三相催化氧化法深度處理污水
以生物制藥、化工材料、印染、化工、造紙等為代表的工業(yè)園區(qū)廢水高效深度處理。是業(yè)內(nèi)的研究熱點(diǎn)。綜合工業(yè)園區(qū)的廢水不僅成分復(fù)雜、有毒，而且數(shù)量大、水質(zhì)不穩(wěn)定。二級(jí)處理后，有機(jī)物難以降解，可生化性差。生物化學(xué)性差的難降解有機(jī)物的處理是提高工業(yè)廢水處理標(biāo)準(zhǔn)中公認(rèn)的問(wèn)題。
1.背景
天津某開(kāi)發(fā)區(qū)污水廠一、二期設(shè)計(jì)處理能力為5萬(wàn)t/d，污水廠原深度處理工藝采用氣浮+活性炭吸附脈沖澄清池+纖維旋轉(zhuǎn)濾池，已穩(wěn)定運(yùn)行一年，處理效果只能達(dá)到國(guó)家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的出水要求。對(duì)比天津新地標(biāo)DB12/599-2015《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn))中A標(biāo)準(zhǔn)的要求，經(jīng)過(guò)一年的三相催化氧化和兩級(jí)臭氧+碳砂濾池現(xiàn)場(chǎng)中試，通過(guò)中試結(jié)果對(duì)比和多次專家組評(píng)審，結(jié)合類似工程案例的調(diào)研結(jié)果，污水處理廠最終選擇三相催化氧化技術(shù)應(yīng)用于污水處理廠深度升級(jí)改造
2.工程進(jìn)出水指標(biāo)及工藝流程設(shè)計(jì)
2017年污水廠生化二沉池出水作為本次標(biāo)段升級(jí)改造工程進(jìn)水水質(zhì)的設(shè)計(jì)依據(jù)，并在此基礎(chǔ)上留有一定余地。設(shè)計(jì)出水應(yīng)符合天津新地標(biāo)DB12/599—2015《城鎮(zhèn)污水處理工廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)出口指示器的具體設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。
針對(duì)該工業(yè)園污水廠廢水中難降解COD的處理，本次招標(biāo)項(xiàng)目選擇三相催化氧化法作為深度處理的主體工藝。具體工藝流程如圖1所示。
污水生化二沉池出水由提升泵提升至三相催化氧化反應(yīng)器，經(jīng)雙催化反應(yīng)器斷鏈開(kāi)環(huán)后進(jìn)入雙氧化反應(yīng)器，進(jìn)行催化氧化反應(yīng)和催化縮合反應(yīng)，將大部分有機(jī)物分解為二氧化碳、水或簡(jiǎn)單的小分子物質(zhì)；經(jīng)三相催化氧化反應(yīng)器處理后的水自流入調(diào)節(jié)穩(wěn)定池，廢水中殘留的、難降解的、水溶性的小分子污染物在其中被進(jìn)一步氧化，同時(shí)發(fā)生催化縮合反應(yīng)，形成一些可絮凝的物質(zhì)，改善了混凝沉淀，有利于后續(xù)的固液分離；之后進(jìn)入污水廠脈沖澄清池進(jìn)行固液分離，出水可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.工程結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)參數(shù)
①提升池:提升污水以滿足后續(xù)處理工藝垂直連接的水力要求，尺寸為13.5m×9m×4.5m，有效容積為500m3，安裝3臺(tái)提升泵(2用1備)。
②三相催化氧化反應(yīng)器:廢水經(jīng)雙催化反應(yīng)器斷鏈開(kāi)環(huán)后進(jìn)入雙氧化反應(yīng)器，進(jìn)行催化氧化反應(yīng)和催化縮合反應(yīng)，將大部分有機(jī)物分解為二氧化碳、水或簡(jiǎn)單的小分子物質(zhì)，直徑3.5m，高12m，單個(gè)反應(yīng)器有效容積110m3。安裝了五個(gè)雙催化反應(yīng)器和一個(gè)雙氧化反應(yīng)器。
③調(diào)節(jié)穩(wěn)定池:經(jīng)三相催化氧化反應(yīng)器處理后的水自流入調(diào)節(jié)穩(wěn)定池，廢水中殘留的、難降解的、水溶性的小分子污染物在其中被進(jìn)一步氧化，同時(shí)發(fā)生催化縮合反應(yīng)，形成一些可絮凝的物質(zhì)，以改善混凝沉淀，便于后續(xù)的固液分離，保證出水COD、色度、總磷達(dá)標(biāo)，尺寸為60m×24m×7.5m，有效容積為。
④脈沖澄清池:經(jīng)過(guò)充分反應(yīng)和堿調(diào)節(jié)后，進(jìn)入脈沖澄清池進(jìn)行固液分離，確保出水SS達(dá)標(biāo)。分為一套和兩套，總尺寸為25.7m×22m×4.65m，污泥層面積為440m2，污泥層沉降速率為3.1 m/h，安裝兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)(一用一備)和兩臺(tái)真空泵。
4.項(xiàng)目調(diào)試運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)分析
項(xiàng)目調(diào)試運(yùn)行:2017年11月，三相催化氧化深度處理系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)水加藥。啟動(dòng)初期，主要是檢查加藥系統(tǒng)是否泄漏，自動(dòng)控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2018年1月，正常調(diào)試后，生化二沉池出水通過(guò)提升泵直接進(jìn)入三相催化氧化系統(tǒng)進(jìn)行處理。
三相催化氧化系統(tǒng)自啟動(dòng)以來(lái)已達(dá)標(biāo)穩(wěn)定運(yùn)行約14個(gè)月，證明其具有處理效果好、穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)一年多的調(diào)試運(yùn)行，針對(duì)不同的污水廠水質(zhì)，找到了較為經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行參數(shù)。
三相催化氧化工藝穩(wěn)定運(yùn)行后，該項(xiàng)目的出水水質(zhì)好于預(yù)期目標(biāo)。COD的去除率在50%以上，TP的去除率在99%以上，平均出水cod < 21mg/L、TP & lt0.1毫克/升、SS & lt4毫克/升，色度
5.結(jié)論
①三相催化氧化工藝在工業(yè)園區(qū)污水升級(jí)改造工程中高效穩(wěn)定地去除難降解COD，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，COD去除率高達(dá)50%以上，出水水質(zhì)可達(dá)到并超過(guò)天津市DB12/599—2015《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
②通過(guò)調(diào)整三相催化氧化的運(yùn)行參數(shù)，用廢酸代替濃硫酸，可以降低一定的運(yùn)行成本。
(來(lái)源:天津TEDA新水源科技發(fā)展有限公司、南京申科龍科技有限公司)
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標(biāo)簽: 污水深度處理三相催化氧化工藝