某地區A企業在生產期間會產生大量有機胺廢水,該廢水呈酸性,COD、總氮、總磷、懸浮物比較高,且水質波動大。現階段,在處理有機胺廢水時,多應用氧化法、吸附法、混凝沉淀法、生化法、膜處理法等。按照部分學者的研究報道,有機胺廢水的可生化性良好,然而由于廢水中的有機胺轉化為無機氨的難度大,有機胺廢水的生物脫氮能力低下。有研究報道顯示,結合混凝沉淀與膜處理工藝處理有機胺廢水,可以發揮出不同處理工藝的優勢。此次研究有機胺廢水的處理工藝,擬采用混凝沉淀法、膜分離法進行處理,檢測出水各指標,提出該種廢水建議采用的處理工藝。
一、廢水水質、排放標準
1.1 廢水水質
取該企業平均時段的收集廢水檢測,pH值4.8,COD6034.8mg/L,總氮718.1mg/L,總磷8201.2mg/L。
1.2 排放標準《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)。
二、處理工藝分析、實驗步驟、水質分析方法
2.1 處理工藝分析
由于廢水呈酸性,廢水污染物濃度高,應先通過混凝沉淀法中和沉淀水質,防止廢水堵塞后續膜系統;再通過各類膜系統工藝深度處理廢水中的污染因子。通過分析沉淀工藝及各類膜系統工藝的單位處理效果,對上述處理工藝進行完善和整合。
2.2 實驗步驟
(1)稱取200L有機胺廢水,調節pH值到8.5,投加藥劑、混凝劑攪拌30分鐘,靜置沉淀2h,測沉降比,取上清液檢測COD、總氮、總磷。
(2)取沉淀后廢水上清液,通過微濾系統,檢測出水COD、總氮、總磷。
(3)取微濾系統出水,通過納濾膜系統,記錄產水量和濃水量;檢測產水和濃水COD、總氮、總磷。
(4)取納濾膜系統產水,通過高鹽膜系統,記錄檢測產水量和濃水量;檢測產水和濃水COD、總氮、總磷。
(5)取高鹽膜系統產水,通過反滲透膜系統,記錄產水量和濃水量;檢測產水和濃水COD、總氮、總磷。
(6)取納濾膜系統產水,通過反滲透膜系統,記錄產水量和濃水量;檢測產水和濃水COD、總氮、總磷。(刀取納濾膜系統濃水,通過反滲透膜系統,記錄產水量和濃水量;檢測產水和濃水COD,總氮、總磷。
2.3 水質分析方法
COD檢測采用重鋸酸鉀鹽法,總氮檢測采用紫外分光光度法,總磷檢測采用氯化亞錫分光光度法。
三、工藝步驟段處理效果分析
通過大量試驗,嚴格控制各單獨工段膜處理系統的產水量(納濾系統80%,高鹽膜系統70%,反滲透系統75%,納濾產水反滲透系統70%,納濾濃水反滲透系統60%),能夠取得明顯優質的出水效果。不同工藝步驟段水質檢測結果見表1:
通過上述檢測結果可以看出,(1)~(5)工藝步驟段,最終出水COD25mg/L,總氮0.7mg/L,總磷未檢出,能夠滿足污水綜合排放標準,(6)工藝步驟段,最終出水COD25.4mg/L,總氮6.8mg/L,總磷8.6mg/L,總磷超標,(7)工藝步驟段,最終出水COD48.3mg/L,總氮15.9mg/L,總磷17.3mg/L,總磷超標。
納濾濃水經過反滲透系統,雖然出水總磷超標,但是納濾濃水經過反滲透系統濃縮后,大量削減了整個廢水系統的濃水產生量。建議納濾系統濃水單獨采用一套高壓反滲透系統,加大反滲透的壓力,增大產水量,減少濃水量,高壓反滲透系統產水再次進行一次反滲透處理,出水能滿足達標要求,同時削減了整個系統的濃水產生量。
此次實驗中,原水量為200L,經過上述工藝步驟工段后,最終宜接排放的水量148L,濃水產生量52L,占比26.0%。
四、建議該有機胺廢水的綜合處理工藝流程
結合實驗數據分析,建議該廢水綜合處理工藝流程如下:
將有機胺廢水投加藥劑、混凝劑后接入混凝沉淀池,沉淀后出水接入微濾系統,沉淀污泥接入壓濾機系統,壓濾機濾液返回混凝沉淀系統,壓濾機產生污泥綜合處置;微濾系統去除廢水中的懸浮物,避免后續膜處理系統出現污染堵塞情況,出水接入納濾膜系統,納濾膜系統去除廢水中的大部分有機物和部分鹽分,產水接入高鹽膜系統,濃水接入高壓反滲透膜系統;高鹽膜系統再次去除廢水中的有機物和鹽分,產水接入反滲透膜系統,濃水委外處理;反滲透膜系統去除尾水中剩余的有機物和鹽分,產水達標外排,濃水委外處理。
納濾膜濃水接入高壓反滲透膜系統,產水接入主系統反滲透膜系統,濃水委外處理。
五、結語
通過對A企業產生的有機胺廢水檢測及廢水處理工藝實驗分析,采用“混凝沉淀一微濾一納濾一高鹽膜一反滲透”處理工藝,出水指標能夠達到《污水綜合排放標準XGB8978-1996),廢水達標外排量74%,濃水產生量26%,委外處理,可大量削減委外處理成本。整個處理工藝技術簡便,運行穩定,值得推廣應用。( >
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