曝气生物滤池工艺处理汽车涂装废水.pdf

曝气生物滤池工艺处理汽车涂装废水 朱乐辉 付朝臣 南昌大学环境科学与工程学院, 南昌 330029 摘要 采用曝气生物滤池 BIOFOR 工艺处理江铃集团汽车涂装废水取得了良好的效果。 系统出水达到污水综合排 放标准 GB8978 -1996 一级排放标准, 整个废水处理工程具有处理能力强、处理效果好、耐冲击负荷、不需二沉池、工 艺流程简单等优点。 关键词 涂装废水 曝气生物滤池 水解酸化 填料 0 引言 江铃集团公司涂装车间生产过程中产生大量的 涂装废水 ,废水中含有乳化油 、 表面活性剂、 水溶性树 脂、 颜料、 漆料等有毒物质 。公司于 2004年 8 月投资 建成了曝气生物滤池 BIOFOR 废水处理设施, 自建 成投用以来 ,运行状况良好 ,系统出水各项指标达到 污水综合排放标准 GB8978- 1996 一级排放标准。 1 废水水质 、 水量和排放标准 1. 1 废水来源 、 成分 1 涂装前处理废水 主要来自漆前表面处理过 程中的脱脂、 磷化 、 表面调整等工序。废水中含有乳 化油、表面活性剂、磷酸盐、重金属离子 、溶剂 如乙 醇、 丙醇、酯类、苯 等 。 2 电泳漆废水 主要产生于涂件上附着的浮漆 和槽液清洗过程中的去离子洗水和超滤液,含有水溶 性树脂 如环氧乙烷 、颜料 、 助溶剂和少量的重金属 离子 。 3 喷漆废水 喷漆室用水洗涤作业区的空气, 空气中的漆雾和有机溶剂被转移到水中形成废水 ,废 水中含有大量的喷雾颗粒 以硝基漆、 氨基漆 、 醇酸漆 和环氧漆为主 和溶剂。 1. 2 废水水质 、 水量 汽车涂装生产线产生的涂装废水成分复杂,毒性 较大, 除部分水洗水连续溢流排放外, 涂装废水多为 间歇集中排放。废水水质 、 水量及排放标准见表 1。 表 1 废水水质、水量及排放标准 水量 m3d- 1 pH SS mgL- 1 CODCr mgL- 1 磷酸盐 mgL- 1 矿物油 mgL- 1 12004 . 40 ～ 10 . 377 ～ 21864 . 2～ 4198 0. 12～ 11 . 60 . 20 ～ 22. 37 排放标准6 . 0 ～ 9. 0≤70≤100≤0 . 5≤10 2 处理工艺 由原水监测数据可知 ,废水处理的主要目标是调 整pH 和降解 BOD5 CODCr 。磷酸盐和矿物油基本没 有超标。根据该项目废水水质水量特点及排放要求, 为节省投资和运行费用, 确定以中和反应池水解酸 化池上向汇流生物滤池 BIOFOR 为主处理工艺。 工艺流程见图 1。 图1 工艺流程图 1 废水经粗 、细格栅去除悬浮物后 , 流入调节 池,进行均质均量调节,由提升泵 1 泵入中和池 1, 由 计量泵投加搅拌均匀的NaOH 溶液调整 pH 后流经中 和池 2,中和反应后流入改善废水可生化性的水解酸 化池 。由提升泵 2 泵入沉淀池, 再流经曝气生物滤池 进行生化反应, 处理水经贮水池排放 。 2 污泥部分 污泥主要来自于沉淀池 , 利用液 位差排入污泥浓缩池 ,再经污泥泵泵入污泥脱水机, 脱水后的泥饼外运处置 。污泥浓缩池的上清液和污 泥脱水机的滤液返回调节池。 3 空气部分 由罗茨鼓风机在 BIOFOR 的底部 连续鼓入进行生化反应所需的空气, BIOFOR 滤池的 反冲洗空气也由罗茨鼓风机提供。 4 加药部分 调节 pH 时加入酸和碱 , 为有利 于污泥脱水, 污泥脱水时加入 PAM , 采用人工加药, 空气搅拌。 76 环 境 工 程 2006年 2 月第24 卷第1 期 5 仪器 、 仪表、 自控及配电部分 主要包括液位 自控仪、 泵与风机自动切换装置等 。 3 设计要点 3. 1 中和池 本工程采用的是投药中和 ,所采用的碱为NaOH, 在碱式搅拌槽中溶解后经计量泵加入到中和池中进 行中和反应。中和反应较快, 废水与药剂边混合边中 和,用搅拌机械混合药剂和废水 。停留时间采用 20 min ,中和池采用连续处理。 3. 2 水解酸化池 水解酸化池是将厌氧发酵阶段过程控制在水解 产酸阶段 ,是改进的升流式厌氧污泥床反应器 。主要 作用是在缺氧条件下将废水中的复杂的大分子物质 水解为小分子的溶解性有机物 ,同时将小分子溶解性 有机物质进一步转化为有机酸、醇 、醛以及 CO2、 H2, 削减总污染负荷 ,改善废水的可生化性 , 使水中的难 降解有机物在好氧生化反应中去除。为保持此池内 足够多的活性污泥并且使其与进水有机物充分接触, 此池的上升流速按 1. 5m h 设计,HRT 为 4 h 以上 ,此 池的少量污泥采用静压定时排放, 每日排泥 2 次。 3. 3 曝气生物滤池 BIOFOR 曝气生 物 滤 池 Biological Aerated Fiter , 简 称 BAF ,属于生物膜法污水处理技术 。与高负荷生物 滤池及生物接触氧化法不同的是, 曝气生物滤池除利 用了生物膜的氧化降解特性, 还利用了生物絮体的生 物絮凝吸附 、 生物水解作用 ,使得该工艺成为真正意 义上的集活性污泥法与生物膜法共同优点于一身的 反应器。曝气生物滤池采用了全面的技术革新 一是 革新了滤料 ,采用易于富集微生物的材料 ,使滤料表 面更容易挂膜, 并大大增加了生物浓度 , 充分强化了 生物氧化能力, 显著提高了处理负荷和处理效果, 并 同时具有截留悬浮物的能力 ; 二是采用人工强制曝 气,强化气体传质, 为微生物的氧化作用提供充足的 溶解氧 ,加快反应速度 ; 三是通过定期反冲洗更新生 物膜 ,使曝气生物滤池成为典型的薄膜生物反应器, 生物膜保持高活性状态, 使得整个系统始终保持稳 定、 高效的处理效果和优良的出水水质。BIOFOR 布 水系统采用小阻力系统的长柄滤头 ,出水边设置 60 斜坡并安装栅型稳流器, 降低水流速并防止滤料损失 见图 2 。BIOFOR 的特点如下 。 1 本工程采用一段式 BIOFOR 滤池, 共 7 格, 主 要去除 BOD、SS、 NH3- N 等。为本工程设计的核心处 图 2 BIOFOR 结构简图 理单元, 正常状态下 , 出水达到一级标准, 处理量为 35 m 3 h 以下时每 2 d 反冲 1 格滤池 ; 35 m3 h 以上时 每天冲洗 1 格滤池, 滤池交替反冲 , 这样当 1 格或 2 格因反冲洗而停止工作时, 其他格的负荷增加不 多,仍能保持正常工作 , 反冲洗排水经收集后进入反 冲洗排水池 ,由潜水泵输送到预处理构筑物处理。 2 BIOFOR处理工艺是采用模块化结构的处理 工艺, 随着今后工厂本身的扩建、水量的增大或要求 水质的提高 如中水水质标准 , 可在已有的 BIOFOR 滤池旁边并联或串联几个 BIOFOR 滤池以增大处理 能力或减小处理负荷以提高出水水质, 因此采用 BIOFOR处理工艺便于今后的改扩建 。 3 BIOFOR滤池是集生物氧化和截留悬浮固体 于一体的水处理装置, 具有很大的操作弹性 。采用 7 组并联的 BIOFOR滤池进行好氧生物处理, 可适用 于较大的水质水量波动。 4 采用 MIT 系列的罗茨鼓风机, 具有噪声小 不 超过 85 dB 、 节能 、 运行稳定可靠的优点。 3. 4 控制系统 1 采用集散控制系统 ,以每个处理过程为一控 制单元,由各单元控制器负责收集本单元内的仪表参 数和设备运行状态 ,并执行中央控制室的指令, 同时 在现场也能对单元仪表和设备进行监测和控制。集 散控制系统有利于扩展。 2 由于通信距离不长 ,通信速率要求不高 ,因而 可采用485 的双绞线总线通信方式 ,在保证通信可靠 的前提下节省开支。 滤池的整个工作周期分为 2 个阶段 过滤和反冲 洗。过滤时间可在 0 ～ 99 h 内设定 , 反冲洗时间在 0～ 99 min内设定。利用 PLC 编制控制程序 , 通过程 序设定自动进行过滤和反冲洗 , 控制器面板简洁明 了,操作方便简单。 4 结论 本工程自调试成功以来, 运行状况良好, 系统出 水各项指标达到污水综合排放标准 GB8978-1996 77 环 境 工 程 2006年 2 月第24 卷第1 期 一级排放标准 。现已经通过当地有关部门的验收。 实践表明 ,采用曝气生物滤池工艺处理汽车涂装废水 具有占地面积少、出水水质好、投资省、运行灵活方 便、 易于管理 、抗冲击负荷等特点。污水处理设施建 成后, 每年减少约 700 t CODCr排入环境水体 ,对当地 环境污染控制将起到积极的作用, 具有明显的环境效 益和社会效益。 参考文献 [ 1] 国家环保总局. 水和废水监测分析方法 第三版 . 北京 中国环 境科学出版社, 1998. [ 2] 朱乐辉. 污水处理新工艺 -曝气生物滤池. 世界环境, 2000, 1 34 -37. [ 3] 刘长荣. 曝气生物滤池技术应用与设计计算. 给水排水, 2000, 28 7 15 -18. [ 4] 徐亚明, 蒋彬. 曝气生物滤池的原理及工艺. 工业水处理, 2002, 22 5 1 -5. [ 5] 田文华等. 滤料粒径对曝气生物滤池硝化性能的影响. 中国给水 排水, 3003,19 5 48 -50. 作者通讯处 朱乐辉 330029 南昌大学环境科学与工程学院 电话 0791 6023635 E -mail lehuizhu263. net 2005- 03-21 收稿 悬浮填料活性污泥法优化填料投配比试验 何国富 1 周增炎 2 高廷耀 2 黄民生 1 徐亚同 1 1.华东师范大学资源与环境学院环境科学系, 上海 200062; 2.同济大学环境科学与工程学院, 上海 200092 摘要 悬浮填料活性污泥法中试试验系统, 利用某城市污水厂生产工艺回流污泥为系统悬浮污泥, 探讨了悬浮填料投 配比、投配方式和中试硝化效果之间的关系。 试验结果表明, 悬浮填料最小投配比为 15即可满足系统硝化功能的 要求; 悬浮填料的投配方式宜采用集中投配并布置于曝气池的末端, 这样既可提高系统的生物膜量, 又有利于硝化反 应的实现。 而且, 控制适当的溶解氧浓度, 悬浮填料的投加有助于同步硝化反硝化更充分的进行。 关键词 悬浮填料 投配比 投配方式 硝化 同步反硝化 0 引言 我国水体富营养化越来越严重 ,国家相应也制定 了越来越严格的氮磷排放标准。悬浮填料活性污泥 法,它具有较好的脱氮效果 [ 1] , 对悬浮填料生物反应 器的研究已经达到具体应用阶段。该法的核心是悬 浮填料,而悬浮填料的投配比和投配方式则直接关系 到它具体应用的经济性和可行性。 前期研究认为填料的投配比为 50效果比较 好,是比较理想的投配率 [ 1,2] 。然而考虑到经济方面 的因素 ,可否降低填料的投配比和改变投配方式, 而 取得比较理想的脱氮效果 。本实验对悬浮填料活性 污泥法填料投配方式和投配比进行了探讨。 1 试验装置和处理水质 试验在采用传统活性污泥法工艺的上海市某污 水厂进行 ,规模是中试,试验装置如图 1所示, 采用悬 浮填料活性污泥法。 曝气池分 4 格, 采用微孔盘曝气系统进行曝气。 图 1 中试流程简图 每格曝气量由球阀控制, 空气总量由转子流量计计 量。试验进水取自污水厂曝气沉砂池出水,进水为连 续流, 流量为 1 m 3 h ,曝气池水力停留时间为 6 h。经 过挂膜,系统运行稳定后 ,开始正式实验 。 2 试验结果与讨论 本试验共进行了 4 个工况的研究,工况 1、2填料 投配比为 25,投配方式为工况 1填料在 4 格曝气池 中均匀分布 ,每格投加其容积 25悬浮填料。工况 2 在第 2、 4两格曝气池中各投加其容积50 的填料 ,而 1、 3 两格曝气池中不投加填料 。在此试验结果的基 78 环 境 工 程 2006年 2 月第24 卷第1 期 THE APPLICATION OF WAVELET ANALYSIS IN PM10 TIME SERIES OF CONCENTRATION Chen Liu Ma Guangda 61 Abstract In illustration of the PM10 time series of daily average concentration in Xi anCity, the yearly change trend of PM10 time series and jump features of the variations are analyzed using the wavelet decomposition and reconstruction. The study shows that wavelet trans can clearly demonstrate the features of air pollutant time series of concentration. Keywords wavelet analysis, decomposition and reconstruction, PM10 and time series DETERMINATION OF CODCrIN CHEMICAL WASTEWATER CONTAINING HIGH CHLORINE BASED ONM-ESTIMATIONLi Feng He Linyu 64 Abstract Contrast tests have shown that chlorine calibration can eliminate the interference of high content of Cl - in the determination of CODCr.In fact, so far as specific high chlorine wastewater is concerned, to it has been found that the CODCris related to Cl-content in actual samples. Making use of CODCrdetermined by national standard and Cl-content in wastewater samples can give expression to CODCr determined by chlorine correction . The calibration equation can be obtainedwithM-estimationand least square respectively . What smore, the results of the test show that the er can be an improvement on the latter for the system with individual abnormal values. Keywords chemical wastewater containing high chlorine, CODCr, determination and M -estimation COMPREHENSIVE INTEGRATION OF LAKE EUTROPHICATION CONTROL TECHNIQUE Mao Guozhu LiuYong Guo Huaicheng et al 65 Abstract Eutrophication of lakesthat is condensationof the natural evolutionof lakesis caused by human social activities. However, there is a long way to recover the water quality and repair the ecological system which has been damaged by lake eutrophication. From the view of comprehensive integration, the techniques of lake eutrophication control may be integrated. , which starts with the data analysis, modeling integration and technique uation, makes the decisionof program by the way of human -computer combination and intercourse. The integration is good to per the overall and long term efficiency of the techniques, which provides a scientific basis for the management of the lakes. Keywords lake, eutrophication, technique and overall integration THE QUANTITATIVE ASSESSMENT OF CLEAN PRODUCTION BY AN ACTUAL PROJECTShu Xingwu 68 Abstract A quantitative assessment of clean production was introduced according to an actual project. Based on certain assessment standard values andweight values of sorting the assessment targets, the marked and graded all the assessment targets scientifically and displayed the extent of clean production directly and quantitatively by the magnitude of total mark. Keywords environment impact assessment, clean production and assessment target APPLICATION OF BAMBOO VINEGAR IN COMPOSTING Wang Dunqiu Zhao Min Pan Sheng 70 Abstract The static aerobic composting testwas made with straw, sawdust and pig dung as the raw materials and using bamboo vinegar as the additive. Changes in temperature, pH, organic matter, total nitrogen during composting were analyzed to study the acceleration effect of different bamboo vinegar concentration on composting. The analysis of the decomposed compost shows that the proper concentration of bamboo vinegar can accelerate the activation of microorganism, shorten the time of reaching the higher temperature. Comparedwith the blank pile, N -loss of the piles with bamboo vinegar can be reduced by 10. Keywords bamboo vinegar, pig dung, composting and study EXPERIMENT ON FEASIBILITY OF DIRECT FILTRATION OF WASTEWATER BY MEMBRANE Hao Xiaodi Li Huihai Chen Xinhua 73 Abstract The experiment was intended with membrane separation to trap pathogens and viruses and keep nutrient elements in domestic wastewater for the purposes of bothwater and nutrient reuses. The experimental results indicated that both micro -filtration and ultra -filtration were good enough to trap bacteria and or fecal coli removal efficiency 99. 9～ 99. 999and that organic matter of 32～ 67, nitrogen of 72～ 78 and phosphorus of 60～ 62 in raw wastewater could be kept. When irrigating wheat, the permeate could increase the wheat production by 13 and 7. 5 compared with tap water and tap water plus chemical fertilizer. Keywords reuse of wastewater, membrane filtration, micro -ultra -filtration, cross -flow and irrigation TREATMENT OF CAR -COATING WASTEWATER BY BIOLOGICAL AERATED FILTER Zhu Lehui Fu Chaochen 76 Abstract Biological aerated filter BIOFORis used to treatwastewater of cat-coating in Jiangling GroupCo . , Ltd, and a good effect is 5 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 1,Feb. , 2006 got, the water quality of the final effluent in this system meets the first grade of Intergrate Wastewater Discharge Standard GB89781996. Furthermore this design hasnotable advantages, such asgood treating effect, high capacity for adsorbing shockload, no requirement for secondary settlement tank, simple flow chart, etc. Keywords wastewater of coating process, BIOFOR, hydrolytic acidification and filler EXPERIMENTON OPTIMIZINGTHEADDINGRATIOOFSUSPENDEDMEDIAFOR SUSPENDED MEDIA ACTIVATED -SLUDGE PROCESS He Guofu Zhou Zengyan Gao Tingyao et al 78 Abstract The relation among the adding ratio of suspendedmedia, the adding mode and the system snitrification is explored using on -site process return sludge as its suspended sludge, according to pilot -test system for suspended media activated-sludge process. The experimental results show that the minimal adding ratio of suspended media is 15which can satisfy the requirement of nitrification, the adding mode is apt to centralized and should be added to the tail end of aeration tank which is not only helpful to enhance the quantity of biofilm, but also beneficial to nitrification. Moreover, controlling DO to the suituable concentration, the addition of suspended media is also helpful to carry out the synchronous nitrification -denitrification. Keywords suspended media, adding ratio, adding mode, nitrification and synchronous denitrification EXPERIMENT ON THE FEEDWATER FLOCCULATION IN POWER PLANT OF TONGHUA STEEL COMPANYHuang Jiguo Li Yueqian Yang Shaohua et al 81 Abstract The water from Tonghua SteelCo . usedin productionwasprovidedby it swater plant. so inthewinter, the sludge in the reaction often float on the water surface and the outlet water quality was under the standard. After using a new kind of the flocculating agent of PAFC with PAM, the outled water could be used, and itwas cheap. On the best experiment condition, when the dosage of PAFC was 30mg L and PAM was 0. 1 mg L, the value of nephelometer was 4. 1 NTU. During studying the problem of the sludge float, it was found that the main reason was pump nip cells. So the pump was adjusted and heightened the inlet water surface. Keywords air -lined, coagulation, sludge float and industrialwater standard APPLICATION OF BIOACTIVATED CARBON BACPROCESS INWATERAND WASTEWATER TREATMENTTian Qing Chen Jihua 84 Abstract It is introduced that the removalmode of organics by biological activated carbon BACprocess, and the characristic penetration curves of different water quality of influent. It is also summarized that the merits demerits of BAC, studies and views of bioregeneration of BAC both at home and abroad, as well as progress in research and use of BAC. Keywords biological activated carbon process, characteristic penetration curve and application APPLICATIONOFUNITANKWASTEWATERTREATMENTPROCESSINMUNICIPAL WASTEWATER TREATMENTChen Guihong Liu Hongtao Ye Jipeng et al 87 Abstract The running principles, process characters and running effect of the Unitank Wastewater Treatment Process are described. It is proved that the technology is suitable for municipalwasterwater treatment, the water quality of pH, BOD5, CODCr, SS, NH3-N andTP canmeet the first -order of National Discharge Standard, the effect is continuously stable. Keywords ZT unitank, municipalwastewater, and running effect EXPLORATION OF MEASURING SULPHUR DIOXIDE BY EDTA INSTEAD OF CDTA Chen Bo Li Yan 89 Abstract It is verified through experiment that it is feasible to shield the interference of metal ions by EDTA instead of CDTA when determining SO2in atmosphere using spectrophotometry of pararosaniline hydrochloride. This is convenient and economic. Keywords CDTA, EDTA, accuracy and standard deviation Sponsor Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher Industrial Construction Magazine Agency Editor The Editorial Department of Environmental Engineering 33, Xitucheng Road, Haidian District , Beijing 100088, China Telephone 01082227637、82227638 Fax 01082227637 Chief EditorWeng Zhongying Domestic All Local Posts DistributorChina International Book Trading Corporation P . O. Box 399, Beijing China Journalistic Code ISSN1000-8942 CN11-2097 X E-mail Addresshjgc mail . yj. cn. net hjgcpublic. yj . cn. net WWW Addresshttp www. hjgc. com. cn http www. hjgc. net. cn 6 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 1,Feb. , 2006