芬顿-水解酸化预处理城市污水厂混入工业污水

发布时间:2020-10-6 10:31:59

  随着城市工业园区面积的不断扩大,工业污水混入城市污水厂的问题日益突出,工业污水COD较高,含有难降解有机污染物,B℃较低,传统预处理工艺难改善其水质。

  采用芬顿·水解酸化工艺可提高有机污染物的去除率,芬顿试剂的强氧化性既可以初步氧化水中的有机物及其他还原性物质,又可以使部分难生物降解的有机物转变为易生物降解的物质,水解酸化可进一步降解污水中大分子有机物,以降低后续工艺的有机负荷,两者结合提高污水的可生化性。本文是以某城市污水厂为研究对象,进行芬顿一水解酸化预处理中试实验研究,通过烧杯实验检测芬顿氧化对工业污水的处理效果,确定试剂合理用量;运行中试装置,培养水解酸化微生物,调节生化池各项水质指标及污泥性质;将芬顿氧化与水解酸化相结合处理含工业污水的城市污水,使进水水质达到生化处理要求。

  1实验部分

  1 · 1污水厂进水水质与处理工艺

  实验用水取自污水厂细格栅进水,水厂采用粗格栅乛一级泵站乛细格栅曝气沉砂池乛隔油沉淀池乛A2℃池乛辐流式沉淀池乛网格絮凝池乛斜管沉淀池乛v型滤池乛紫外消毒池的处理工艺。水厂工艺主要采用生物处理工艺,污水的可生化性高低将直接影响处理效果。进水COD为419 · 13 mg/L,氨氮质量浓度为22 · 76 mg/L,BOD为48 · 35 mg/L,进水pH为6 · 38,B/C为0.17,BOD/N为2 ·40。进水 COD较高,BOD/COD处于生物处理水平(>0· 3)以下,生化性很低,生物营养物质不平衡。

  工业污水取自枣园、姚刘、前刘3个泵站(见表 1 ),可以看出从各工业园区流出的污水COD很高,但BOD℃OD很低,说明生化性很低。

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  1.2中试工艺流程

  中试实验装置工艺流程见图1。分为投药区、沉淀区、水解酸化反应区,在投药区投加芬顿、絮凝试剂,沉淀区进行絮体沉降、水解酸化区进行厌氧反应。

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  设计进水量为Q:50 L/ho反应池:有效容积50 L, 反应时间l h;设置2台搅拌机,搅拌强度:水流速度不小于0 · 3而s。初沉池:有效容积100 L,沉淀时间 2 h,中心设导流筒。水解酸化池:有效容积200 L,水力停留时间4 h:设置一台搅拌机,搅拌强度:水流速度不小于0彐miso中沉池:有效容积100L,沉淀时间2 h,中心设导流筒,底部设穿孔排泥管,设置污泥回流泵一台,流量50 L。

  1.3分析方法

  COD:重铬酸钾法:BOD5:BOD仪与生化培养箱;氨氮:纳氏试剂分光光度法;pH:pH仪:SV30、 MLSS、MLVSS:实验室标准测试法:VFA:氢氧化钠滴定法。

  2结果与讨论

  2· 1水解酸化提高污水厂进水可生化性中试实验取二沉池调节池污泥约200 L加入到水解酸化反应池,缓慢搅拌,厌氧培养水解酸化微生物持续 10、巧d,水解酸化池经正常启动后,其污泥的性质见表2。合理控制好污泥各项指标,可发挥出水解酸化反应最佳的效果。由表2可知,启动时污泥性质变化较大,随着时间的推移,污泥适应进水水质后,污泥性质逐渐趋于稳定。

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  出水COD、VFA(挥发性脂肪酸)、污泥质量浓度变化见图2、图4,B/c变化见表3。由图2可知,进水COD基本稳定,但是第6大至第7天COD突然升高,表明可能有工业污水混入,而当进水COD 有较大变化后,出水COD依然比较稳定,说明水解酸化池对进水水质的变化有一定的缓冲能力;由图 3可知,出水VFA高于进水,说明水解酸化池己进行到了酸化阶段(小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为VFA);由图4可知,污泥质量浓度总体来说比较稳定,但是MLVSS/MLSS较低,约为 0 · 45左右,对水解酸化池的处理效率有一一定的影响;由表3可知,经过水解酸化以后出水的B℃值提高了4· 5倍,说明水解酸化池对提高污水的可生化性有很好的效果。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

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  2·2模拟污水厂原污水混入工业污水实验研究

  针对原污水厂污水混入工业污水问题,先在实验室模拟污水厂原污水混入工业污水,将3种不同的工业污水按照1:1比例与水厂进水进行混合,然后进行芬顿烧杯实验,确定最佳芬顿试剂投药比;再通过中试实验对混合污水进行芬顿.水解酸化实验研究。以此检测芬顿·水解酸化预处理对城市污水厂混入工业污水的处理效果。

  2·2· 1芬顿烧杯实验

  采用正交实验法进行实验室芬顿烧杯实验,分别对COD为692、951、1 713 mg/L的混合后污水投加芬顿试剂,结果表明,配比水样COD处理效果稳定在40%、60%之间,COD的去除率较高。最佳加药量m(30%H202):m(COD):2 · 5:1,m(硫酸亚铁):矶(30%H202):3:1。

  2·2芬頓·水解酸化中试实验研究

将工业污水按1:1的比例混合,经测试COD为 1 0 mg/L,进水VFA为1.6 mg/L,水解酸化池污泥 SV30为60/0,NfLSS为2 373 mg/L,MLVSS为1 170 mg/L0利用中试装置进行芬顿氧化与水解酸化实验,研究芬顿氧化与水解酸化反应器的结合模式对污水的处理效果,结果可知,初沉COD为560 mg/L,酸化池出水COD为387 mg/L,出水VFA为 1.8 mg/L。

        结果表明,芬顿试剂对COD的去除率为46 ·4%,水解酸化过程对COD的去除率为31%, VFA升高12巧%。可以看出水中有机物可通过芬顿试剂以及水解细菌、酸化菌分解,提高了污水的可生化性。

       3结论

  采用芬顿氧化与水解酸化池结合的工艺模式预处理城市污水厂混入工业污水,取得了良好的处理效果。芬顿氧化对混入工业污水的城市污水的COD 去除率达到了46 ·4%,降解了混合污水中大量的有机污染物;经水解酸化处理的原污水厂污水的B℃ 提高了4 · 5倍;芬顿.水解酸化结合对COD的去除率达到了62 · 9‰ VFA提升了12 · 5%,为后续生化池活性污泥提供良好的生存环境,维持水厂后续工艺正常运行。芬顿氧化与水解酸化池的结合的工艺模式比较新颖,需进行大量实验并对其进行深入研究,确定各项参数合理范围值,为之后工程项目提供理论数据指导。(来源:山东建筑大学市政与环境工程学院)

 

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