揚中電子廠一體化廢水處理設備全自動控制

電廠污水處理工藝主要包括預處理、生物處理和深度處理三部分。其中，預處理主要是去除污水中的固體懸浮物、油脂、有機物和部分重金屬離子，提高污水可生化性，同時減少后續(xù)生化池的容積及成本。生物處理主要是利用微生物將污水中的有機物和部分重金屬離子分解轉化為無機物或生成毒性較小的物質，同時降解有機物，凈化污水。深度處理則是進一步去除污染物、減輕水體負荷和實現(xiàn)資源化。

電廠廢水主要來源于燃料燃燒所產生的煙氣、鍋爐設備沖洗水、消防排水等。根據(jù)《火電廠水污染物排放標準》（GB13223-2011），火電廠廢水中總磷（以P計）濃度應≤0.5 mg/L；總氮（以N計）濃度應≤0.3 mg/L；懸浮物（SS）濃度應≤200 mg/L。

電廠廢水中 BOD, COD和 SS的去除率分別為80%和70%以上，總磷去除率為60%左右。電廠廢水經(jīng)處理后可以達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）的二級標準，可以回用于生產。

生活污水

電廠生活污水水量不大，水質較好，主要來源于食堂、洗澡間等。生活污水的特點是水量小，水質變化大，而且隨季節(jié)不同而異，這對生物處理工藝要求較高。電廠生活污水中含有大量的有機物，BOD5/COD在0.4~0.6之間。生活污水中的氮、磷主要來源于廚房排放水、洗浴排水等。

鍋爐廢水

鍋爐廢水主要來源于鍋爐給水（包括汽水系統(tǒng)、化學清洗水）和鍋爐排污等。鍋爐廢水水量大，水質波動較大， BOD與 COD的比值一般大于0.8,水質呈酸性，如不進行處理會造成水質惡化，對設備有嚴重的腐蝕作用。

在工業(yè)生產過程中，由于設備或生產工藝的原因使鍋爐給水被污染時，就會產生鍋爐廢水。鍋爐廢水一般為堿性廢水。它可以作為一種獨立的污水來處理。當水中含有大量的鈣、鎂離子時，它會影響鍋爐水的電導率和水中的鈣、鎂離子濃度，使其達不到設計值。因此，應根據(jù)水質情況采用化學沉淀法去除鈣、鎂離子。

目前，工業(yè)上常采用高級氧化技術對難降解工業(yè)有機廢水進行預處理，其中常見的為Fenton氧化法。Fenton氧化法對難降解工業(yè)有機廢水具有較好的氧化效果，但其對難降解工業(yè)有機廢水原水pH要求較高，必須控制在2.8~3.5。此外，工藝結束后對出水pH回調過程中，F(xiàn)e3+會以氫氧化鐵形式沉淀形成大量鐵泥，鐵泥的處理增加了工藝的難度。因此，需要一種有效的處理方法來避免危廢的產生，降低處理工藝的運行成本。臭氧氧化可有效降解硝基氯苯且無危廢的產生，在臭氧氧化過程中，自由基起決定性作用。因此，強化自由基產生的催化氧化工藝可高效處理難降解工業(yè)有機廢水。多元協(xié)同催化氧化技術是在不同的反應條件及操作參數(shù)控制下，充分利用不同氧化基團(如羥基自由基、氧自由基等)的氧化特點，誘導特定氧化基團與污染物官能團間產生快速化學反應(如加成、取代反應等)，從而實現(xiàn)對C=C、C=O等致色基團以及芳烴、雜環(huán)類等高毒、難生物降解物質的高效選擇性降解，具有對酚類、硝基氯苯以及雜環(huán)類高毒性難降解有機污染物穩(wěn)定降解的特性，是一個較好的替代方案。

南京某化工企業(yè)廢水處理工藝中采用Fenton氧化法處理高濃度有機廢水，該工藝會產生危廢，處理成本高。針對該工藝缺點進行了技術改造，從優(yōu)化運行參數(shù)、降低運行成本出發(fā)，采用多元協(xié)同催化氧化技術代替原有工藝的Fenton氧化法，并分別對硝基氯苯廢水、TMQ廢水進行預處理，然后對綜合廢水進行兩級A/O生化處理。通過考察硝基氯苯廢水的COD去除率(后續(xù)會進行反硝化處理)和TMQ廢水的COD去除率及氮組分的變化(廢水中的總氮以有機氮為主，通過氧化可將有機氮氧化為氨氮，縮短后續(xù)生化脫氮時間，提高生化脫氮的效率)，以及綜合廢水的脫氮效果，驗證各單元工藝以及整體工藝的可行性，為全面實施多元協(xié)同催化氧化廢水處理工程奠定了基礎。

1、試驗部分

1.1 主要試劑和裝置

試驗所用的試劑主要有氧化劑(自制)、氧化助劑(自制)、(w)98%硫酸(工業(yè)級)、葡萄糖(工業(yè)級)、碳酸鈉(工業(yè)級)等。

多元協(xié)同催化氧化試驗裝置由進水桶、進水蠕動泵、混合液蠕動泵、氣瓶、主激發(fā)裝置、輔激發(fā)裝置、氧化塔等7個部分組成，其中氧化塔采用316L不銹鋼材質，塔內徑72mm，高1500mm，有效容積約5L，采用上進水，下進氣的方式，強化氣液的混合效率和提高氣體在塔中的停留時間。

生化裝置采用有機玻璃池，單格池體尺寸為100mm×100mm×370mm，有效容積為1.7L，根據(jù)廢水水質情況，調整有機玻璃池的個數(shù)和組合方式。

采用多元協(xié)同催化氧化技術分別對難降解的硝基氯苯廢水、TMQ廢水進行氧化預處理后，降低廢水的毒性，提高廢水的可生化性，后模擬現(xiàn)場的生化處理工藝，驗證工藝的可行性。

高鹽廢水一般指含有多于3.5%的總溶解性固體的廢水。高鹽廢水主要來自工農業(yè)生產和海水利用。在一些工業(yè)生產中，大量的使用了酸、堿和鹽，使出水中含有有機污染物外還含有大量的無機離子。同時一些城市也引入了海水來替代淡水，還有一些海產品和腌制食物的生產中也會產生高鹽廢水。高鹽廢水直接排放會對水體造成巨大的污染，還會影響土壤和生態(tài)系統(tǒng)。

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高鹽廢水的處理主要有生物法和物理化學法。生物法通過對微生物進行馴化，使微生物逐漸適應高鹽分的生存環(huán)境，從而達到降解有機物去除COD的目的。生物法雖然可以處理高鹽廢水，但是高鹽分會抑制微生物活性，從而降低了處理效率，在實際工程中會導致各種生物池的尺寸偏大，同時需要增加曝氣量，從而增加了建筑成本和運行成本。物理化學法有萃取、吸附、蒸餾、膜技術、電化學、芬頓、焚燒法等。芬頓法雖然能有效的去除高鹽廢水中的部分COD，但是運行費用巨大，出水一般仍達不到排放標準，后續(xù)依舊難以進行生化處理。所以對高鹽廢水的處理需要進行脫鹽預處理，本文針對某醫(yī)藥中間體的高鹽廢水進行分析和預脫鹽處理設計。

　　1、廢水水質、水量和排放標準

　　浙江某藥業(yè)有限公司主要生產醫(yī)藥中間體，擁有多個產品生產線，其中年產1,3-環(huán)己二酮2000噸，產生高鹽生產廢水24t/d，主要有機物為1,3-環(huán)己二酮和1,3-苯二酚，COD約為10萬mg/L、pH值3，氨氮124mg/L,總含鹽量(NaCl)在18%-20%。廢水處理后要求達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)三級標準。

　　2、MVR脫鹽預處理工藝

　　MVR技術將蒸發(fā)器與蒸汽泵相結合，通過消耗電能為代價，通過熱力循環(huán)壓縮過程，把蒸發(fā)器出來的二次低溫位蒸汽轉移到高溫位蒸汽再送到蒸發(fā)器的加熱室當作加熱蒸汽使用，使料液維持沸騰狀態(tài)，而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣在蒸發(fā)處理物料時，蒸發(fā)料液所需的熱能，由蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時釋放的熱能所提供。在運作過程中，沒有潛熱的流失。

　　MVR技術的優(yōu)點：

　　(1)蒸發(fā)結晶過程無需冷卻水，且冷凝水品質好;

　　(2)低生蒸汽能耗且能量效率高，運行成本低;

　　(3)全自動控制操作，操作簡便，具有高可靠性，快速載荷調節(jié);

　　(4)設備體積較小，布置簡潔省地;

　　(5)關鍵設備，用高質量的鈦合金制造，設備使用壽命長;

　　(6)設備易于保養(yǎng)，所有需要保養(yǎng)清洗的部位，工作人員都能進入。

　　三效蒸發(fā)器蒸發(fā)產生一噸冷凝廢水需要0.4噸蒸汽和6度電，合計93.4元/噸，采用MVR蒸發(fā)產生一噸冷凝廢水需要0.02噸蒸汽和65度電，運行成本為62.9元一噸，約為三效蒸發(fā)器的70%，如果設計為谷電運行模式，則MVR的節(jié)能優(yōu)勢更明顯。(蒸汽單價按220元/噸計算，電費單價按0.9元/度計算)。

　　3、MVR脫鹽工藝設計和處理效果

　　1,3-環(huán)己二酮高鹽廢水先加氫氧化鈉調節(jié)pH到中性，再進入MVR蒸發(fā)器進行蒸發(fā)脫鹽;脫出的氯化鈉去制備硫酸鈉;蒸出的廢水去廢水收集池進行后續(xù)處理。