CN112093973A - 一种火电厂燃煤污泥耦合废水的处理方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了火电厂燃煤污泥耦合废水的处理方法及设备,包括下述步骤:S1、高氨氮、COD的燃煤污泥耦合废水进入调节池;S2、厌氧降解;S3、好氧降解;S5、经二沉池处理后进入中间水池;S6、改性再生膜装置进一步处理;S7、启动清洗程序;S8、改性再生膜装置对再生膜反洗;S9、对改性再生膜装置进行化学清洗。S10、改性再生膜装置出水进入清水池,达标后的清水通过清水排出并回用。本发明具有处理高效、成本低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及火电厂燃煤污泥耦合废水处理领域,涉及一种火电厂燃煤污泥耦合废水的处理方法及设备。
背景技术
我国人口众多,工业规模巨大。近年来,我国生活及工业污泥产量的急剧增加,为了规模化处理污泥,燃煤耦合污泥发电技术在全国火力发电行业加速推广。为降低掺烧能耗,污泥与燃煤耦合燃烧前需进行干化处理,使污泥中的水分含量降低至约30%以下。通常情况下,污泥干化采用蒸汽脱水工艺。在此过程中,污泥中的水分受热蒸发,冷却后形成冷凝水,其具有高COD、BOD和氨氮的特性,属高浓度有机废水。若仅采用传统的生化工艺处理,可降解燃煤污泥耦合废水中大部分的COD、BOD、氨氮和悬浮物,但仍难以稳定达到国家污水综合排放标准。
传统的超滤反渗透等膜处理工艺与生化法结合对火电厂燃煤污泥耦合废水的处理效果很好,但膜的使用周期较短,吨水处理成本较高。迫切开发一种高效、低成本的膜处理工艺与设备。另一方面,火电厂锅炉补给水制水每年有大量的反渗透膜因脱盐率下降而被更换,这些反渗透膜的剩余价值未达到开发。
基于上述情况,本发明提出了一种生化法结合改性再生膜过滤工艺处理火电厂燃煤污泥耦合废水的方法及设备,将废弃反渗透膜经改性后用于处理火电厂燃煤污泥耦合废水,可大幅降低处理成本。
综上所述,为解决现有的火电厂燃煤污泥耦合废水处理的不足,本发明设计了一种处理高效、成本低的火电厂燃煤污泥耦合废水的处理方法及设备。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题,提供了一种处理高效、成本低的火电厂燃煤污泥耦合废水的处理方法及设备。
本发明的目的可通过以下技术方案来实现:
一种火电厂燃煤污泥耦合废水的处理方法,包括下述步骤:
S1、高氨氮、COD的燃煤污泥耦合废水进入调节池,通过自然冷却调节水温为12~38℃,并用工业盐酸调节pH值至7~9;
S2、厌氧降解:废水提升泵将高浓度的燃煤污泥耦合废水输送至厌氧池,使高浓度的燃煤污泥耦合废水中的有机物在反硝化菌的作用下,发生厌氧降解反应,厌氧池中的搅拌机不间断运行;
S3、好氧降解:经厌氧反应处理后的燃煤污泥耦合废水,由厌氧池底部流至好氧池溢流至二沉池自下而上流经二沉池内的蜂窝斜管,污泥泵将二沉池中的活性污泥抽回厌氧池,根据测定的泥龄通过排泥管道排放污泥;
S5、经二沉池处理后的燃煤污泥耦合废水自流进入中间水池;
S6、通过中间水泵将中间水池内燃煤污泥耦合废水以0.3MPa的压力输送至改性再生膜装置进一步处理;
S7、当压差表上的差压≥100kPa时,启动清洗程序,清洗水通过自清洗过滤器排污阀排至厌氧池;
S8、改性再生膜装置对再生膜反洗1min,控制流量50t/h,反洗水出水由反洗排水阀排至调节池;
S9、对改性再生膜装置进行化学清洗。
S10、改性再生膜装置出水进入清水池:清水池内设有COD仪和氨氮仪,当COD>60mg/L或氨氮>15mg/L时,通过向清水池内加入次氯酸钠溶液进一步降解,达标后的清水通过清水排出并回用。
作为本方案的进一步改进,S3中好氧池内废水溶氧为2.5~4.0mg/L。
作为本方案的进一步改进,改性再生膜装置包括膜壳和改性再生膜,改性再生膜设于膜壳内,该改性再生膜的制备方法如下:
1.筛选因脱盐率低而被判失效的8040型反渗透膜;
2.在pH=2的盐酸溶液中浸泡,当盐酸溶液中不再产生二氧化碳气泡后,取出,去除反渗透膜中的垢层;
3.将酸洗后反渗透膜放入2%的次氯酸钠溶液中分别浸泡约24h,以除盐水低压冲洗至水中余氯≤0.05mg/L,对反渗透膜进行氧化,使得膜孔扩展并定型。
作为本方案的进一步改进,步骤9中当改性再生膜装置段间差压上升至0.10MPa时,化学清洗水箱中配置化学清洗液,通过化学清洗泵对改性再生膜装置进行化学清洗,清洗步骤为:
1.配置2%的FC820溶液,关闭改性再生膜装置进口调节阀、改性再生膜装置出口阀、浓水回流阀,开启化学清洗泵进、出口阀,启动化学清洗泵对改性再生膜装置循环清洗1h,浸泡1h,反复两次;
2.化学清洗箱内注入工业水,对改性再生膜装置进行排放冲洗,出水排至清水池,至出水pH接近中性。
作为本方案的进一步改进,步骤1中,调节池内燃煤污泥耦合废水温度为16~34℃;当调节池内燃煤污泥耦合废水pH>9时,投加31%的工业盐酸,控制pH在7~8.5。
作为本方案的进一步改进,步骤S1中pH=8.1,调节池的燃煤污泥耦合废水温度为26~29℃。
一种火电厂燃煤污泥耦合废水的处理设备,包括:
调节池,调节池的一侧设有污泥耦合废水进水管和进酸管,调节池的另一侧设有废水输送管道;
厌氧池,废水输送管道的一端与厌氧池连通;
好氧池,好氧池的底部与厌氧池连通,好氧池的底部设有曝气管道,该曝气管道与罗茨风机相连;
二沉池,二沉池连通,二沉池中设置导流板和蜂窝斜管,导流板设于蜂窝斜管的一侧,二沉池的底部设有污泥回流管道,污泥回流管道的一端与厌氧池连通,该污泥回流管道上设有污泥回流泵和排泥管道;
中间水池,中间水池与二沉池连通;
改性再生膜装置,包括若干个并联的膜管,改性再生膜装置通过中间水池的出水管路与出水池连通,改性再生膜装置上部与厌氧池的进口处设有自清洗过滤器,自清洗过滤器,该自清洗过滤器排污管路连通至厌氧池;
清水池,清水池与改性再生膜装置连通,清水池上设有在线液位计、在线氮测定仪和在线COD测试仪,清水池上还设有次氯酸输送管路和清水池输出管路;
改性再生膜装置清洗***,包括化学清洗箱和反洗排水管路,反洗排水管路上设有反洗排水阀,改性再生膜装置清洗***通过反洗排水管路与调节池连通,化学清洗箱出口管路一与改性再生膜装置入口连通,化学清洗箱出口管路二与改性再生膜装置出口连通,化学清洗箱入口管路与清水池输出管路连通。
作为本方案的进一步改进,调节池为下沉式砼质封闭水池,调节池内设置在线液下pH计,废水输送管道上设有废水提升泵。
作为本方案的进一步改进,厌氧池为砼质水池,厌氧池内设置机械式液下搅拌机。
作为本方案的进一步改进,好氧池为砼质敞口水池,曝气管道的支管开孔密度为2.5cm2/m,好氧池内设置弹性填料。
作为本方案的进一步改进,自清洗过滤器的滤网精度为100μm,自清洗过滤器进出口设置压差表,过滤水侧设置自清洗过滤器排污阀。
本发明与现有技术相比具有下述有益效果:
1)针对燃煤污泥耦合废水的水质特性,将生化法和膜过滤工艺相结合,对燃煤污泥耦合废水进行深度处理,使得火电厂燃煤污泥耦合废水处理合格并回用,具体为:首先通过厌氧/好氧池+二沉池对燃煤污泥耦合废水进行一级处理;生化处理后的燃煤污泥耦合废水进入改性再生膜装置进行二级处理,最后加入少量次氯酸钠溶液处理合格,实现回用;
2)本发明的废弃反渗透膜的改性再生方法,通过利用改性再生膜替代新膜,极大地降低了处理成本;
3)较低的成本实现深度降解燃煤污泥耦合废水中COD、氨氮、悬浮物的目的,并稳定达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996);
4)本发明可处理的火电厂燃煤污泥耦合废水中COD和氨氮的浓度上限分别为1450mg/L和350mg/L(BOD为COD的25%-40%),最终出水COD和氨氮浓度分别稳定小于60mg/L和15mg/L。
附图说明
图1是本发明火电厂燃煤污泥耦合废水的处理设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图,对本发明的技术方案作进一步的阐述。
一种火电厂燃煤污泥耦合废水的处理设备,包括:
调节池10,调节池10的一侧设有污泥耦合废水进水管11和进酸管12,调节池10的另一侧设有废水输送管道13;
厌氧池20,废水输送管道13的一端与厌氧池20连通;
好氧池30,好氧池30的底部与厌氧池20连通,好氧池20的底部设有曝气管道31,该曝气管道31与罗茨风机32相连;
二沉池40,二沉池40的上部与好氧池30连通,二沉池中设置导流板41和蜂窝斜管42,导流板41设于蜂窝斜管42的一侧,二沉池40的底部设有污泥回流管道43,污泥回流管道43的一端与厌氧池20连通,该污泥回流管道43上设有污泥回流泵44和排泥管道45;
中间水池50,中间水池50与二沉池40连通;
改性再生膜装置60,包括若干个并联的膜管,改性再生膜装置60通过中间水池的出水管路与出水池50连通,改性再生膜装置60上部与厌氧池20连通,改性再生膜装置60的进口处设有自清洗过滤器61,自清洗过滤器61上设有自清洗过滤器排污管路62,该自清洗过滤器排污管路62连通至厌氧池20;
清水池70,清水池70与改性再生膜装置60连通,清水池70上设有在线液位计71、在线氮测定仪72和在线COD测试仪73,清水池70上还设有次氯酸输送管路74和清水池输出管路75;
改性再生膜装置清洗***80,包括化学清洗箱81和反洗排水管路82,反洗排水管路82上设有反洗排水阀821,改性再生膜装置清洗***80通过反洗排水管路82与调节池10连通,化学清洗箱出口管路一83与改性再生膜装置入口连通,化学清洗箱出口管路二84与改性再生膜装置出口连通,化学清洗箱入口管路85与清水池输出管路75连通。
作为进一步的优选实施例,调节池10为下沉式砼质封闭水池,调节池内设置在线液下pH计14,废水输送管道13上设有废水提升泵131。
在本实施例中,调节池10的规格为规格8000×8000×4000mm,进酸管12上安装DN25进酸阀1只,型号为Q41F-10,调节池10内设置在线液下pH计14,用于监测池内污泥耦合废水pH值。废水提升泵131为自控自吸泵,型号80DWXB-AD,额定流量25m3/h,安装在调节池10上部。废水提升泵131出口管安装DN80隔离阀各1只,型号为J41F-10。废水输送管道13的规格为DN80,材质316L。
作为进一步的优选实施例,厌氧池20为砼质水池,厌氧池20内设置机械式液下搅拌机21。
在本实施例中,厌氧池20的规格为8000×4000×4000mm;液下搅拌机整体为316L材质。通过在厌氧池20内设置一台搅拌机21,搅拌机21不间断运行,使污泥与燃煤污泥耦合废水充分接触,有利于反硝化反应的顺利进行。
作为进一步的优选实施例,好氧池30为砼质敞口水池,曝气管道31的支管开孔密度为2.5cm2/m,好氧池30内设置弹性填料。
作为进一步的优选实施例,好氧池30内设置在线溶解氧表33,该溶解氧表33用于监测好氧池内水中溶解氧水平。
在本实施例中,好氧池30为砼质敞口水池,规格8000×4000×4000mm,好氧池30底部设置曝气管道31,母管规格DN80,材质316L,支管规格DN32,材质316L,支管上开孔密度为2.5cm2/m,圆孔、方向朝上。
再者,罗茨风机32的型号KB6008,为好氧池30曝气提供动力,风机出口安装DN100逆止阀、隔离阀各1只,型号分别为H41H、J41H-16;好氧池30内设置弹性填料,材质PVDF,布置密度2组/m2,该弹性填料用于为活性污泥中的菌种提供附着载体。通过好氧池30内设置在线溶解氧表33来监测好氧池内水中溶解氧水平。
作为进一步的优选实施例,污泥回流泵44的进口管和出口管皆设有隔离阀。
在本实施例中,通过二沉池40中设置的导流板41,在导流板41的作用下,自下而上流经二沉池40内蜂窝斜管42,该过程使约70%的悬浮物沉淀在二沉池内。二沉池40内导流板41为316L材质,蜂窝斜管42为PP材质,通径为35mm。
再者,通过污泥回流泵44将二沉池40的内部分活性污泥抽回厌氧池20,使活性污泥在厌氧与好氧环境下交替循环,回流比通过污泥泵出口调节阀进行调整,再根据测定的泥龄,定期向污泥浓缩池内排放定量污泥。
更具体的,厌氧池20和好氧池30在池壁侧面距池底100mm处连通,好氧池30和二沉池40在池壁侧面距池底2800mm处连通;污泥回流泵44的型号为65AWFB-B,进口管安装DN125隔离阀1只,型号D41F-10,出口管安装DN125隔离阀各1只,型号为Z41F-10。污泥回流的起点为二沉池40底部、终点为厌氧池20。污泥回流管道规格DN80,材质316L,排泥管道通过一只DN80手动隔离阀与污泥回流管道规相连,污泥泵后设置DN125排泥阀451一只,型号为Z41F-10,该排泥阀451可定期将失去活性的污泥排出***。
作为进一步的优选实施例,所述的中间水池50为砼质敞口水池,中间水池50的出水管路上设有中间水泵51。
在本实施例中,中间水池50的规格为4000×3000×4000mm,中间水泵51为耐腐蚀离心泵,型号GH80-100,额定流量25m3/h,扬程35m,中间水泵51的进口管安装DN80隔离阀1只,型号D41F-10;中间水泵51的出口管安装DN100隔离阀1只,型号J41F-10。
作为进一步的优选实施例,自清洗过滤器61的滤网精度为100μm,自清洗过滤器进出口设置压差表63,过滤水侧设置自清洗过滤器排污阀64。
在本实施例中,通过改性再生膜装置进口设有自清洗过滤器61一台,型号为YNF-XF-X01-80,材质为316L,滤网精度100μm。自清洗过滤器进出口设置压差表,过滤水侧设置自清洗过滤器排污阀,当差压≥100kPa时,自动启动清洗程序。清洗水通过所述的自清洗过滤器排污阀排至厌氧池;
具体的,改性再生膜装置60由六支圆柱形玻璃钢筒体作为膜壳,竖直并联放置,该膜壳的内径为203mm,长度为8040mm,适用于目前工业制水主流的8040型反渗透膜。膜壳内部各安装一支改型再生膜,改性再生膜装置60设有进、出口阀,型号分别为T941F-10、D941F-10。
作为进一步的优选实施例,清水池输出管路75上设有清水泵76,该清水泵76为自控自吸泵。
本实施例中,清水池70为砼质敞口水池,规格4000×3000×4000mm,所述的改性再生膜装置产水通过DN80管道进入所述的清水池。所述的清水池内安装在线液位计71、在线氮测定仪72和在线COD测试仪73,用于检测出水COD和氨氮浓度即监测清水池内的水质。所述的在线液位计71用于检测清水池的液位。
具体的,清水泵76为自控自吸泵,型号80DWXB-AD,额定流量25m3/h,安装在清水池部。
作为进一步的优选实施例,化学清洗箱入口管路85上设有反洗泵851,化学清洗箱出口管路一83上设有化学清洗泵831。
在本实施例中,化学清洗箱81的材质为PP材质,容积为3m3。反洗泵851为耐腐蚀离心泵,型号GH100-125,额定流量50m3/h,扬程50m,进口管安装DN100隔离阀一只,型号D41F-10,出口管安装DN125隔离阀一只,型号J41F-10;当反洗时,反洗水在反洗泵851的作用下,由改性再生膜装置产水侧流入,由改性再生膜装置进水侧流出,经反洗排水阀排至调节池10中。
具体的,化学清洗泵831为立式耐腐蚀离心泵,型号80ZLF,额定流量30m3/h,扬程25m,进口管安装DN80隔离阀1只,型号D41F-10,出口管安装DN100隔离阀1只,型号J41F-10。
传统的超滤反渗透等膜处理工艺与生化法结合对火电厂燃煤污泥耦合废水的处理效果很好,但膜的使用周期较短,吨水处理成本较高。迫切开发一种高效、低成本的膜处理工艺与设备。
一种火电厂燃煤污泥耦合废水的处理设备,包括下述步骤:
S1、高氨氮、COD的燃煤污泥耦合废水进入调节池10,通过自然冷却调节水温为12~38℃,并用工业盐酸调节pH值至7~9;
S2、厌氧降解:废水提升泵13将高浓度的燃煤污泥耦合废水输送至厌氧池20,使高浓度的燃煤污泥耦合废水中的有机物在反硝化菌的作用下,发生厌氧降解反应,厌氧池20中的搅拌机21不间断运行;
S3、好氧降解:经厌氧反应处理后的燃煤污泥耦合废水,由厌氧池20底部流至好氧池30,在硝化菌的作用下,废水中的有机物发生好氧降解反应,通过曝气罗茨风机32向好氧池内曝气;
作为进一步的优选实施例,S3中好氧池30内废水溶氧为2.5~4.0mg/L。
在步骤3中,在硝化菌的作用下,废水中的有机物发生好氧降解反应,通过曝气罗茨风机32向好氧池内曝气,以提高燃煤污泥耦合废水中的溶解氧。通过罗茨风机32控制溶解氧,具体范围为2.5~4.0mg/L。
S4、悬浮物的去除:经好氧反应处理后的燃煤污泥耦合废水,由好氧池30溢流至二沉池40,通过导流板41自下而上流经二沉池40内的蜂窝斜管41,污泥泵44将二沉池40中的活性污泥抽回厌氧池,根据测定的泥龄通过排泥管道45排放污泥;
步骤4中的处理过程,使得约70%的悬浮物沉淀在二沉池40内。二沉池内导流板为316L材质,蜂窝斜管通径为35mm。通过用污泥泵44将二沉池40内部分活性污泥抽回厌氧池20,使活性污泥在厌氧与好氧环境下交替循环,回流比通过污泥泵出口调节阀进行调整。根据测定的泥龄,定期向污泥浓缩池内排放定量污泥。
S5、经二沉池40处理后的燃煤污泥耦合废水自流进入中间水池42;
S6、通过中间水泵51将中间水池42内燃煤污泥耦合废水以0.3MPa的压力输送至改性再生膜装置60进一步处理。
作为进一步的优选实施例,改性再生膜装置60包括膜壳和改性再生膜,改性再生膜设于膜壳内,该改性再生膜的制备方法如下:
1.筛选因脱盐率低而被判失效的8040型反渗透膜;
2.在pH=2的盐酸溶液中浸泡,当盐酸溶液中不再产生二氧化碳气泡后,取出,去除反渗透膜中的垢层;
3.将酸洗后反渗透膜放入2%的次氯酸钠溶液中分别浸泡约24h,以除盐水低压冲洗至水中余氯≤0.05mg/L,对反渗透膜进行氧化,使得膜孔扩展并定型;
在本实施例中,改性再生膜装置60由六支圆柱形玻璃钢筒体作为膜壳竖直放置并联而成,该膜壳的内径为203mm,长度为8040mm,适用于目前工业制水主流的8040型反渗透膜。
具体的:改性再生膜由以下方式制得:将因脱盐率低而被判失效的8040型反渗透膜进行筛选,挑选出机械损伤程度较轻的反渗透膜进行改性再生,使其先在pH=2的盐酸溶液中浸泡,当盐酸溶液中不再产生二氧化碳气泡后,取出。该步骤旨在去除膜表面的垢层。然后,将酸洗后反渗透膜放入2%的次氯酸钠溶液中分别浸泡约24h,以除盐水低压冲洗至水中余氯≤0.05mg/L。该步骤旨在对反渗透膜的聚氨酯结构进行强制氧化,诱导其膜孔扩张并定型。
次氯酸钠溶液浸泡时间过长或次氯酸钠溶液浓度超过2%都将可能导致膜表面受损或改性孔径过大。经反复试验,以所述方法制得的再生膜过滤精度在0.001-0.01μm左右。在渗透压的作用下,燃煤污泥耦合废水中的水分子通过所述的再生膜,而粒径≥0.01μm的颗粒及部分大分子有机物将被再生膜截留,并随浓水回收至厌氧池20。
在具体操作时,改性再生膜装置进水流量通过改性再生装置进口调节阀调节。当所述的改性再生膜装置进水流量为20t/h,压力为0.3Mpa,水温为25℃时,回收率约为84%。
S7、当压差表63上的差压≥100kPa时,启动清洗程序,清洗水通过自清洗过滤器排污阀64排至厌氧池20;
步骤7中,为降低大粒径颗粒对改性再生膜的损伤,在所述的改性再生膜装置前设置一台自清洗过滤器61。自清洗过滤器61的过滤精度为100μm,其进出口设置压差表63,当差压≥100kPa时,自定启动清洗程序。清洗水通过自清洗过滤器排污阀排至厌氧池。
S8、改性再生膜装置60设置每运行2h,启动进行反洗泵851对再生膜反洗1min,控制流量50t/h,反洗水出水由反洗排水阀821排至调节池10;
S9、对改性再生膜装置进行化学清洗。
作为进一步的优选实施例,当改性再生膜装置段间差压上升至0.10MPa时,化学清洗水箱81中配置化学清洗液,通过化学清洗泵831对改性再生膜装置60进行化学清洗,清洗步骤为:
1.配置2%的FC820溶液,关闭改性再生膜装置60进口调节阀、改性再生膜装置出口阀、浓水回流阀,开启化学清洗泵进、出口阀,启动化学清洗泵对改性再生膜装置循环清洗1h,浸泡1h,反复2次;
2.化学清洗箱81内注入工业水,对改性再生膜装置60进行排放冲洗,出水排至清水池70,至出水pH接近中性;
S10、改性再生膜装置60出水进入清水池70:清水池70内设有COD仪和氨氮仪,当COD>60mg/L或氨氮>15mg/L时,通过向清水池70内加入次氯酸钠溶液进一步降解,达标后的清水通过清水76排出并回用。
步骤10中,经反复测试,本发明的***最终出水COD和氨氮浓度分别稳定小于60mg/L和15mg/L。
作为进一步的优选实施例,步骤S1中,调节池10内燃煤污泥耦合废水温度为16~34℃;当调节池内燃煤污泥耦合废水pH>9时,投加31%的工业盐酸,控制pH在7~8.5。
通过对上述温度以及pH的调节,使燃煤污泥耦合废水处于硝化、反硝化菌的活性区域,在厌氧、好氧处理环节中尽可能多的降低COD及氨氮。
作为进一步的优选实施例,步骤S1中pH=8.1,调节池10的燃煤污泥耦合废水温度为26~29℃。
在本实施例中,当pH=8.1时,调节池10内燃煤污泥耦合废水温度在26~29℃范围内,则步骤S1~S5中氨氮脱除效率最佳,约为65.2%,此时的COD降解率约为69~75%。
步骤S2中,所述废水提升泵频率跟随调节池内液位自动改变,控制调节池内液位在1.5~3.2m,流量≤21.5m3/h。
作为进一步的优选实施例,步骤S6中,控制污泥的回流比在2:1。
在本实施例中,步骤6中,控制污泥的回流比为2:1,根据测定的泥龄,每14天向外排出约5t含水率约98.5%的污泥,保证好氧池30内活性污泥量在18%的合适比例。
作为进一步的优选实施例,改性再生膜装置60的进水流量为20t/h,压力为0.3Mpa,水温为25℃。
在本实施例中,经大量试验,再生膜装置60进水流量为20t/h,压力为0.3Mpa,水温为25℃时,回收率约为84%。在此过程中,由于有机大分子被进一步去除,可使污泥耦合废水中的COD和氨氮继续下降分别约25%和18%,并使出水悬浮物稳定小于5mg/L。
本发明与现有技术相比具有下述有益效果:
1)针对燃煤污泥耦合废水的水质特性,将生化法和膜过滤工艺相结合,对燃煤污泥耦合废水进行深度处理,使得火电厂燃煤污泥耦合废水处理合格并回用,具体为:首先通过厌氧/好氧池+二沉池对燃煤污泥耦合废水进行一级处理;生化处理后的燃煤污泥耦合废水进入改性再生膜装置进行二级处理,最后加入少量次氯酸钠溶液处理合格,实现回用;
2)本发明的废弃反渗透膜的改性再生方法,通过利用改性再生膜替代新膜,极大地降低了处理成本;
3)较低的成本实现深度降解燃煤污泥耦合废水中COD、氨氮、悬浮物的目的,并稳定达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996);
4)本发明可处理的火电厂燃煤污泥耦合废水中COD和氨氮的浓度上限分别为1450mg/L和350mg/L(BOD为COD的25%-40%),最终出水COD和氨氮浓度分别稳定小于60mg/L和15mg/L。
实施例1
燃煤污泥耦合废水COD1400mg/L和氨氮350mg/L,pH=9.5,加酸调整pH=8;
控制好氧池内燃煤污泥耦合废水中的溶解氧在2.5mg/L,一级处理出水COD420mg/L和氨氮120mg/L;
控制改性再生膜装置进水流量为20t/h,压力为0.3Mpa,回收率84%,二级处理出水COD120mg/L和氨氮25mg/L,在清水池内加10%次氯酸钠溶液处理后回用至原水池。
实施例2
燃煤污泥耦合废水COD1200mg/L和氨氮250mg/L,pH=8.9,加酸调整pH=8.2;
控制所述好氧池内燃煤污泥耦合废水中的溶解氧在3mg/L,一级处理出水COD300mg/L和氨氮80mg/L;
控制改性再生膜装置进水流量为22t/h,压力为0.3Mpa,回收率82%,二级处理出水COD55mg/L和氨氮11.8mg/L,处理后的清水直接回用至厂区冲洗水***。
膜改性再生处理方法:
1)将因脱盐率低而被判失效的8040型反渗透膜进行筛选,挑选出机械损伤程度较轻的反渗透膜进行改性再生;
2)将反渗透膜在pH=2的盐酸溶液中浸泡,有大量二氧化碳气泡产生,每4h补500mL31%的盐酸,浸泡约12h后,气泡消失,取出经过处理的反渗透膜;
3)将酸洗后反渗透膜放入2%的次氯酸钠溶液中分别浸泡约24h,以除盐水低压冲洗至水中余氯0.01mg/L。将湿的改性再生膜立即装入改性再生膜装置膜壳内备用。
本发明的废弃反渗透膜的改性再生方法,通过利用改性再生膜替代新膜,极大地降低了处理成本;本发明可处理的火电厂燃煤污泥耦合废水中COD和氨氮的浓度上限分别为1450mg/L和350mg/L(BOD为COD的25%-40%),最终出水COD和氨氮浓度分别稳定小于60mg/L和15mg/L。
本文中所描述的仅为本发明的优选实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此。本发明所属领域的技术人员对所描述的具体实施例进行的修改或补充或采用类似的方式替换,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种火电厂燃煤污泥耦合废水的处理方法,其特征在于,包括下述步骤:
S1、高氨氮、COD的燃煤污泥耦合废水进入调节池(10),通过自然冷却调节水温为12~38℃,并用工业盐酸调节pH值至7~9;
S2、厌氧降解:废水提升泵(13)将高浓度的燃煤污泥耦合废水输送至厌氧池(20),使高浓度的燃煤污泥耦合废水中的有机物在反硝化菌的作用下,发生厌氧降解反应,厌氧池(20)中的搅拌机(21)不间断运行;
S3、好氧降解:经厌氧反应处理后的燃煤污泥耦合废水,由厌氧池(20)底部流至好氧池(30),在硝化菌的作用下,废水中的有机物发生好氧降解反应,通过曝气罗茨风机(32)向好氧池内曝气;
S4、悬浮物的去除:经好氧反应处理后的燃煤污泥耦合废水,由好氧池(30)溢流至二沉池(40),通过导流板(41)自下而上流经二沉池(40)内的蜂窝斜管(41),污泥泵(44)将二沉池(40)中的活性污泥抽回厌氧池,根据测定的泥龄通过排泥管道(45)排放污泥;
S5、经二沉池(40)处理后的燃煤污泥耦合废水自流进入中间水池(42);
S6、通过中间水泵(51)将中间水池(42)内燃煤污泥耦合废水以0.3MPa的压力输送至改性再生膜装置(60)进一步处理;
S7、当压差表(63)上的差压≥100kPa时,启动清洗程序,清洗水通过自清洗过滤器排污阀(64)排至厌氧池(20);
S8、改性再生膜装置(60)设置每运行2h,启动进行反洗泵(851)对再生膜反洗1min,控制流量50t/h,反洗水出水由反洗排水阀(821)排至调节池(10);
S9、对改性再生膜装置进行化学清洗。
S10、改性再生膜装置(60)出水进入清水池(70):清水池(70)内设有COD仪和氨氮仪,当COD>60mg/L或氨氮>15mg/L时,通过向清水池(70)内加入次氯酸钠溶液进一步降解,达标后的清水通过清水(76)排出并回用。
2.根据权利要求1所述的一种火电厂燃煤污泥耦合废水的处理方法,其特征在于,S3中好氧池(30)内废水溶氧为2.5~4.0mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种火电厂燃煤污泥耦合废水的处理方法,其特征在于,改性再生膜装置(60)包括膜壳和改性再生膜,改性再生膜设于膜壳内,该改性再生膜的制备方法如下:
1.筛选因脱盐率低而被判失效的8040型反渗透膜;
2.在pH=2的盐酸溶液中浸泡,当盐酸溶液中不再产生二氧化碳气泡后,取出,去除反渗透膜中的垢层;
3.将酸洗后反渗透膜放入2%的次氯酸钠溶液中分别浸泡约24h,以除盐水低压冲洗至水中余氯≤0.05mg/L,对反渗透膜进行氧化,使得膜孔扩展并定型。
4.根据权利要求1所述的一种火电厂燃煤污泥耦合废水的处理方法,其特征在于,步骤9中当改性再生膜装置段间差压上升至0.10MPa时,化学清洗水箱(81)中配置化学清洗液,通过化学清洗泵(831)对改性再生膜装置(60)进行化学清洗,清洗步骤为:
1.配置2%的FC820溶液,关闭改性再生膜装置(60)进口调节阀、改性再生膜装置出口阀、浓水回流阀,开启化学清洗泵进、出口阀,启动化学清洗泵对改性再生膜装置循环清洗1h,浸泡1h,反复两次;
2.化学清洗箱(81)内注入工业水,对改性再生膜装置(60)进行排放冲洗,出水排至清水池(70),至出水pH接近中性。
5.根据权利要求1所述的一种火电厂燃煤污泥耦合废水的处理方法,其特征在于,步骤1中,调节池(10)内燃煤污泥耦合废水温度为16~34℃;当调节池(10)内燃煤污泥耦合废水pH>9时,投加31%的工业盐酸,控制pH在7~8.5。
6.根据权利要求1所述的一种火电厂燃煤污泥耦合废水的处理方法,其特征在于,步骤S1中pH=8.1,调节池(10)的燃煤污泥耦合废水温度为26~29℃。
7.一种基于权利要求1~6任一项所述的火电厂燃煤污泥耦合废水的处理方法的火电厂燃煤污泥耦合废水的处理设备,其特征在于,包括:
调节池(10),调节池(10)的一侧设有污泥耦合废水进水管(11)和进酸管(12),调节池(10)的另一侧设有废水输送管道(13);
厌氧池(20),废水输送管道(13)的一端与厌氧池(20)连通;
好氧池(30),好氧池(30)的底部与厌氧池(20)连通,好氧池(20) 的底部设有曝气管道(31),该曝气管道(31)与罗茨风机(32)相连;
二沉池(40),二沉池(40)的上部与好氧池(30)连通,二沉池中设置导流板(41)和蜂窝斜管(42),导流板(41)设于蜂窝斜管(42)的一侧,二沉池(40)的底部设有污泥回流管道(43),污泥回流管道(43)的一端与厌氧池(20)连通,该污泥回流管道(43)上设有污泥回流泵(44)和排泥管道(45);
中间水池(50),中间水池(50)与二沉池(40)连通;
改性再生膜装置(60),包括若干个并联的膜管,改性再生膜装置(60)通过中间水池的出水管路与出水池(50)连通,改性再生膜装置(60)上部与厌氧池(20连通,改性再生膜装置(60)的进口处设有自清洗过滤器(61),自清洗过滤器(61)上设有自清洗过滤器排污管路(62),该自清洗过滤器排污管路(62)连通至厌氧池(20);
清水池(70),清水池(70)与改性再生膜装置(60)连通,清水池(70)上设有在线液位计(71)、在线氮测定仪(72)和在线COD测试仪(73),清水池(70)上还设有次氯酸输送管路(74)和清水池输出管路(75);
改性再生膜装置清洗***(80),包括化学清洗箱(81)和反洗排水管路(82),反洗排水管路(82)上设有反洗排水阀(821),改性再生膜装置清洗***(80)通过反洗排水管路(82)与调节池(10)连通,化学清洗箱出口管路一(83)与改性再生膜装置入口连通,化学清洗箱出口管路二(84)与改性再生膜装置出口连通,化学清洗箱入口管路(85)与清水池输出管路(75)连通。
8.根据权利要求7所述的火电厂燃煤污泥耦合废水的处理设备,其特征在于,调节池(10)为下沉式砼质封闭水池,调节池内设置在线液下pH计(14),废水输送管道(13)上设有废水提升泵(131)。
9.根据权利要求7所述的火电厂燃煤污泥耦合废水的处理设备,其特征在于,厌氧池(20)为砼质水池,厌氧池(20)内设置机械式液下搅拌机(21)。
10.根据权利要求7所述的火电厂燃煤污泥耦合废水的处理设备,其特征在于,好氧池(30)为砼质敞口水池,曝气管道(31)的支管开孔密度为2.5cm2/m,好氧池(30)内设置弹性填料,自清洗过滤器(61)的滤网精度为100μm,自清洗过滤器进出口设置压差表(63),过滤水侧设置自清洗过滤器排污阀(64)。
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