污水处理厂选址范文

2022-06-26

第一篇:污水处理厂选址范文

城市污水处理厂选址

尚珊珊

摘要:随着我国水污染日益严重,水资源越来越缺乏,政府对水资源的重视程度也越来越高,而城市污水处理厂能够有效地防治城市水污染,补充河流水量,已在全国各地被普遍修建。城市污水处理厂的选址在很大程度上影响到污水厂的社会、经济、环境效益,本文主要探讨现阶段城市污水处理厂选址的一般原则,并根据21世纪排水系统的定位走向讨论一下污水处理厂选址的新思路,总结传统经验并开拓大家的思维,以期对污水处理厂的选址方面起到一定帮助。

关键词:城市污水处理厂选址 不良影响 传统观念 新思路

1 引言

城市污水处理厂作为一个环保项目,在处理污水的同时,其自身也产生一定的污染问题。而现实中由于项目准备不充分、资金不充足、施工期紧张等因素,污水厂的选址可能不一定恰当,主要体现在与城市风向相矛盾、尾水排放与水源地保护相矛盾、与周边建筑卫生防护距离不足等方面,这些都将影响城市经济、资源、环境的协调发展,很可能导致新建的污水处理厂搁置造成资源的浪费[2-5]。因此城市污水处理厂的选址是污水厂建设环节中很重要的一环,如同地基一样,选址不当将很大程度影响污水处理厂的运行效果。

现阶段认为城市污水处理厂的厂址选址应根据区域排水专项规划、地区自然条件和建设计划等因素全面考虑,正确处理厂址与社会、经济、环境等方面的关系。(1)符合城市总体规划和土地利用规划;(2)减少对城市建成区和区域发展的影响,与城市发展相协调;(3)尽可能在夏季最大频率风向的下风向,满足环境保护要求,对周边环境影响小;(4)集约用地,尽可能利用边角地,尽量不占用基本农田;(5)有利于污水处理后就近排放和再生利用;(6)配套管网可实施性强,尽量减少拆迁[2]。 2 厂区选址不当的影响 2.1 城市风向

城市污水处理厂在运行过程中会产生恶臭,如果厂区选址不当,臭味会随气流飘向下方的居住区和生产区,影响生产生活。 2.2 尾水排放污染水源

根据《污水综合排放标准》(GB8798-1996),ⅠⅡ类水域和Ⅲ类水域中划定的保护区是禁止新建排污口的,因此污水厂选址不当可能会对水质良好的水域造成尾水污染;另外,若遇到污水处理厂超负荷污水溢流甚至事故排水,其影响将是灾难性的。

2.3 卫生防护距离不足

关于城市污水处理厂与周边规划居住、公共设施建筑之间的最小卫生防护距离的问题,规范没有明确规定。《给水排水设计手册》第五册中推荐一般不小于300m。参考相关学者对国内外污水处理厂臭气强度的实测数据的分析研究成果[6]:污水处理厂臭气浓度随扩散距离的增大而衰减,100m外其影响明显减弱,距恶臭源300m基本无影响。选址离有人区过近会影响人的生产生活。 3 厂区选址观念 3.1 传统观念

污水处理厂厂址的选定与城市的总体规划、城市排水系统的走向、布置、处理后污水的出路都密切相关。总之, 应符合城市总体规划和排水工程总体规划的要求, 同时还应考虑多方面因素来综合确定[7-9]。下面本文将从规划、环保、处理工艺以及投资等影响因素应关注的问题进行分析。 3.1.1 规划角度

污水处理厂选址从规划角度而言,一般要求位于城市规划区下游,以尽量依靠地形坡度和重力流收集城市污水,节约污水收集运行费用。除此以外,从规划角度考虑,还应注重规划收集范围的管道走向、水量布局、实施期限等情况,确定最优厂址。另外,有些污水处理厂选址时会考虑城市规划污水量布局,如主要污水量位于城市规划区中上游,而目前下游规划片区实施较为长远,因此,一般在结合财政实力和运行总费用考虑,不应简单将污水处理厂厂址设置于规划区最下游。

3.1.2 环保角度

污水处理厂选址从环保角度而言,一般要求污水处理厂建成后不要对周围环境(指自然资源、水域、地下水、耕地、森林、水产、风景、名胜、自然保护区等)造成不可恢复的破坏,一般不宜设置在城市或居民区的上风向、城市水源的近距离上游。除此以外,在选址时应关注污水处理厂在建成投产后排放的污染物不超过地方环境容量所容许的范围。同时,污水处理厂建成投产后,对周围特别是下游城镇的水源保护区、养殖区等生态环境敏感区的环境影响应在该地区的要求范围之内。 3.1.3 处理工艺角度

污水处理厂建设设计时应结合当地实际进、出水要求选择合适处理工艺。一般城市污水处理厂主要以处理城市生活污水为主,污水可生化性较好,一般采用二级生物化学处理工艺或者进一步深度处理工艺。因此,污水处理厂选址时应结合不同的进出水要求,确定合理工艺和厂址用地,并结合当地的实际条件,选择最优厂址。 3.1.4 总投资角度

目前,城市污水处理厂建设投资一般受用地规模、处理工艺、防洪、地基处理等要素影响,而且国内大部分城市污水处理厂主要采用BOT运作,因此污水处理厂投资基本能够得到较好控制。但是,作为一个城市污水处理基础设施建设而言,城市污水收集干管投资往往比厂区建设的投资大,而且管网布局走向在一定程度上也受到厂区位置影响。因此,从优化投资角度考虑城市污水处理厂选址时,还应同步考虑污水处理厂选址对厂外截污干管布局及投资的影响,选择总投资费用最小化的厂址,确保选址决策的科学性[3]。 3.2 新思路

21世纪排水系统的定位应从以前的防涝减灾、防污减灾逐步转向污水的资源化,从而恢复健康水循环和良好水环境, 维系水资源可持续利用[10]。事实证明: 污水深度处理与再生回用是恢复水环境的必由之路,其社会效益、环境效益与经济效益已为世界各国所瞩目。

随着形势的不断变化,污水处理厂的选址问题也就需要随之而变。传统的污水处理厂一般都建在城市水系的下游,这主要是考虑到防止对水系的污染,但这样会对污水再生利用是不利的。传统布局使污水再生水源远离用户,增加了相应的回用水管网费用,同时污水再生水也不能重力注入城市段补充干枯少水的河流,不利于污水资源化。因此,城市污水厂的数目和厂址的规划不应拘泥于传统经验,而应该依据城市实际中水回用的需要在适当位置建设合适规模的污水处理厂,使得整个城市形成大、中、小,近、远期相结合的污水处理厂布局规划。这样,既有利于污水回用,又减轻了城市排水管网系统的负担,易于实现分期建设。

此外,在进行排水系统规划时,还应对整个城市的功能分区、工农业分布、排水管网及污水处理现状等做周密的调查,调查现有的和预测潜在的再生水用户的地理位置及水量与水质的需求。恰当地确定排水分区、污水净化厂的位置与个数,改变将污水处理厂摆放在城市最下游进行高度集中处理的传统做法[1]。 4 总结

随着城市污水处理厂建设速度的加快, 在部分缺水城市, 处理后污水的综合利用已经越来越受到人们的高度重视, 污水处理厂的建设将有小型化分散建设的趋势。污水深度处理与再生回用是恢复水环境的必由之路, 因此, 随着新形势的不断变化, 污水处理厂的选址观念也应随之而变。城市污水厂的数目和厂址的规划不应拘泥于传统经验, 而应该依据城市实际中水回用的需要在适当位置建设合适规模的污水处理厂, 使得整个城市形成大、中、小, 近、远期相结合的污水处理厂布局规划。

参考文献

[1] 马林伟,周建忠,孙政. 城市污水处理厂选址观念[J]. 西南给排水,2006,06:1-3. [2] 王新亮. 城市污水处理厂选址规划初探——以天津市双青污水处理厂选址为例[A]. 中国城市规划学会.多元与包容——2012中国城市规划年会论文集(07.城市工程规划)[C].中国城市规划学会:,2012:10. [3] 唐静珍. 浅析城市污水处理厂建设选址的影响因素[J]. 海峡科学,2008,06:43. [4] 孙毛,肖荣华. 城市污水处理厂选址的优化方法讨论——以赣州市峰山片区沙石污水处理厂规划选址为例[J]. 科技信息,2010,31:722+762. [5] 王岩芳,王红莉. 环保设计理念用于城市污水处理厂设计[A]. 中国土木工程学会水工业分会排水委员会.全国排水委员会2012年年会论文集[C].中国土木工程学会水工业分会排水委员会:,2012:5. [6] 郭静,梁娟,匡颖,等.污水处理厂恶臭污染状况分析与评价.中国给水排水,2002,18(2):41-42. [7] 上海市建设和交通委员会主编. 室外排水设计规范(GB50014-2006)[M] . 北京: 中国计划出版社, 2006, 4. [8] 张自杰等. 排水工程(下册) (第三版) [M] . 北京: 中国建筑工业出版社, 1996, 6. [9] 北京市市政设计研究总院主编. 给水排水设计手册(第五册) [M] .北京: 中国建筑工业出版社, 2004, 2. [10] 张杰, 李捷, 熊必永. 城市排水系统新观念[J] .给水排水, 2002,28 (11): 24~26.

第二篇:2013.12.23污水处理厂选址原则

污水处理厂选址原则分析

城市排水工程系统

1、系统组成:排水管道、污水处理厂、出水口。

污水处理厂选址----原则:

① 应设在地势较低处,便于城市污水自流入厂内,同时考虑不受洪水的威胁。 ② 宜设在水体附近,尽量无提升,合理布置出水口。

③ 必须位于集中给水水源的下游,并设在城镇、工厂厂区及居住区的下游和夏季主导风向的下方。

④ 要考虑污泥的运输和处置,宜靠近公路和河流。

⑤注意近远期结合,考虑扩建的可能。

污水管网的布置原则

1) 污水管道尽量采用重力自流形式,避免提升;(在地势平坦地区,埋深超过最大埋深的时,中途要加泵站抽升污水)

2)管道定线尽量减少与河道、山谷、铁路及各种地下构筑物交叉;

3)污水干管一般沿城市道路布置;但不宜铺设在交通繁忙的快车道下或者狭窄的道路上,通常设在污水量较大或者地下管线较少一侧的人行道、绿化带或者慢车道下。

4)污水主干的走向和数目取决于污水厂和出水口的位置和数目。

5)管线布置考虑城市的远、近期规划及分期建设的安排,与规划年限相一致。 出水口

污水出水口一般位于城市河流下游,特别应在城市给水系统取水构筑物和河滨浴场下游,并保持一定距离,出水口应避免设在回水区,防止回水污染。

第三篇:全区污水处理厂污水污水收集系统调研报告

人大关于区污水处理厂污水收集系统

交办意见办理情况的调研报告

主任,各位副主任、各位委员:

2010年*月**日区六届人大常委会第**次会议对我区城乡建设与管理开展了专项工作评议,会议提出了“对污水收集管网存在的质量问题进行全面维修,重新验收合格后才能结算”的交办意见(以下简称“交办意见”)。*月中旬,我们在***副主任的带领下,对交办意见的办理情况了调研,走访了相关单位、现场察看了污水处理厂、污水收集系统管网情况,现将调研情况报告如下:

一、基本情况:

区人民政府对污水处理厂污水收集系统交办意见的办理

做了大量的工作,取得了一定的成效。政府分管领导***副区长组织相关单位召开了专门会议进行研究,明确了责任和要求;由责任单位区住建局负责,组织施工单位对污水收集系统存在的排污管网损毁、井盖缺失、污水接入管网等问题进行了检查、修复;对管网进行了疏浚、清理,并重新组织了验收;区环保局多次深入**中学督查,促使该校污水与管网连接,不再往河道直排;污水处理厂目前运行正常,处理后的水质达到了排放标准。

二、存在问题:

调查中,我们发现,污水收集系统仍然存在三个方面的问题: 一是验收把关不严,疏浚不到位,管网对接不科学,污水外流直排的问题仍然没有得到彻底解决。调研中我们看到,区域排污管口径大,连接干管的连接管口径小,容易堵塞形成直排。如***、****等有多处地方出现污水直接排入河道的情况,特别是****有两处污水直接从连接管外流向河道,水量还很大。

二是新建改建工程的雨污分流连接监管没有到位,综合验收时没有把关,污水没有接入污水收集系统。如***、***及***新建的居民户污水没有接入污水收集系统。**沿河一些居民户、市场部分经营户,仍有向河道直排和倾倒污水的现象。

三是长效管理机制没有建立起来。虽然区政府确定了**局为监管的责任单位,但是由于没有专人专款,因而对污水管网缺乏经常性的检修、维护、疏通,导致了污水管网不畅。河道污染问题没有得到彻底根治。

从污水处理厂运行的统计数据看,现在是**的旅游旺季,用水量在增加,用水量增加应该排污量也是增加的,但是目前每天污水处理量在6-7000吨,比运行初期减少了30%左右;这就充分说明了至少有30%以上的污水没有进入污水收集管网,从红星河道里的水质污染现象也证明了这个问题。

三、建议:

一是区人民政府领导及相关部门领导要高度重视,采取措施继续进行整改,彻底解决支干管网对接存在的问题。防止

污水外流直排及及雨污混流。

二是加强监管,严把质量关和新建改建工程综合验收关。尽管现在污水收集系统已经验收,但是对污水收集系统的工程质量仍然要加强监控,严格执行工程质量终身负责制。对于新建改建工程、要严把综合验收关,确保污水接入到污水收集系统。提高污水收集处理率;

三是确定专人专款,对污水收集管网实行常态化管理和维护,建立污水收集系统管理维护长效机制;完善污水处理厂运行管理制度及相应的考核办法,提高污水处理厂运行效率和运行质量,充分发挥公共投资的效益。

第四篇:青岛某污水处理厂污水回用工程

1 工艺简介

青岛市某污水处理厂建于1993年,二级处理工艺为AB法即两段活性污泥法。1999年2月10日,该厂污水回用工程试车成功(以二级处理后的出水为污水回用工程的进水水源)。

1.1 工艺指标

根据青岛市节水办等单位调查,经污水处理厂污水回用工程处理后的回用水主要用于工业冷却、电厂冲灰、市区景观和生活杂用等,对水质常规指标的最高要求为:

SS=5 mg/L;浊度=5~7 NTU;色度=30倍(稀释倍数);BOD5=10 mg/L;CODCr=50 mg/L。

这种要求采用常规处理即可达到,因此本工程的处理程度为常规深度处理,并增加二氧化氯氧化脱色工艺。

根据工艺试验结果,并参考中国工程建设标准化协会《城市污水回用设计规范》,青岛市海泊河污水处理厂污水回用工程出水水质确定为:

pH=6.5~8.5;SS≤5 mg/L;浊度≤5 NTU;色度≤25倍(稀释倍数); BOD5≤10 mg/L;CODCr≤50 mg/L。

1.2 工艺流程

经二级处理后的出水作为污水回用工程的进水。在正常情况下,其BOD5和SS均在30 mg/L以下,此时投加PAC(聚合氯化铝)和一定数量的PAM(聚丙烯酰铵),然后用纤维球或石英砂为滤料进行微絮凝过滤,最后经二氧化氯消毒脱色。通常情况下,青岛市海泊河污水处理厂二级处理后的水质达标,此时工艺流程不经过机械混合池、栅条反应池和斜管沉淀池,直接通过管式静态混合器进入滤池。若二级处理后的出水BOD5或SS>30 mg/L,工艺流程需经过机械混合池、栅条反应池、斜管沉淀池后进入滤池。不论哪一种工艺流程,经滤池后的水都将进入清水池,然后经送水泵提升,送入厂外管网至用户。

1.3 工艺设计

青岛市某污水处理厂污水回用工程处理规模为4×104 m3/d,居全国首位。工艺设计处理单元除送水泵池外均按4.4×104 m3/d的规模设计,送水泵池流量按Q=555 L/s设计。

① 进水泵池

进水泵池使用3台潜水泵(2用1备),其平面尺寸为7.2 m×3.6 m。② 机械混合池

为使投加的絮凝剂及助凝剂能同水均匀混合,本工程用机械混合方式。机械混合池2 座,单池容积为34.3m3,混合时间2min左右。

③ 栅条反应池

栅条反应池是一种高效节能快速反应池,结构简单,占地少。本工程共2座栅条反应池,每池24格,每格平面尺寸为1.5 m×1.5 m,每个反应池的底部设有排泥管。

④ 沉淀池

本工程设辐流式沉淀池1座,直径为32 m,沉淀时间2 h,沉淀池的上部设有出水槽,中部设有斜管,下部设有吸泥装置。

⑤ 滤池

本工程的滤池为2组6池,每3个滤池为1组,每组可独立运行。滤池的单池过滤面积为52.08 m2,滤速为5.87 m/h。滤池采用气、水反冲四阀滤池,冲洗时间为3~5 min。

⑥ 清水池

为检修方便,运行灵活,考虑到用户用水的不均匀性,在用地紧张的情况下,尽可能地增加清水池 的调节能力。清水池设计为2座,单池容量为2 500 m3,调节能力为日处理水量的12.5%。

⑦ 加药间、加氯间

为节省占地和管理上的方便,加药间和加氯间建在一起。

加药设备的设置根据两种不同工艺的运转方式考虑,当进水水质较差时,采用絮凝、沉淀、过滤工艺,此情况下投放絮凝剂PAC和助凝剂PAM。当水质较好时采用过滤工艺,只投加絮凝剂PAC。

本工程选用微絮凝二氧化氯进行消毒脱色除藻,滤前加二氧化氯的浓度为

2.2 mg/L,滤后为4.8 mg/L。

2 工程效益

2.1 经济效益

青岛市某污水处理厂污水回用工程建成后,每年可为城市提供1 460×104 m3回用水用于工业、市政绿化、冲洗等使用,为青岛市污水资源化开辟了新的道路。由回用水替代自来水,不仅可以每年为城市创造7 256 万元的收益,还可为城市提供增加48亿元工业产值的供水条件。若回用水以0.8 元/m3收费,则每年还可为处理厂回收资金1 168 万元,作为处理厂的经营费补贴,从而为城市污水处理运行提供了保证。目前引黄济青治水成本约1 元/m3,海水淡化约3 元/m3,而回用水的成本仅为0.48 元/m3,只有引黄济青治水成本的40%、海水淡化成本的13%。综上所述,本工程建成后所带来的经济效益非常可观。

2.2 社会及环境效益

青岛市某污水处理厂的回用水可作为工业用水及其他杂用水,不仅可以减轻市供水公司的供水负担,而且为青岛市开辟了第二水源,对缓解青岛市用水紧张状况起到了积极作用,为青岛市的经济可持续发展提供了有利的保证。

与此同时,本工程可以进一步去除污水二级处理中未能去除的污染物,若进水按SS=20 mg/L、BOD5=20 mg/L、CODCr=60 mg/L计,经回用水工程处理后的出水按SS=5 mg/L、BOD5=10 mg/L、CODCr=50 mg/L计,每年可去除SS:219 t、BOD5:146 t,CODCr:146 t,甚至会更多。由此可见,回用水不但可以替代自来水,而且可以进一步减少水中污染物对环境的污染。

第五篇:有色金属企业污水处理厂污水处理工艺

引言

某有色金属企业是集采矿、选矿、冶金、化工为一体,生产镍、铜、钴及相应的盐类产品的大型有色金属企业。该企业现有污水处理设施已处于超负荷运行 状态。为此,该企业拟新建污水处理厂处理来自该企业各生产单位排出的多种污水,污水总量为1 940 m3 / d。该项目建设目标是:一方面污水经过处理后,达到企业回用标准进行回用;另一方面对污水中重金属镍等资源进行回收利用,为企业降低运行成本。

1 废水水质分析及回用水质要求

1. 1 废水水质、水量情况

各生产单位废水水量、水质情况如表1 所示。依据废水分质处理的原则,可以将各生产单位排出的废水分为4 大类:1) 高浓度氨氮废水,包括公司1 及公司2 废水;2) 高浓度含砷废水,包括废酸处理后液及公司1 废水;3) 酸性废水,包括场面污水、废酸处理后液及电炉脱硫废水;4) 其他生产废水,包括共6 个生产单位排出的废水,这6 种废水的水质比较相似,主要污染物为镍等重金属及悬浮物( SS)。

1. 2 回用水水质、水量要求

根据各生产单位对回用水水质的要求,可将回用水分为三种。各种回用水的水质如图2所示io

2 废水处理工艺

2. 1 废水预处理工艺

2. 1. 1 高浓度氨氮废水预处理

该企业排出的废水中含高浓度氨氮污水有两种,合计废水量Q = 100 m3 / d,混合后pH 值为12. 28,ρ(NH3 -N) 为2 582 mg /L,如不进行单独脱氮预处理, 直接与该企业其他生产单位排出的含有高浓度Ni、Cd 等重金属的废水混合,重金属离子与氨氮将生成稳定的金属络合离子[1],为其处理带来一定困难。所以需对上述两个生产单位排出的废水进行单独脱氮预处理。本项目采用三级氨氮蒸汽、空气吹脱法去除废水中的氨氮,通过清水淋洗吸收吹脱出来的氨气来回收氨水。在

二、三级吹脱前采用石灰乳碱化废水,控制pH 值> 11,使水中的氨氮基本上以NH3的形式存在,同时废水中的SO2 -4与石灰乳中Ca2 + 反应生成CaSO4沉淀,去除了废水中大部分SO2 -4,以减小SO2 -4对氨氮吹脱的影响[2],提高了氨吹脱效率。在石灰乳碱化废水过程中产生的CaSO4沉渣,可用来回收石膏。 由于公司1 废水中不仅含有高浓度的氨氮,而且含有高浓度的砷(123 mg /L) ,所以经脱氨处理后的废水还需要与其他高浓度含砷废水混合进行除砷。

2. 1. 2 高浓度含砷废水预处理

砷及其化合物是毒性极强的污染物,对于有色金属冶炼行业排放的含高浓度砷的废水安全再利用,除砷是不可缺少的关键环节[3]。将高浓度含砷废水进 行单独预处理后,再与该企业其他生产废水混合进行下一步处理,可提高回收有色金属的品位,防止砷在系统中循环积累。根据石灰铁盐法的原理[4],结合本

项目中废酸后液废水中铁离子含量较高( ρ( Fe) / ρ(As) 为33) 的特点,因此采用三段中和- 铁盐混凝法处理含砷废水工艺。一段中和,加入CaCO3将废酸后液废水pH 调至2. 5,使CaCO3与原水中SO2 -4反应,生成CaSO4沉淀,去除废水中大部分SO2 -4 。在pH 值为2. 5 的条件下,废水中的铁和三价砷基本不会形成沉淀,只有少量五价砷会形成难溶性盐而进入沉渣中。所以,可以利用产生的CaSO4沉渣来回收石膏。二段中和,用石灰乳调pH 值至10. 5,鼓风搅拌,利用废水中同时含有砷和铁,且铁砷比较高的特点,使废水中的砷生成溶解度很小的砷的铁盐沉淀。另外Fe3 + 的水解产物Fe(OH)3胶体,可以吸附并与废水中的砷反应,生成难溶盐沉淀而将其除去。因此本阶段可以去除废水中全部五价砷,大部分三价砷及铁离子。三段中和,用石灰乳调pH 值至9. 5,并加入FeSO4控制ρ( Fe) / ρ(As) 为15,鼓风搅拌,进一步去除废水中的三价砷。

2. 1. 3 酸性废水预处理

需进行预处理的酸性废水包括场面污水和电炉脱硫废水,其中场面废水中含有大量的粉尘等无机颗粒杂质,因此先将其进行絮凝沉淀,然后再将其与电炉脱硫废水混合,加入CaCO3将混合废水pH 调至2. 5,使CaCO3与原水中SO2 -4反应,生成CaSO4沉淀,去除废水中大部分SO2 -4,沉渣可用于回收石膏。在pH 值为

2. 5 的条件下,废水中的镍基本不发生沉淀,可以减少本阶段预处理镍的损失,以便下一步对其进行回收处理。

2. 1. 4 其他生产废水预处理

其他生产废水在去除重金属并回收镍之前对其进行除悬浮物( SS) 预处理,以利于镍的回收。聚丙烯酰胺( PAM) 是一种有机高分子絮凝剂,由许多CH2 = CH—CONH2结构单元联结而成,通过其高分子的长链把污水中的许多细小颗粒吸附后缠在一起而形成架桥。与无机絮凝剂相比,PAM 具有用量少、絮凝能力高、效果好、絮凝体粗大、沉降速度快,废水中共存离子及pH 值影响较小等优点[5]。目前该企业废水处理站悬浮物去除率在80% 左右,并可同时去除部分COD。

2. 2 石灰法分级沉淀处理

先将经预处理的全部11 种污水混合,然后采用石灰法分级沉淀回收镍并去除重金属离子。石灰法分级沉淀是利用不同金属氢氧化物在不同pH 值下沉淀析出的特性,依次沉淀回收各种金属氢氧化物。沉淀法处理重金属废水具有流程简单,处理效果好,操作管理便利,处理成本低廉的特点[5],是目前应用最为广泛的一种处理重金属废水的方法。混合废水中主要重金属Ni、Pb、Cd 的氢氧化物溶度积(Ksp) 分别为2. 0 × 10 -

15、1. 2 × 10 -

15、2. 2 ×10 - 14 ,混合废水经PAM 絮凝处理后ρ( Ni)、ρ( Pb)、ρ(Cd) 分别为:10,0. 3,0. 15 mg /L。一级沉淀用石灰水调pH 值至8. 0,可以去除80% 以上的Ni,其他重金属离子Pb、Cd 等由于其溶度积、浓度及羟基配合作用的关系,基本不发生沉淀。二级沉淀用石灰水调pH 值至11,并加入FeSO4,鼓风搅拌,去除大部分剩余的镍及其他重金属。

2. 3 废水深度处理工艺

2. 3. 1 臭氧氧化去除有机物

臭氧氧化去除有机物的基本原理是:O3在高pH值溶液中,离解成HO -

2,该离子与O3反应诱发产生多种自由基,尤其是氧化能力强的HO·,使溶解或分 散于水中的有机物氧化成新的HO·,成为引发剂,诱发后面的链反应[6]。臭氧作为一种强氧化剂,能与废水中存在的大多数有机物和微生物以及无机物迅速发生反应,因此可用于除去水中的色度、难降解的有机物,且具有杀菌消毒的作用[5]。本项目废水经预处理及分级沉淀去除重金属后,ρ(COD) 为200 mg /L 左右,其中有毒物质及难降解有机物含量较高,且废水pH 值较高,所以适合采用臭氧氧化法处理。

2. 3. 2 活性炭吸附处理

本阶段主要是利用活性炭吸附废水中剩余的悬浮物、重金属、有机物等污染物。活性炭吸附后再经微滤设备过滤,出水可达表2 中回用水2 的水质要求。

2. 3. 3 膜过滤除盐处理

本阶段是将经过活性炭吸附的出水,利用反渗透膜进行过滤,除去Na + 、SO2 -4等离子,使出水电导率达0. 2,符合回用水1 的水质要求。分离出的浓水,符合回用水3 的水质标准。

2. 4 泥渣处理

污水处理过程中产生的污泥、镍渣、砷渣和重金属渣,分别用板框压滤机进行脱水处理,其中镍渣脱水处理后的泥饼回用冶炼。CaSO4沉渣,经浓缩机和离 心分离机脱水处理后,回收石膏。

3 工艺设计方案

3. 1 工艺流程

工艺流程如图1 所示。

3.2 工艺参数

1) 普通沉淀:沉淀表面负荷1 m3 / (m2·h)。

2) 絮凝沉淀: 混合时间1 min,絮凝反应时间30 min,沉淀表面负荷1 m3 / (m2·h)。

3)过滤:过滤设备自动控制反冲洗,反冲洗水来自回用水池,反冲洗排水至废水调节池。滤速8 m/ h。

4) 三级氨吹脱、吸收法脱氨: 一级氨吹脱,废水pH 值为12. 28;

二、三级氨吹脱,加入石灰乳通过pH计自动控制,将pH 值控制在11,气液比为2 900 ~3 600,水力负荷为6 m3 / (m2·h)。

5) 三段中和- 铁盐混凝法除砷:一段中和,加入CaCO3将原水pH 值调至2. 5;二段中和,用石灰乳调pH 值至10. 5,ρ( Fe) / ρ(As) 为30 左右,鼓风搅拌;三段中和,用石灰乳调pH 值至9. 5,并加入FeSO4控制ρ( Fe) / ρ(As) 为15,鼓风搅拌。混合时间为3 min,反应时间为30 min,沉淀表面负荷1 m3 / (m2·h)。

6) 中和沉淀: 加入CaCO3将原水pH 值调至2. 5,混合时间3 min,反应时间30 min,沉淀表面负荷1 m3 / (m2·h)。

7) 石灰法分级沉淀除重金属:一级沉淀调pH 值至8;二级沉淀调pH 值至11,加入FeSO4鼓风搅拌。混合时间3 min,反应时间30 min,沉淀表面负荷1 m3 / (m2·h)。 4 结论

1)根据废水分质处理的原则,对高浓度氨氮废水、含砷废水等进行单独预处理,降低了混合废水处理难度,并提高了镍的回收率。

2) 采用三级氨氮吹脱、吸收工艺处理高浓度氨氮废水,提高了去除氨氮的效率和稳定性。并对污水中氨及污水处理过程中产生的副产品CaSO4进行了回收利用。

3) 根据石灰铁盐法的基本工作原理,结合本项目中酸性含砷废水中铁离子含量较高的特点,设计了三段中和- 铁盐混凝法处理含砷酸性废水工艺。在投加铁盐量很少的情况下,达到了较高的除砷效率,同时去除了废水中大部分铁及SO2 -4 。

4) 采用石灰法分级沉淀处理混合废水中重金属离子,在去除大部分重金属离子的同时还可以回收金属镍,为企业降低了运行成本,并且防止了二次污染。

5) 根据各单位对回用水质的不同要求,采用了活性炭和活性炭加膜过滤两种污水末端处理方式,使污水处理后全部回用,达到了污水零排放的目的,不仅节约了大量水资源,降低了企业的运行成本,而且防止了对该地区水体及地下水的污染。

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