第三章. 设计水质参数的确定
3.1. 处理前水质参数的确定
根据**污水处理厂提供的相关资料和由该公司所取的相关水的分析结果,确定本次设计的原水水质参数具体如下:
表3—1 原水水质指标
工业废水处理回用能力(m3/d) 工业废水处理后COD(mg/l) pH SS(mg/l) 色度(倍) 粪大肠菌群数(个/L) 设计排水水质如下:
表3—2 设计排放水质
序号 1 2 3 4 5 6 污染物名称 PH CODcr(mg/L) 色度 SS(mg/L) 粪大肠菌群数(个/L) 余氯 污染物含量 6-9 ≤100 ≤50 ≤15 ≤100 <0.5 5000 ≤300 6-9 ≤120 ≤100 ≤105 3.3. 设计规模
本工程设计处理回用能力为5000m3/d,24h运行。
第四章. 废水处理工艺分析及确定
4.1. 工艺选择及核心技术介绍
由于该项目中水回用之用水去向主要为冷却循环水补充、地面冲洗水、少量设备冲洗等,对于回用水质要求为:1、有机物含量少;2、混浊度低;3、色度低;4、有效杀菌。
其对于回用水质不必须达到纯水标准,故在次选择目前中水回用及纯水制备上之主流工艺及UF、RO等工艺是不合适的,其投资和运行成本以本工程之中水回用要求角度分析也是不具备优良经济效益的。
根据目标水的特点,结合以上分析因素及我们的工程经验,并综合国内外中水回用的技术与工艺,提出以下废水处理的工艺路线:
过滤+臭氧高级氧化+生化强化处理+二氧化氯消毒+终极过滤
(1)臭氧高级氧化
在工业废水处理回用环节,业主方要求工业废水在现有污水处理厂的PACT生化段后即进入中水回用系统,以此降低工业废水对后续污水处理厂CASS生化阶段的冲击,保证污水处理厂总排放口的稳定可靠达标。
但目前污水处理厂PACT生化段出水COD仍为300-400之间,考虑到其仍存在有机物含量,如不进行深度处理则会对中水回用系统造成较大影响,导致中水回用系统长期使用后水质腐败发臭,故必须进行进一步处理以降低PACT出水有机物浓度。由于目前该废水来源为工业废水,且已经过前级生化处理,所以PACT出水中B/C比值已很低,直接进行生化降解效率很差。
综合以上因素,我公司经小试实验及数据分析确定对PACT出水初级过滤后进行臭氧高级氧化。
臭氧,又名三原子氧,因其类似鱼腥味的臭味而得名。其分子式O3 ,是氧气的同素异形体,具有它自身的独特性质:
1.在自然条件下,它是淡蓝色的气体; 2.它有一种类似雷电后的腥臭味;
3.在标准压力和常温下,它在水中的溶解度是氧气的 13 倍;
4.臭氧比空气重,是空气的 1.658 倍;
5.臭氧有很强的氧化力,是已知最强的氧化剂之一; 6.正常情况下,臭氧极不稳定,容易分解成氧气; 7.臭氧分子是逆磁性的,易结合一个电子成负离子分子;
8.臭氧在空气中的半衰期一般20-50分钟,随温度与湿度的增高而加快; 9.臭氧在水中半衰期约35 分钟随水质与水温的不同而异; 10.臭氧在冰中极稳定,其半衰期2000 年。
臭氧氧化及与此有关的深度氧化处理工艺,在废水处理中有着广阔的前景。用于印染废水处理时,可单独进行,也可与其它工艺(如絮凝过滤、活性炭吸附等)结合使用,对于一般印染废水O3投量40mg/L,脱色率达90%以上,但去除COD能力差,仅40%,对于凝聚法难以去除的水溶性染科,用臭氧接触3~4分钟,水就变得清澈无色;用于处理含酚废水时除酚率达80%以上,COD去除约60%,色度去除80%以上,用于处理含氰废水(重油裂解废水、电镀废水、晴纶废水等)去氰率达80%~100%;处理苯胺、硝基苯废水时,去除率为90%以上;臭氧氧化法也可用于化工废水中某些重金属的去除;臭氧氧化用于处理造纸废水时,可明显降低废水的色度及COD,可吸附卤代有机物及其毒性;O3氧化用于处理农药废水时,可氧化多种农药,使其降解成为简单小分子,并可使COD的去除率达90%以上;用于处理城市污水,具有除臭、提高悬浮物去除率、提高粒状活性碳单元的运行性能、改善污泥性能及提高污水可生化性等特点。
随着臭氧氧化技术的提高,其深化氧化的联合处理工艺也逐步被应用,臭氧氧化---生物处理联合工艺在处理难降解有机废水中显示出巨大的前景;臭氧多相催化工艺可将酸类有机物完全降解为CO2,并去除94%的COD;生态净化臭氧化工艺可有效地处理受污染的地表水和工业废水。
臭氧得氧化能力极强,其氧化还原电位仅次于F2,在其应用中主要用这一特性。从表 1-5 中看出。
表 1-5 氧化还原电位比较
从表 1-5 可知,臭氧的标准电极电位除比氟低之外,比氧、氯、二氧化氯及高锰酸钾等氧化剂都高。说明臭氧是常用氧化剂中氧化能力最强的。同时,臭氧反应后的生成物是氧气,所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。
例举臭氧与部分无机物、有机物的反应机理 臭氧与氰化物的反应
臭氧与有机物的反应
⑴ 臭氧与烯烃类化合物的反应 臭氧容易与具有双链的烯烃化合物发生反应,反应历程描述如下:
式中 G 代表 OH 、 OCH3 、 OCCH3 等基。反应的最终产物可能是单体的、聚合的、或交错的臭氧化物的混合体。臭氧化物分解成醛和酸。
⑵ 臭氧和芳香族化合物的反应
臭氧和芳香族化合物的反应较慢,在系列苯<萘<菲<嵌二萘<蒽中,其反应速度常数逐渐增大。其反应历程描述如下:
(3)对核蛋白(氨基酸)系的反应
⑷ 对有机氨的氧化
中水回用方案
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