微电解法处理城市污水

第23卷第10期工业水处理Vol.23 No.102003年10月Industrial W ater TreatmentOct. ,2003微电解法处理城市污水沈晓南彭忠王福浩王强，刘阳(青岛海泊河污水处理厂山东青岛266021 )[摘要]针对青岛市海泊河污水处理厂二级出水色度的问题进行了微电解法处理带色城市污水的试验试验结果表明污水脱色率达78%,COD去除率达86.7%污水的可生化性提高。[关键词]微电解法吸附-生物降解法污水处理. [中图分类号]X703.1 [文献标识码]B [文章编号] 1005 - 829X( 2003 )10- 0068 -04Application of micro-electrolysis to the treatment of urban wastewaterShen Xiaonan Peng Zhong ,Wang Fuhao ,Wang Qiang ,Liu Yang( Qingdao Haipohe Sewage Treatment Plant , Qingdao 266021 , China )Abstract :The application of micro-electrolysis to the treatment of urban wastewater with chroma has been stud-ied. The result shows that the removal rates of chroma and CODa could come up to 78% and 86.7%. The biodegr-adability of wastewater is improved respectively.Key words micro- electrolysis technology adsorption-biodegradation process wastewater treatment1青岛市海泊河污水处理厂工艺简介学于20世纪70年代中期发明的,它是-种较高负青岛市海泊河污水处理厂采用吸附-生物降解荷的新型活性污泥法其特点是:不设初沉池A- B(A-B)法处理工艺A-B工艺是联邦德国亚琛大段污泥分流A段负荷高抗冲击能力强适合处理.mg/L总碱度为11 mmol/L。原处理方法除尘效果不好浊水含尘量仍较高,不但增加了阻垢剂的消耗，而且影响了阻垢效果,管壁和文丘里喷嘴有白色硬遭清水阳垢分触想[回水池]一[课后水]垢即为证明。[粗粝粒去除器祖凝剂斜雄沉网板框压团在充分考虑现场浊水变化幅度的前提下,经实验室试验我们最终决定采用有机絮凝剂<聚丙烯酰污妮外运污犯外运胺系列和无机絮凝剂(聚铁)配合使用并辅以淤泥图1转炉烟气除尘水处理工艺流程调节剂。现场使用效果很好出水浊度一般可< 503处理效果mg/L甚至更低,水质清澈为水质稳定处理奠定了(1 )转炉除尘水经絮凝处理后浊度可降至基础。解决水质稳定问题最常用的方法就是化学处< 50 mg/L。理,即加入缓蚀阻垢剂。针对转炉除尘废水高pH、高(2)喷嘴和水系统器壁表面不结新垢加药处理硬度、结垢倾向严重的特点充分利用阻垢剂的络合1个月以后,原运行过程中水封溢流水盆侧壁所有增容、分散、晶格畸变机理和协同效应,选择阻垢分的约3 cm厚的软垢逐渐脱落露出金属表面。高架散性能好的复合配方可以获得较好的效果。流槽出水端所结2~3cm硬垢全部去除。我们正是基于以上原则选定了化学稳定性和阻(3较长时间保持一文"" 二文”压差稳定。垢性能俱佳的全有机配方TM - 7006 ,该配方以含磺酸基团的聚合物为主并辅以分散剂利用其协调效[作者简介]霍健彭1950一).1976 年毕业于天津大学现为天津化工研中国煤化工[程师电话:应在不调pH的情况下运行。现场应用效果证明,022-8HCNMHG处理是成功的。系统处理工艺如图1。.[收稿日期]2003-06工业水处理2003-10 23( 10)沈晓南等:微电解法处理城市污水浓度较高,水质变化较大的污水。2试验 装置及工艺流程1.1 污水处理2.1工 艺流程青岛市海泊河污水处理厂污水处理工艺见图1。工艺流程见图3将废水(海泊河污水处理厂进水)打入调节池在此池用酸将废水pH调至5~6,A用泵将其打入铁屑微电解池经物理、化学反应使出[.}一就施十[人毒气池] [人便沉淀施]水进入絮凝反应池经1.5h沉淀上清液自流至活性污泥曝气池曝气3~4h后测其pH COD和色回流污犯，剩余污泥度再经二沉池处理使出水达到指标要求。Bp厂加碱加酸-“级出水B殴0淀池| B暇摹气池上清违回沈污视剩余污泥↓图1海泊河污水处理厂 污水处理工艺流程排论清污水处理采用A-B工艺,其中A段曝气池1-调节池2-铁屑微电解池3-絮凝剂反应池4-沉淀BOD;负荷较高为4.0kg/(kg d),停留时间为0.8~池5-活性污泥曝气池0-泵7-二沉池1.2h ,B段曝气池BOD,负荷较低为0.4 kg/(kg d),图3实验装置及工艺流程停留时间5~6h污水经A段曝气沉淀B段再曝气沉淀完成二次生物处理。2.2 试验 装置及工艺参数1.2污泥处理(1 )j调节池。由PVC板制作尺寸:1mx1mx1m,污泥处理工艺流程见图2。在此作为蓄水池,也作为调节池用在进水COD浓度较高时可加碱将其调至pH为5~6。{留气相一--“综合利用(2 )铁屑微电解池。由有机玻璃制作,直径为120mm高为1400mm在此填充废铁屑和丝类(其A-B段剩余污泥一←顶浓缩旭- t 消化池后浓缝池体积比为2:1颗粒直径2mm左右)。HRT为30~40min过滤流量为5m/h;微电解的作用是利用原电池原理产生的电极反应而生成的产物具有高的化学.泥饼外运。- -脱水机房活性并和污水的有机污染物产生氧化还原反应将其有机物降解而去除。图2污泥处理工艺流程(3)絮凝剂反应池。由有机玻璃制作,直径为由A段中间沉淀池排出污泥和B段最终沉淀池200mm高为300mm,其作用:用碱调节铁屑微电排出剩余污泥至浓缩池浓缩后进行污泥中温消化,解出水使pH达7~8,有利于Fe(0H)等絮凝体的消化后污泥进行机械脱水泥饼外运中温消化产生形成在絮凝反应池内设机械搅拌器其转速为30甲烷气体为能源被充分利用,从而节约大量能源。~ 40r/min反应时间为10 min。青岛市海泊河污水处理厂用A-B工艺处理8.(4)沉淀池二沉池。由有机玻璃制作,直径为万t/d来自市区的纺织、印染、化工、电镀、机械、铸200mm高为1200mm利用重力作用使泥水分离,造、造纸、食品加工等工业废水和居民的生活污水,污水在池内停留时间为1.5 h。其中工业废水占50%~60% ,用 A-B工艺虽然出水(5活性污泥曝气池。由PVC板制作500 mm已达到国家二级排放标准,但其出水有色度,在x 500 mmx 1 000 mm其运行参数:污泥BODs负荷2001年建立的4万t/d的回用水工程中又加入CIO2为0.4kg/(kg d);污泥质量浓度为2 500~3500.工艺进行脱色消毒,但增加了回用水的处理费用。为mg/L污水停留时间3~4h污泥龄13~15d。 通过解决二级出水色度,以及提高其处理能力减少运行好氧微生物高速全面的对法水中的有机污染物进行成本等问题,笔者近几年又进行了微电解法处理城生物氧化使其H中国煤化工再经二沉市污水的试验并对其进行理论上的分析探索。池处理使出水.CNMHG59经验交流工业水处理2003-10 23( 10)表1微电解-好氧曝 气污水处理结果表2.铁屑微电解对某些染料 废水的处理效果水样色度/ COD/pF去除率/%活性艳红名称结构类型亲水性活性染料性质去除率/%_偶贫91倍(mg.L')色度COD阳离了艳兰偶氮亲水性阳离子染料87原水1186硫化黑氨基苯疏水性硫化染料94微电解出水474377.458.744.4还原黑硫靛疏水性还原染料88好氧曝气出水7.678 86. 7直接兰.偶氮(磺效应)_亲水 性直接染料90深。当发色体中含有助色团时才能组成染料主要的3实验结果及理论分析微电解-好氧曝气污水处理效果见表1。助色团有烃基、氨基、氯原子、溴原子等,因此硝基从表1看出铁屑微电解对进水色度及COD的或亚硝基向氨基的转变,也就是由发色团向助色团去除是可观的尤其出水经活性污泥法曝气之后颜的转变将导致分子中的发色团数量减少这必然伴色基本去除，且颜色的再显现象重现机率很少。随颜色的变浅或消失。加之某些不饱和发色团由于铁屑微电解法处理废水是基于电化学中的原电电极反应得到电子,双键打开也可以使发色团破坏。池反应原理。废铁屑中含铁和碳其在废水中形成了以上发色基团都有很强的配位体,能与过渡元无数个微电池,铁为阳极炭则为阴极,由于亚铁离素中的金属离子(例如Fe2+ )发生络合反应当染料子的不断形成能有效地克服阳极极化作用，从而促中的配位原子的孤对电子进入中心粒子的空轨道.进金属的电化学腐蚀使大量的铁离子进入溶液中，后染料分子中共轭体系的电子云分布发生偏移，改和废水中的某些物质发生-系列的化学、物理反应,变了激态和激发态的能量,络合物的颜色也随之改在阴极新生态的[H又能与溶液中许多组分发生氧变,而Fe2在中性、酸性条件下,以较多的离子态存在,成为中心离子可与染料分子迅速发生强的络合化还原作用，以有效的去除污染物质。(1对微粒的去除。城市污水中的大多数污染物作用形成体积较大的络合物分子很容易吸附在金都是以颗粒形态存在,依据颗粒大小可以将污水中属离子水解形成的矾花上，而形成体积更大的凝聚的污染物质分为溶解态、胶体态、悬浮态海泊河污体提高了沉淀性能和沉降速度。一 般酸性染料分子水处理厂污水含有以上微粒杂质。在这个系统中分能发生电离而使其本身带电荷例如带有磺酸基团、散的胶体因分散相表面电荷所产生的维持稳定力，羧酸基团的酸性染料电离为 - -SO,H- → - -SO3+不会自然或自发的聚合。当其进入铁、炭构成的微电H+ - -CO0H-→- -COO-+H+ ,H+离子进入液体而池时污水中的胶体颗粒就会在电场中移动并将污胶体颗粒则保留了- -SO3和一 -C00 带负电基团在水中的各种粒子交联在一起,消除粒子间电荷的排微电池中则和Fe进行络合形成絮凝体,沉降而去斥作用形成以Fe2+为胶凝中心的絮凝体扑集和夹除挟悬浮的胶体共沉从而去除胶体物质。同时由于各硫化染料中的一-S一- -SX-- -SH等是不稳种污染粒子在通过微电池时,遇到重重叠叠的机械定的,断裂后S-+Fe2+- →FeS↓与络合物一起被截拦作用故此对以上的颗粒大部分可以去除。(2)对色度的去除。海泊河污水处理厂二级出水4结论中常伴有色度的产生,也曾经发生这样的现象,即在铁屑微电解法处理海泊河污水处理厂污水平均A段曝气池带着颜色的污水在A沉池中颜色消失脱色率为78%对COD的去除率为86.7%(进水位但经B曝池充分曝气之后(即好氧处理)污水的颜平均COD为786mg/L),达到了国家城市污水二级色又重新出现,尤其带有红色、黄色的出水难以脱处理的要求。试验表明微电解法可代替A-B工艺色。故此用铁屑微电解法对色度的去除做了机理研中的A段工序其特点是:究。铁屑微电解对某些染料废水的处理结果见表2。(1对CODSS的去除率高于A-B工艺中的A段研究证实,有机物之所以显色是由于分子中发工序，尤其对色度的去处远远高于其他生物处理,色团的作用。发色团有硝基、亚硝基、羰基、偶氮基且在后序耗氧处理中不出现色度反弹现象。等。发色团只有联接在苯、蒽等芳香基上组成发色体(2)明显提7中国煤化工:增加了污才能显色。发色体所含发色团的数量越多颜色就越水的可生化性。.CNMHG第23卷第10期工业水处理Vol.23 No.102003年10月Industrial W ater TreatmentOct. ,2003混凝沉淀-生物接触氧化法处理染整废水邱贤华1魏立安1张秋根1王伟2( 1.南昌航空工业学院环境与化学工程系江西南昌330034 ;2.九江市环保科研所江西九江332000 ).[摘要]介绍了采用混凝沉淀-生物接触氧化工艺处理染整废水。运转结果表明:COD及BOD,的去除率分别达到94.7%和97.1%最终出水水质达到国家污水-级排放标准,该工艺在染整废水处理中具有实用性。[关键词]染整废水;混凝沉淀;生物接触氧化. [中图分类号]X703.1 [文献标识码]B [文章编号] 1005 - 829X( 2003 )10-0071 -03Treatment of the dyeing wastewater by coagulation sedimentation andbiological contact oxidation technologyQiu Xianhua' ,Wei Li' an' Zhang Qiugen' ,Wang Wei?( 1. Department of Environmental and Chemical Engineering , Nanchang Institute of A viation Technology ,Nanchang 330034 , China ; 2. Jiujiang Institule of Environmental Protection , Jujiang 332000 , China )Abstract :An engineering technology of coagulation sedimentation and biological contact oxidation for treatingdyeing wastewater is introduced. The running results show that the CODa removal rate can reach 94.7% andBOD5 removal rate can reach 97.1%. The end effluent quality meets the requirement of the First Grade NationalDischarge Standard for wastewater in China.Key words dyeing wastewater coagulation sedimentation ;biological contact oxidation随着染料工业的迅速发展,全世界目前使用的以酸性染料和活性染料为主,在着色过程中排出大染料品种达数万种,印染废水中主要含染料、浆料、量的染整废水。为保护环境使废水出水水质达到国助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等具有成分复家《污水综合排放标准》的一级标准( CB8978-杂、浓度高、色度高、难降解、多变化的特点。据不完1996)2000年8月我们对该厂染整废水处理设施全统计全国印染行业每年排放废水约6x108m31]。进行了设计。2001年11月投入运行2002年2月通一般印染废水的COD为800~2000mg/L,色度为过达标验收监测运行情况良好。200~800倍,BOD3/COD 为0.25~0.4 ,每印染100 m设计水量、水质及排放标准布平均要排放废水2.5~3 ml2。九江市针织内衣三1.1 设计水量厂主要生产薄绒衫裤、棉毛、汗布等,包括从织布、染根据厂方提供数据和要求,设计废水量为288色及成品服装各工段年产针织服装240万件染色m2/d污水处理站24h运行,处理水量为12 m?/h,(3 )由于铁离子的参与,明显的促进了整个生化约了运行费用。系统的铁循环加速了生化系统电子的转移,促 进了(6)在机电设备投资相同的情况下微电解法较生化耗氧处理的进行。A-B法更能有效的去除某些工业废水的污染因子(4)微电解出水在沉淀池沉降的速度明显加快和色度,经进-步处理可实现城市污水处理厂污水改变了污泥的脱水性能脱水效果明显。的再生回用,节省了大量的絮凝剂、脱色剂。(5)微电解法的水力停留时间一般为20~30min.[作者简介]沈晓南(中国煤化工党校经济管理(不曝气) ,生物处理耗氧曝气时间平均为3~4h比专业J:32- -3823416。A-B法缩短2h ,缩短了运行周期节省了能源,节[ 收稿日期]2003-0YHCNMH G71