。

1電鍍廢水特點

該廠所產生的電鍍廢水中含氰廢水主要來源于氰化鍍銀工藝，包含銅件鍍銀、鋁件鍍銀、導體鍍銀生產線，在該廢水中含有由氰化物與銅離子、鎳離子等金屬離子結合形成的極穩定的絡合物，使廢水中的部分金屬離子不能在堿性條件下生成氫氧化物沉淀去除；地面廢水來源于各生產線沖洗工件水、冷凝水、沖刷地面等，由于生產工藝、生產任務量等因素的影響，地面廢水水質、水量很不穩定，該廢水中常含有氰化物及少量銅離子、鎳離子、銀離子、鋅離子和表面活性劑等污染物；酸堿綜合廢水來源于車間各生產線綜合排放水，主要含有酸、堿及重金屬鹽類等污染物，該廢水一般呈酸性PH值4-6。

2電鍍廢水處理工藝對比

2.1電鍍廢水處理原有工藝

該電鍍廠廢水站新建時，污水排放標準執行的是《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中三級標準，主要處理工藝采用化學沉淀法，原有處理工藝及設施已無法滿足現有污水排放要求。

2.2電鍍廢水處理改造后工藝

該電鍍廢水站原有工藝在處理廢水時存在以下弊端：（1）含鎳廢液與含氰廢水混合處理時，由于鎳廢液中重金屬離子與氰形成穩定的絡合物，造成破氰困難氰化物和重金屬常常超標；（2）地面廢水來源于各生產線，水質極其復雜，常常含有氰化物和重金屬離子，該廢水直接進入酸堿綜合廢水池將無法破氰；（3）酸堿廢液濃度較高，打入酸堿綜合池后導致后續處理負荷較大，處理達標較困難；（4）原系統僅能處理堿性重金屬離子，而中性重金屬離子鋅無法去除，已無法滿足新標準《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)中對鋅離子的要求；（5）含氟廢液和磷化廢液是直接向廢液池內投加藥品，再通過壓濾機壓榨過濾的方式處理，該方式不易控制，同時處理高濃度含氟廢液產生的酸霧對人體健康和車間環境造成極大損害。針對原系統種種弊端，現改造后工藝將廢液處理作為單獨處理單元，處理后的清液再進入綜合廢水后續處理單元，減小廢液直接對酸堿綜合水的沖擊，而地面廢水則進入含氰廢水處理單元，綜合廢水處理系統增加二級斜管沉淀設備，同時增加硫化鈉，采用硫化物沉淀法作為氫氧化物沉淀法的補充。

1山核桃預加工廢水來源及水質

山核桃預加工廢水來源主要有以下兩處：第一采摘下的山核桃在現場進行脫蒲處理，脫去外蒲。在這個過程中產生的脫蒲廢水，主要由外殼中本身所含大量汁液組成。第二山核桃果實經脫蒲處理后，果實被送入一個盛滿清水的桶槽內，通過浮選去除浮在水面上的不合格果實，清洗果殼表面殘留的汁液及殘渣，這個過程需要消耗大量的潔凈水。山核桃加工時須經過脫蒲、水選處理，在處理過程中部分氨基酸、多糖、皂苷、黃酮、揮發油、生物堿類等溶解于水，產生高濃度有機廢水，消耗受納水體中的溶解氧。并且該廢水直接排放會使受納水體受到污染，破壞生態環境。以上兩種廢水混雜在一起便成了山核桃脫蒲水選廢水，主要水質參數為：廢水水量平均500m3/d；電導率（Cond）在400μs/cm左右；化學需氧量（CODCr）700～800mg/L；pH在7左右；廢水生產周期為15～20d/a。廢水過濾完雜質后，初期為黃色透明，具有一定毒性，對微生物有一定抑制作用。與空氣接觸后，廢水由黃色轉為紅棕色，過夜后能產生生物絮凝體。但由于山核桃屬植物中所含具體化學物質及轉變機理暫無相關文獻可供參考，本文也不做深入探討。

2處理工藝及流程

由于山核桃預加工生產周期短，水量大且集中，廢水中含有有毒物質，無法直接采用生物法處理。同時廢水中形成COD的物質，大部分為有機物，絮凝法基本沒有效果。因此采用高級化學氧化法來處理山核桃預加工廢水。工藝采用芬頓試劑氧化-石灰法，雖然芬頓試劑中鐵離子在反應后生成的復雜水合物具有一定的絮凝能力。但是生成的絮凝體過小，這些絮凝體需要很長時間才能沉淀，因此后續添加陰離子型PAM助凝劑以改善沉淀效果。芬頓法是當今應用最廣泛的一種高級氧化工藝(AdvancedOxidationProcess，AOP)，在實際操作過程中采用亞鐵鹽作為催化劑，來激活H2O2，產生氧化能力很強的羥基自由基（•OH），用來氧化分解廢水中的有機物，從而達到降低廢水的化學需氧量（COD）以及色度的目的。聚丙烯酰胺(PAM)在廢水處理上，常用作絮凝劑或助凝劑劑。在山核桃預加工廢水處理中起到加速懸浮物的沉淀，促進污泥壓榨的效果。本項目采用陰離子型聚丙烯酰胺。

3主要構筑物設計參數

3.1調節池的主要作用是調節水質、水量均勻，同時可以預調pH值，使原水pH值處于芬頓氧化法最佳處理效果區間，減少后續藥劑使用費用，同時加快反應時間。由于處理水量隨時間波動明顯，白天開工水量大，而晚上基本沒有廢水產生。故調節池容積設計偏大，為800m3。并在旁邊增設一座500m3緊急事故池，地下式鋼砼結構。作用有：接納調節池溢流水量；收集未達標廢水；預留今后交易市場發展增長水量。

3.2反應池1作為芬頓氧化反應池，用以添加芬頓試劑，處理量為25m3/h，池體尺寸：1.5m×1.5m×4m，采用機械攪拌，混合反應設計時間為20min。

1廢水處理工藝

（1）隔油罐。

2座，單座容積3000m3，尺寸為?15．9m×H15m，地上式鋼結構，配備WS－II－150旋流分離器2臺。隔油罐采用罐中罐形式，罐內設內罐、旋流收油器和表面污油加溫管，當進水含油量小于6000mg／L，可以確保出水含油量小于150mg／L。2座并聯運行，保證水質、水量、水溫的穩定，并將調節緩沖、除油除泥、混合均質過程合為一體。

（2）油水分離器。

2臺，地上式鋼結構。采用DYF－A－150型油水分離器，其為單缸三腔臥式的含油廢水處理密閉裝置，內分旋液分離腔室、W型波紋板聚合器、粗粒化濾芯3部分，該裝置可以確保出水含油量小于50mg／L。

（3）兩級氣浮處理設備。

一級為渦凹氣浮、二級為溶氣氣浮。共2座，單座尺寸為長18m×寬9m×高2．5m，鋼筋混凝土結構，配有渦凹曝氣機、溶氣罐等設備。含油廢水采用兩級高效氣浮進行破乳氣浮，第一級氣浮投加破乳劑，主要去水中含有的油粒直徑微小的浮油和帶負電荷的乳化油。第二級氣浮通過投加混凝劑和助凝劑，利用化學混凝和破乳作用，再通過氣浮達到去除廢水中微細浮油或乳化油的目的。經過氣浮除油后，滿足生化處理設施對進水水質油類≤10mg／L的要求。

一、煤化工廢水的主要來源和特點

煤化工廢水主要來源于煤煉焦、煤氣凈化和化工產品回收利用等生產過程。這種廢水中的水質以酚和氨為主，其中還含有300多種污染物質，主要有焦油、苯酚、甲酸化合物、氨、氰化物、COD、硫化物等，其中氨氮200-500mg/L，是一種具有難降解有機物的工業廢水，十分典型。而CODcr的含量甚至高達5000mg/L。廢水中易降解有機物主要是萘、呋喃、咪唑類等酚類和苯類，而難降解有機物則主要是喹啉、異喹啉、聯苯等。煤化工廢水的色度和濁度較高的原因是廢水中含有各種生色集團和助色集團物質來使其色度和濁度高。

二、煤化工廢水處理方法

煤化工廢水處理工藝路線基本遵行：物化預處理+A/O生化處理+物化深度處理。

1.預處理

廢水預處理大多是用隔油、沉淀、氣浮等物化法，其中隔油法分為重力分離型、旋流分離型和聚結過濾型，而重力分離型又分為平流式（API）、斜管式（CPI）、平流斜管式（API-CPI）、平行波紋板式（CPS）、斜交錯波紋管式（OWS）隔油池和重力沉降分離隔油罐等；氣浮法則包括溶氣氣浮、擴散氣浮和電解氣浮等。若工業廢水中含較高濃度的酚和氨，則需要對酚和氨進行回收預處理。對于酚的預處理方法一般有蒸汽脫酚法、吸附脫酚法、溶劑萃取法、液膜技術法、氧化法和離子交換法等，工業上常用溶劑萃取法做酚的預處理，溶劑為異丙基醚；對于氨來說，一般采用蒸汽汽提-蒸氨法。

2.生化處理

1工程概況

污水處理站的設計水量為450m3/d。根據廢水的水質及企業的要求，采取將生活污水和其余工業廢水分開處理的思路，其中生活污水處理至企業標準后部分用于企業回用，而工業廢水經處理達標后排放。工業廢水經處理后執行GB8978—2002《污水綜合排放標準》中的一級標準。而生活污水處理標準執行企業制定的中水回用水質標準。

2工藝選擇與設計

2.1工藝選擇

工業廢水的處理主要考慮COD及氟離子等指標。而生活污水的處理主要考慮COD、氨氮等指標，而中水回用則主要針對COD，氯離子等指標有要求。廢水除氟的技術主要有化學沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、離子交換法、電凝聚法和反滲透法等。而對于高濃度氟離子廢水多采用多級反應沉淀法進行處理，該方法會使廢水的鹽分和鈣離子濃度升高。因此本項目的工業廢水在去除氟離子之后，若再經過深度處理進行回用，則處理成本會很高。而生活廢水主要通過生化作用進行降解，原水中氯離子濃度低，經深度處理后能夠達到水質要求。因此采取兩股廢水分開處理的工藝流程，工業廢水經處理后直接排放，而生活廢水經處理后部分用于企業中水回用。

2.2工藝流程及說明

煤氣化廢水經過氧化預處理后與制冷劑廢水、氟化工廢水進入調節池進行均質調節(見圖1)。調節池1內的廢水泵入三級反應池加入藥劑進行三級反應除氟，其中一、二級反應池加入鹽酸、電石渣進行反應沉淀，第三級反應池加入氯化鈣、PAC及PAM進行混凝反應。三級反應池的出水流入沉淀池進行泥水分離，沉淀池的出水采用fenton氧化后通過沉淀、過濾后達標排放。生活污水經過隔油沉淀預處理后流入A/O池進行生化處理，生化出水采用fenton氧化－沉淀－過濾的工藝進行深度處理。深度處理的出水部分用于企業生產回用，部分直接排放。

1含油污水處理工藝

（1）隔油池。

在煉廠一般都采用利用油、水的比重差進行油水分離的隔油池。其中比重小于1的油品上浮至水面而得到回收；比重大于1的其他機械雜質沉于池底。所以，隔油池同時又是沉淀池，但主要起除油作用。

（2）浮選。

浮選就是向污水中通入空氣，使污水中的乳化油粘附在空氣泡上，隨氣泡一起浮升至水面。一般為了提高浮選效果，向污水中投加少量浮選劑。由于煉廠的生產污水中本身含有某些表面活性劑，如脂肪酸鹽、環烷酸鹽、磺酸鹽等，故不需另外加入浮選劑，也能獲得較好的浮選效果。所以，近幾年來在國內外都廣泛地用它來處理煉廠的含油污水。

（3）絮凝。

對于顆粒直徑小于10-5m的油粒，一般稱之為乳化油。這種乳化油由于其表面吸附有水分子，此水層使油粒不能相互聚合。另外，因油粒表面帶有相同電荷，由于靜電排斥作用也妨礙油粒間的相互聚合而在水中呈穩定的懸浮狀態。這兩種因素構成了乳化油在水中的穩定狀態。再者，油粒間由于水分子運動產生的布朗運動，促使油粒相互碰撞聚合而變成較大的油粒，以及由于范德華力所產生的油粒間相互吸引力，促使它們相互聚合，以上所有這些因素就構成了油粒的不穩定因素。為了使具有這種特性的油粒凝聚，就應消除其穩定因素。絮凝法的基本原理主要是根據油粒穩定因素之一——靜電排斥力發生電中和作用的現象來進行絮凝。僅用雙電層原理來解釋絮凝原理尚有許多現象不能說明，因此絮凝作用還應考慮金屬氧化物的水化物對油粒的吸附、包圍圈帶等各種現象的綜合作用。

1現狀分析及工藝改造要求

該廠實際生產過程中，其污水產生量最高為：1800m3/d，平均為：1600m3/d。改造前采用混凝-沉淀工藝，流程見圖1所示，構筑物及設備見表2所列。由于企業生產規模的擴大和生產工藝的改變，改造前的污水處理設施已無法達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)的二級排放要求。該廠主要使用分散染料，面料全部為滌綸材質，印染顏色豐富，70%為黑色染料。印染工藝前處理段使用大量液堿，pH高。面料染色時印染液pH呈中性，采用高溫染色工藝。該廠所在地河水受污染嚴重，企業生產用水全部為經石英砂過濾處理后的河水，所以并未對企業生產產生影響，水質分析見表3所列。企業對回用水水質情況以實際生產要求為準。企業預留約1600m2土地，要求新建一座2000m3/d污水處理站，執行《污水綜合排放標準》二級標準。同時為減少污水排放，提高污水回用率，要求建污水回用處理設施，回用率要求達到50%，回用水質標準以企業實際生產用水要求為準。新建污水處理設施要求操作簡單、穩定性強、運行成本低，并對出水水質進行監控。

2工藝分析與設計

2.1工藝設計分析

（1）根據企業產生的污水所作的分析，新建污水處理工程如果采用全生化工藝需要較長的停留時間，且土地面積有限，故采用物化-生化工藝。此外需充分利用原有的調節池和污水處理設施。（2）在企業生產過程中的煉煮環節需要使用液堿導致原水pH較高，不利于后續處理，需要較大的調節池以調節水質變化。（3）污水處理后進行回用處理，在簡單穩定的要求下宜采用物化法，設置混凝區和沉淀池，同時設置砂濾和碳濾以保證出水水質。將回用的沉淀池改成氣浮池，保證處理效果。（4）企業生產使用分散染料，存在生化后水質顏色發紅的問題，需要進行脫色處理。

2.2工程設計

依據該廠的水質水量，單純采用物化法難以滿足達標處理的需要，同時考慮到要對處理后的水進行部分回用，以提高經濟效益。為充分利用現有設施，提高土地利用率，將原先的污水處理設施全部改為調節池，使得調節池的容積達到560m3，格柵沿用原有設施。除以上設施，其余污水處理設施和污水回用設施新建。原有污水處理設計與新建設施之間因有生產車間相隔，故采用牽引施工方式相連，中間設置閥門。在新設計處設集水池以調節流量。依照該公司的實際情況，選用工藝成熟、運行穩定的物化→水解→曝氣氧化工藝，部分出水經氣浮脫色劑處理，再經過石英砂過濾→活性炭過濾實現回用。工藝中投加混凝劑，選擇聚合硫酸鐵、PAC、聚合硫酸鋁鐵、硫酸亞鐵進行比較，PAC在實際使用中效果不佳，硫酸亞鐵在多次實踐中發現對于印染廢水有更好的去除效果，最后采用硫酸亞鐵作為混凝劑。使用液堿對pH進行調節，采用計量泵加藥，從而避免了使用石灰所產生的占地大，污泥多等問題。