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        工業(yè)廢水綜合治理及其回收利用技術(shù)

        2020-12-23 08:43:10顧業(yè)明柳鋼環(huán)保股份有限公司廣西柳州545000
        化工管理 2020年35期
        關(guān)鍵詞:利用

        顧業(yè)明(柳鋼環(huán)保股份有限公司,廣西 柳州 545000)

        0 引言

        中國作為工業(yè)大國,每年產(chǎn)生的工業(yè)廢水已經(jīng)嚴重制約了生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,進而導(dǎo)致嚴重的環(huán)境問題。工業(yè)廢水污染問題在眾多環(huán)境問題中占據(jù)首要位置,工業(yè)廢水綜合治理是處理工業(yè)廢水的有效方式,能夠綜合治理工業(yè)廢水,并加以回收利用是目前學術(shù)界重點研究的內(nèi)容。

        工業(yè)廢水成分極其復(fù)雜,因此在綜合治理以及回收利用過程中具有很高的難度系數(shù),其中主要包括:汞、鎘、鉛、砷、六價鉻化合物、懸浮物、氰化物以及硫化物等等,且一旦與其他化學物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),具有多變性的特點。在我國,針對工業(yè)廢水綜合治理及其回收利用技術(shù)的研究中,基本上都是通過催化劑進行清洗,減少工業(yè)廢水量[1]。但該技術(shù)在實際應(yīng)用過程中往往存在局限性,無法滿足我國工業(yè)廢水處理的實際需求。

        結(jié)合國外Setyub等人提出的工業(yè)廢水處理方式以及回收利用技術(shù),本文展開工業(yè)廢水綜合治理及其回收利用技術(shù)研究,致力于減少工業(yè)廢水中污染物排入環(huán)境,實現(xiàn)對工業(yè)廢水的回收利用,真正意義上做到“變廢為寶”,為我國工業(yè)廢水的治理方面提供更加廣闊的研究空間。

        1 工業(yè)廢水綜合治理

        1.1 生化池反沖洗

        考慮到在工業(yè)廢水中存在較多有害物質(zhì)是物理手段無法分解的,這就需要在工業(yè)廢水綜合治理中,將工業(yè)廢水引進生化池進行反沖洗,通過化學的方式綜合治理工業(yè)廢水[2]。生化池反沖洗工業(yè)廢水的第一步就是對工業(yè)廢水進行加藥反沖洗,具體操作步驟為:

        首先,將工業(yè)廢水引入集水池;再由集水池流至沉淀池,由于工業(yè)廢水中懸浮物含量大,通過泥沙的作用使其沉淀;在此基礎(chǔ)上,通過在好氧池加入絮凝劑,讓流進的工業(yè)廢水中的SS、鎘、鉛、砷、石油類以及CODcr等污染物與絮凝劑產(chǎn)生作用。由于工業(yè)廢水的含沙量較高,因此,細顆粒泥沙因強烈的絮凝作用會與污染相制約,進而產(chǎn)生渾水與清水的差別,實現(xiàn)工業(yè)廢水處理中的界面沉降[3]。出現(xiàn)界面沉降現(xiàn)象后,停止好氧池提升泵,當液位降低達到設(shè)定值時停止自吸泵進行反洗;

        最后,通過在調(diào)節(jié)池中加入適量的酸,保證調(diào)節(jié)后的工業(yè)廢水pH值為中性后,出水。在加藥反沖洗的過程中,加藥反沖洗工業(yè)廢水的頻率是保證此環(huán)節(jié)治理質(zhì)量的重要內(nèi)容。為求得生化池加藥反沖洗工業(yè)廢水的頻率,設(shè)其為ν,則其計算公式,如公式(1)所示。

        式中:β為工業(yè)廢水生化池加藥反沖洗的運行時長(h);K為工業(yè)廢水的處理最大含砂量(kg/m3);m為加入藥劑的溶液濃度(%);R為工業(yè)廢水加藥反沖洗的環(huán)境溫度(℃);f為工業(yè)廢水的含油量(%)。

        通過公式(1)可以得出工業(yè)廢水在生化池加藥反沖洗的頻率,為工業(yè)廢水綜合治理提供關(guān)鍵參數(shù)。

        1.2 污泥濃縮池脫水

        在完成生化池加藥反沖洗的基礎(chǔ)上,進行污泥濃縮池脫水[4]。由于在生化池加藥反沖洗后,工業(yè)廢水還會存在懸浮固體和部分細菌、微生物等。為實現(xiàn)對工業(yè)廢水的綜合治理,也有必要通過工業(yè)廢水的污泥濃縮池進行脫水再利用,致力于達到工業(yè)廢水綜合治理二次沖洗的要求。

        首先,通過濃縮脫水一體機,在工業(yè)廢水中放入凝聚劑,并不停地進行攪拌,使經(jīng)過砂濾后的工業(yè)廢水與凝聚劑充分發(fā)生反應(yīng)。而后,將充分反應(yīng)完成的工業(yè)廢水引流至分配器,通過泥耙的雙向?qū)韫δ?,在重力作用下,將工業(yè)廢水中的污泥聚集在濃縮段上。

        在此基礎(chǔ)上,移動濾布,使污泥中的游離水自動落下,進行重力脫水段;最后,將進一步脫水后的工業(yè)廢水流入“S”形壓榨段,使污泥與脫水后的工業(yè)廢水徹底分離,保證工業(yè)廢水能夠在上下網(wǎng)帶中實現(xiàn)自動清洗。

        1.3 進消毒池出水

        經(jīng)過污泥濃縮池脫水后,得到的工業(yè)廢水經(jīng)過消毒池消毒即可出水。消毒池內(nèi)包含Na2CO3、NH3·H2O、CCl4、NaHCO3以及CH3COONa,能夠通過化學反應(yīng)有效去除工業(yè)廢水中的棄油和污水。在工業(yè)廢水流進消毒池后,需要記錄下當時的水質(zhì)條件(光透過率,上游處理工藝)及水流量,當水質(zhì)條件符合國家對工業(yè)廢水治理標準后,可實現(xiàn)對工業(yè)廢水的綜合治理[5]。國家工業(yè)廢水治理標準,如表1所示。

        表1 國家工業(yè)廢水治理標準

        結(jié)合表1所示,針對水質(zhì)條件的具體數(shù)值可通過計算的方式得出,設(shè)進消毒池后的水質(zhì)條件為D,則其計算公式,如公式(2)所示。

        式中:E為工業(yè)廢水水力表面負荷率(%);n為污泥固體表面負荷率(%);y為工業(yè)廢水高峰合計強度(m3/h)。

        通過公式(2)得出的水質(zhì)條件數(shù)值在小于0.26的情況下,即可完成工業(yè)廢水的綜合治理,使出水分離和濃縮,真正意義上使工業(yè)廢水的回收利用成為可能。至此,完成工業(yè)廢水綜合治理。

        2 工業(yè)廢水回收利用技術(shù)

        在完成工業(yè)廢水綜合治理的基礎(chǔ)上,提出工業(yè)廢水回收利用技術(shù),通過回收與利用兩步,在滿足國家工業(yè)廢水治理標準的前提下,實現(xiàn)工業(yè)廢水的回收利用。工業(yè)廢水回收利用技術(shù)的具體內(nèi)容,如下文所述。

        2.1 工業(yè)廢水回收

        將綜合治理好的工業(yè)廢水儲放槽用以存放廢水,例如金屬表面處理業(yè)、光電業(yè)、半導(dǎo)體業(yè)、3C產(chǎn)品制造業(yè)等所產(chǎn)生的廢水[6]。通過精密過濾單元與廢水儲放槽連接,用以接收廢水,其中,該精密過濾單元可設(shè)有砂濾材、纖維濾材或陶瓷濾材,可對廢水進行精密過濾。

        第一暫存槽與精密過濾單元連接,用以接收經(jīng)精密過濾后的廢水,且該第一暫存槽中可進一步添加硫性化學藥劑,以調(diào)整其pH值。介質(zhì)過濾單元與第一暫存槽連接,用以接收廢水,該介質(zhì)過濾單元可設(shè)有活性炭濾材、樹脂濾材或陶瓷濾材等。

        超濾過濾單元與介質(zhì)過濾單元連接,用以接收工業(yè)廢水。第二暫存槽與該超濾過濾單元連接,用以接收工業(yè)廢水。該工業(yè)廢水回收單元與該第二暫存槽連接,用以接收工業(yè)廢水,該工業(yè)廢水回收單元可以是逆滲透膜過濾,可進行工業(yè)廢水回收,從而形成回用水以及過濾后工業(yè)廢水。

        該回流單元分別與工業(yè)廢水回收單元以及該第二暫存槽連接,可將部分過濾后廢水回流至該第二暫存槽,再次經(jīng)由工業(yè)廢水回收單元進行回收,可利用該回流單元將部分過濾后工業(yè)廢水回流,并再次進行回收,可增加回用水的使用量,進而降低工業(yè)廢水對環(huán)境的危害。

        2.2 工業(yè)廢水利用

        在工業(yè)廢水回收的基礎(chǔ)上,可進一步連接一個工業(yè)廢水利用單元,用以接收過濾后工業(yè)廢水。該工業(yè)廢水處理單元可包含有一個第一化學處理模組、連接該第一化學處理模組的生物處理模組,以及連接該生物處理模組的第二化學處理模組。

        其中該第一化學處理模組以及第二化學處理模組可進行沉淀式、浮除法或電凝處理法等化學處理,該生物處理模組可以是活性污泥或生物接觸濾材等。

        且該工業(yè)廢水回收單元可連接一個回用水儲放槽,用以接收回用水,而該回用水可做為現(xiàn)場制程、冷卻水或純水造水前段等使用。

        3 結(jié)語

        通過工業(yè)廢水綜合治理及其回收利用技術(shù)研究,能夠取得一定的研究成果,解決傳統(tǒng)工業(yè)廢水綜合治理及其回收利用中存在的問題。由此可見,本文進行的研究具有現(xiàn)實意義的,能夠指導(dǎo)工業(yè)廢水綜合治理及其回收利用技術(shù)的優(yōu)化。在后期的發(fā)展中,應(yīng)加大工業(yè)廢水回收利用技術(shù)在工業(yè)廢水回收利用中的應(yīng)用力度。

        截至目前,國內(nèi)外針對工業(yè)廢水綜合治理及其回收利用技術(shù)研究仍存在一些問題,在日后的研究中還需要進一步對技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計提出深入研究,為提高工業(yè)廢水的綜合治理及回收利用能力提供參考。

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