溧陽小型生活廢水處理一體化設(shè)備

　　焦化廢水是煤干餾及煤氣冷卻中產(chǎn)生出來的廢水和焦化生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水(如煤氣終冷水、粗笨分離水、焦油、粗笨等精制過程中及其它場合產(chǎn)生的廢水，其成分復(fù)雜，含有大量的酚類、聯(lián)苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機(jī)污染物，還含有氰、無機(jī)氟離子和氨氮等有毒有害物質(zhì)，污染物、色度高，對環(huán)境危害大。國內(nèi)的焦化廠普遍采用生化法對經(jīng)蒸氨、脫酚預(yù)處理的焦化廢水進(jìn)行處理，且80%以上采用普通生化法，常見的工藝有A/O、A2/O、OAO等。經(jīng)過處理后，焦化廢水可以用于濕法熄焦，不存在外排問題，一些焦化企業(yè)的污水處理不達(dá)標(biāo)問題被掩蓋。但隨著國家環(huán)保形勢的日益嚴(yán)峻，焦化廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，全社會對焦化廢水的處理越來越重視，另外隨著國家倡導(dǎo)干法熄焦及節(jié)約水資源，原本焦化廢水用于濕法熄焦，也變得不可實現(xiàn)。焦化廢水沒有出路，進(jìn)行深度處理甚至“"迫在眉睫。而焦化廢水深度處理過程中采用何種預(yù)處理工藝，成為系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)一種有效、穩(wěn)定的預(yù)處理工藝直接關(guān)系到整個項目的穩(wěn)定運(yùn)行，從而節(jié)約能耗、降低成本。

　　1、焦化廢水水質(zhì)分析

　　通過調(diào)查國內(nèi)幾個焦化廠生化出水情況，總結(jié)分析如下表1?！　《P者也多次采集河北某焦化廠焦化廢水生化出水進(jìn)行分析，綜合水質(zhì)指標(biāo)見表2。

　　從以上表格1、2數(shù)據(jù)可以看出，焦化廢水成分復(fù)雜，含有大量難降解物質(zhì)和有毒有害物質(zhì)、通過傳統(tǒng)生化工藝，有機(jī)物難以去除、其中，通過曹臣等人在對焦化廢水生化出水中COD的組成及類型做的詳細(xì)分析，反映了生化出水中懸浮組分、膠體組分、溶解性COD的組成及比例，同時也說明了焦化廢水深度處理的難度。另外，焦化廢水出水色度往往很高，水質(zhì)波動也比較大。而為了增強(qiáng)生化效果，生化系統(tǒng)中往往還需要添加1：1的稀釋水，而稀釋水質(zhì)通常為循環(huán)外排水或者生活污水，這就造成生化出水中鈣離子也比較高，另外根據(jù)原煤的性質(zhì)，焦化廢水中可能含有大量F離子。這些無機(jī)離子對生化系統(tǒng)影響較小，但對深度處理的影響較大。

　　綜合分析：焦化廢水生化出水COD含有難以生化的大分子、疏水性有機(jī)物、膠體等，這些對深度處理過程中反滲透膜產(chǎn)生嚴(yán)重污染，是深度處理中最難解決的問題。另外，焦化廢水生化階段為增加生化效果，一般采用循環(huán)水外排水作稀釋，從而造成生化出水鈣、F濃度高,這些無機(jī)離子在深度處理過程中容易形成CaSO4、CaF2結(jié)垢，嚴(yán)重影響深度處理濃縮倍數(shù)，而且鈣與有機(jī)物的復(fù)合也會加速對膜的污染。

　　常規(guī)深度處理方案中如果沒有根據(jù)該廢水特點(diǎn)，采取有效的預(yù)處理工藝，要么無法克服膜污染的問題，反滲透系統(tǒng)清洗頻率過高，膜使用壽命短，或者水的回收率沒有辦法做高，要么運(yùn)行費(fèi)用太高，設(shè)備投資大。(見圖1)

　　2、預(yù)處理工藝

　　2.1 針對有機(jī)物堵膜采取的預(yù)處理工藝

　　2.1.1 針對有機(jī)物堵膜預(yù)處理思路

　　為了防止有機(jī)物堵膜，一般需要采用高級氧化法作為預(yù)處理，而采用高級氧化，往往有兩種思路，第一種思路時，就是去除廢水中的有機(jī)物，而另外一種方法，只是對廢水中的有機(jī)物進(jìn)行“改性"，將一些容易堵反滲透膜的有機(jī)物通過某種方式改性，變成一些不易堵膜的小分子有機(jī)物，其中COD值并沒有改變或者改變很小，而只是出于降低膜的污染風(fēng)險。第一種方式，往往運(yùn)行費(fèi)用及投資都比較高，而且要去除廢水中有機(jī)物幾乎不可能。而采用第二種方式，不僅投資低，而且運(yùn)行成本也極低。筆者正是基于這種思路，經(jīng)過大量的實驗并結(jié)合多套工程案例，開發(fā)出了一套基于焦化廢水深度處理預(yù)處理設(shè)備：LEM電化學(xué)設(shè)備。

　　2.1.2 LEM電化學(xué)設(shè)備原理

　　其原理為：系統(tǒng)通過電化學(xué)的氧化還原反應(yīng)，改變水體中有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)，LEM電化學(xué)系統(tǒng)整合氧化、吸附、絮凝、氣浮、固液分離等多種預(yù)處理手段進(jìn)行處理破壞，降低了后續(xù)反滲透堵膜的風(fēng)險。

　　2.1.3 LEM電化學(xué)設(shè)備與其它預(yù)處理工藝比較

　　LEM電化學(xué)設(shè)備對焦化廢水中的COD去除率達(dá)到25%~40%，通過電化學(xué)的方式對焦化廢水中COD進(jìn)行“改性破壞"，可以大大降低后續(xù)反滲透膜污堵的情況。而傳統(tǒng)工藝采用投加絮凝劑的方式，需要增加絮凝劑配置裝置，其投資高，絮凝劑捕捉面積小，去除COD能力有限，同時操作時絮凝劑中帶入的雜質(zhì)造成堵塞和泵的磨損,增加操作和維修成本，筆者將LEM電化學(xué)與其它除有機(jī)物預(yù)處理工藝進(jìn)行對比如下表3。

溧陽小型生活廢水處理一體化設(shè)備　　

2.1.4 LEM電化學(xué)設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)

　　相對于一般的物理、化學(xué)處理手段而言，開發(fā)的LEM電化學(xué)裝置其優(yōu)勢在于

　　1)整合氧化、吸附、絮凝、氣浮、固液分離等多種預(yù)處理手段，比傳統(tǒng)分置式的工藝流程大大縮短，也極大節(jié)省了系統(tǒng)占地;

　　2)采用電源控制手段實現(xiàn)水體的污染控制，可根據(jù)水體中污染含量高低選取不同的電壓、電流，操作靈活，水質(zhì)適用范圍廣;

　　3)由電極所產(chǎn)生的氫氧化物絮凝活性強(qiáng)，吸附效率高;形成的絮體大而密實，不會發(fā)生回溶;

　　4)對處理水體的pH范圍和堿度適應(yīng)性廣，寬容度大;

　　5)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，操作自動化程度高;

　　6)產(chǎn)生污泥量少，固廢處理費(fèi)用低。

　　2.2 針對無機(jī)物堵膜采取的預(yù)處理工藝

　　2.2.1 防止無機(jī)物堵膜的必要性

　　焦化廢水深度處理，必定關(guān)心系統(tǒng)的回收率，而進(jìn)水中Ca2+、F離子都比較高，假設(shè)系統(tǒng)回收率做到90%，即10倍濃縮，濃縮水中Ca2+、F含量為原水中的10倍，再加上廢水中含有SO42-，在深度處理過程中一定會形成CaSO4、CaF2結(jié)垢，而這兩種垢一旦形成，對膜將是破壞性損傷，所以必須經(jīng)過預(yù)處理去除。

　　2.2.2 防止無機(jī)物堵膜方法及原理

　　比較常見的除硬方法，主要包括雙堿法、離子交換樹脂法等，雙堿法適合硬度比較高的廢水，而離子交換樹脂法，因吸附容量有限，以及水中其他離子干擾，甚至引起樹脂中毒從而失去吸附能力，比較適合低硬度廢水的除硬，而且離子交換樹脂法，需要用鹽或者酸、堿再生，再生水中含有大量的氯化鈣，處理的難度比較大。與雙堿法比較，離子交換樹脂法，只是將硬度轉(zhuǎn)移，而不是像雙堿法一樣形成CaCO3的固體。所以除硬，建議還是用“雙堿法"，為此，筆者開發(fā)出一種針對焦化廢水深度處理預(yù)處理除硬設(shè)備：ALS加速反應(yīng)器。