絮凝劑對中高濁度石化廢水的回用處理
在生產(chǎn)廠排污相對穩(wěn)定、污水處理裝置基本滿負(fù)荷運(yùn)行時,二沉池出水處于中濁度的情況較多,此時二沉池出水的濁度為10~15 NTU,COD為40~80mg/L。在此條件下進(jìn)行了不投藥(4個周期)、低投藥量(7個周期)和高投藥量(3個周期)的試驗(yàn)。結(jié)果表明,不投藥時的平均濁度去除率為71.0%,比總平均濁度去除率低8.2%,過濾出水的平均濁度為3.3NTU(比總平均值高0.8NTU);投藥時對濁度的平均去除率為81.8%,過濾出水的濁度平均值只有2.2NTU,這說明適當(dāng)投加絮凝劑有助于去除水中的懸浮物而降低其濁度。
投藥量在5.0~10.0mg/L之間的7個運(yùn)行周期的出水濁度平均值為1.7NTU,總平均濁度去除率達(dá)到了86.6%;而投藥量>10.0mg/L的3個運(yùn)行周期的出水濁度平均值為3.4NTU,總平均濁度去除率只有68.2%,這說明投藥量過大反而產(chǎn)生負(fù)效應(yīng),所以在二沉池出水為中濁度的情況下一定要嚴(yán)格控制絮凝劑的投量。從過濾周期來看,14個周期的平均運(yùn)行時間為22.5h,其中不投藥時的平均運(yùn)行時間為21h,投藥量<10.0mg/L時的平均運(yùn)行時間為24h,投藥量>10.0mg/L時的平均運(yùn)行時間為20.8h。可見,適量投加絮凝劑有助于延長過濾器的運(yùn)行時間。
運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),投加絮凝劑時濁度的去除主要由沉淀池承擔(dān),即總?cè)コ?81.8%)中的59.5%由沉淀池承擔(dān),過濾器只去除其余的22.3%;不投加絮凝劑時,濁度的去除主要由過濾器承擔(dān),即總?cè)コ?71.0%)中的18.4%由沉淀池承擔(dān),過濾則去除其余的52.6%。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是二沉池出水為中濁度時,其懸浮物較多且含有大量膠體狀物質(zhì),若不投加絮凝劑則在水流經(jīng)沉淀池時只有少量大顆粒懸浮物被去除,大部分需要在過濾器中被去除。
盡管過濾器可有效地吸附截留水中的懸浮物,但穩(wěn)定在水中的較小的膠體顆粒隨著水流會向纖維濾料深層轉(zhuǎn)移,直至穿透。因此,雖然直接過濾對濁度的去除率不算低,但出水濁度仍較高且過濾周期偏短。在運(yùn)行時適量投加絮凝劑后,二沉池出水中的大部分膠體及其他懸浮雜質(zhì)會在絮凝劑的作用下形成大顆粒礬花在沉淀池中去除,這就減輕了過濾器的負(fù)擔(dān),從而既保證了出水濁度較低,又延長了過濾周期。
為了解整個系統(tǒng)對COD的去除規(guī)律,筆者對其中五個周期的COD進(jìn)行了檢測,結(jié)果表明經(jīng)混凝、沉淀、過濾處理后,整個工藝對?COD的總平均去除率達(dá)48.2%,其中沉淀池對COD的平均去除率為33.2%,過濾器對COD的平均去除率為15.0%。二沉池出水COD的平均值為60.8mg/L,經(jīng)混凝沉淀后其值降至40.3mg/L,最終過濾出水COD的平均值為31.2mg/L,滿足回用要求。同時還可知,在加藥運(yùn)行時COD的去除同樣主要由沉淀池承擔(dān),這是由于水中的COD大部分以非溶解狀態(tài)存在,投加絮凝劑后其隨著絮凝體在沉淀池中沉淀而被去除,從而減輕了過濾器的負(fù)擔(dān),在過濾周期較長的情況下還能保證出水COD達(dá)標(biāo)。有石化廢水需要處理的單位,也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。
③高濁度時
當(dāng)平均進(jìn)水濁度>15NTU、COD為70~100mg/L時,必須進(jìn)行混凝、沉淀、過濾處理。結(jié)果表明,在絮凝劑平均投量為15.6mg/L時該處理系統(tǒng)對濁度的平均去除率高達(dá)91.9%(沉淀池和過濾器的去除率分別為72.9%和19.0%)?梢娫诙脸爻鏊疂岫雀邥r,沉淀池起著至關(guān)重要的作用,即二沉池出水中的絕大部分懸浮物在沉淀池內(nèi)經(jīng)沉降去除,而過濾器起到了保證出水水質(zhì)最終達(dá)標(biāo)的作用。
運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),斜管沉淀池在運(yùn)行初期對懸浮物的去除效果非常明顯,反應(yīng)池中形成的許多大片礬花在沉淀池中的沉降效率極高,沉淀池出水清澈見底、斜管清晰可見。隨著運(yùn)行時間的延長(一般超過16h后)則會出現(xiàn)越來越多的斜管被絮凝體堵塞的現(xiàn)象,隨之而來的便是沉淀池表面出現(xiàn)大量不能沉降下去的礬花。這些礬花隨著沉淀池出水進(jìn)入過濾器,加大了過濾器的負(fù)擔(dān),并最終導(dǎo)致過濾運(yùn)行因出水濁度超標(biāo)而結(jié)束。
其主要原因是在二沉池出水濁度高的情況下,投藥后水中形成了很多沉降性能較差的絮凝體,由于斜管沉淀池的形式為逆向流,故沉淀池運(yùn)行一段時間后這些沉降性能較差的絮凝體就會充盈沉淀池的集泥槽,同時堵塞部分斜管的下部進(jìn)水端,于是其他斜管中的上向水流速度就會大于設(shè)計(jì)值,從而把原應(yīng)下向沉降的絮凝體帶上來,形成沉淀池翻泥現(xiàn)象。混有大量絮凝體的沉淀池出水進(jìn)入過濾泵后,高速旋轉(zhuǎn)的葉輪會將絮凝體打碎,使之又成為水中穩(wěn)定存在的小懸浮顆粒,結(jié)果導(dǎo)致過濾出水濁度變大。幾經(jīng)摸索,技術(shù)人員終于找到了解決這一問題的方法,即將沉淀池的間隔排泥方式改為連續(xù)排泥,且要在連續(xù)運(yùn)行48h后將沉淀池放空一次,同時沖洗掉斜管表面積存的絮凝體塊。
二沉池出水濁度高時,COD值也比前兩種情況的高。檢測(5個周期)結(jié)果表明,當(dāng)二沉池出水濁度高時整個處理系統(tǒng)對COD的去除效率比前兩種情況的高,如二沉池出水COD平均為81.2mg/L,沉淀出水COD平均為59.6mg/L,過濾出水的為36.1mg/L,符合回用水水質(zhì)要求。整個系統(tǒng)對COD的總?cè)コ蔬_(dá)到了55.5%,其中沉淀池對COD的去除率為26.4%、過濾器對COD的去除率為29.1%,這說明沉淀和過濾對COD的去除作用相當(dāng),二者不可或缺。因此,既要通過投加適量絮凝劑發(fā)揮沉淀池的沉淀作用,又要通過調(diào)整過濾器膠囊充水量等方式充分發(fā)揮過濾器的過濾作用。
結(jié)語:絮凝劑的投量直接影響回用水的成本,而從運(yùn)行過程中也發(fā)現(xiàn)無論二沉池的出水濁度在哪個范圍,絮凝劑的投量都有一個最佳范圍。
④在二沉池出水COD值較大的情況下(與濁度高、低無關(guān)),有時單靠調(diào)整絮凝劑的投量并不能完全保證回用水水質(zhì)達(dá)標(biāo),這時投加少量的陽離子聚丙烯酰胺能使水質(zhì)有所改善。