含氰高浓度有机废水毕业设计设计说明书

含氰高浓度有机废水毕业设计设计说明书内容摘要：

从高浓度废水的有机物降解预处理和破氰两方面处理的角度而言，选用 次氯酸钠作为氯化药剂 较为合适。 选用次氯酸钠的氧化的优点有： ① 适用于水量和浓度均可变的含氰废水处理。 ② 处理含氰废水效果好。 ③ 设备简单 、 便于管理 、 生产过程中宜实现自动化 ,是工艺比较成熟 、 采用普遍。 ④ 对难降解有机物的去除效果好，提高 B/C 值，有利于后续处理工艺，是高浓度有机废水预处理的有效方法之一。 从有效氯的比较而言， 氯气的有效含氯量是 100%， 次氯酸钠 有效含氯量为 %，而漂白粉有效成分为次氯酸钙，有效氯含量约为 %。 根据 杜锡康 的试验，次氯酸钠法试验处理含氰废水的结果如 表 10： 表 10 次氯酸钠法废水处理试验结果 [16] 进水 PH 处理前浓度 处理量 投加量 出 水 PH 处理后浓度 淀粉检验 7 40 15 20 8 试纸变兰 7 35 30 25 试纸变兰 20 25 25 试纸变兰 （ 4） 厌氧法处理的工艺选择 目前所用厌氧反应器主要分以下几种类型 ① 第一代厌氧消化工艺：普通厌氧消化池、厌氧接触工艺。 ② 第二代厌氧消化工艺：上流式厌氧污泥床 (UASB)反应器、厌氧 滤床、厌氧流化床反应器、厌氧生物转盘等。 ③ 第三代厌氧反应器及改进工艺：厌氧颗粒膨胀床 (EGSB)、厌氧复合床反应器(UASB+AF)、水解工艺和两阶段厌氧消化 (水解 +EGSB)工艺。 厌氧工艺的对比如表 11： 第 12 页 共 42 页 表 11 各种厌氧处理工艺的优、缺点 [19] 工艺类型 优点 缺点 厌氧塘 厌氧消化池 便宜、实际不需要维护 系统非常复杂但可适应高 SS 浓度 需要大量土地，气味问题，不产气 低负荷，需要较大池容 厌氧接触工艺 厌氧滤池 适应中等浓度 SS 运转简单，适应高或低浓度 COD 中等负荷， 需要运行经验 不适于废水 SS 含量高，又堵塞危险 UASB 工艺 运转简单，适应高或低浓度 COD，可能是有极高负荷 解决运转问题需要技巧，不适应于废水具有高 SS 的情况 本设计选用 COD 负荷较高的 UASB 反应器的厌氧消化工艺， UASB 与其他大多数厌氧生物处理装置不同之处是：废水由下向上流过反应器，污泥无需特殊搅拌设备；反应器顶部有三相 (固、液、气 )分离器。 其最大突出特点是能在反应器内实现污泥颗粒化，颗粒污泥的直径一般为 ～ 2cm，相对密度为 ～ ，具有 良好的沉淀性能和很高产甲烷活性。 污泥颗粒化后，反应器内污泥的平均浓度可达 50gVSS/L 左右，污泥龄一般在 30 天以上，而反应器水力停留时间比较短，所以 UASB 反应器具有很高容积负荷。 [20]下表列出了 UASB 和其他类型厌氧高效反应器的特征，例如启动情况、去除悬浮物能力，出水循环的需求、布水系统、三相分离器的设置和填料的需要等问题。 表 12 各种高速厌氧反应器的特征比较 [20] 特征 UASB 反应器 上流式 AF 下流式AF 流化床 EGSB 反应器 启动速度 初次启动 二次启动 416 周 02d ＞ 34 周 02d ＞ 34周 约 34 周 不肯定 416 周 悬浮物去除或稳定效率 满意（在中等或较低的 TSS浓度下） 相当好（仅在低 TSS 浓度下，并在不堵塞时） 非常差 非常差 满意 出水循环的需要 一般不需要 可要可不要 少量需要 大量需要 需要 复杂布水系统 对低浓度水需要 有了更好 不需要 必须有 必须有 三相分离器 必须有 有了可能有益 不需要 有了可能有益 必须有 填料的需要 不是必须的 必须有 必须有 必须有 不需要 高度与截面比 相当高 略小 略小 很高 相当高 从 表 12 可以看出，厌氧反应器在初次启动时需要较长的时间。 但 UASB 与 EGSB 在正常运行后会产生剩余颗粒污泥，这些剩余颗粒污泥在常温下可保存很长时间而不失活性。 新建的 UASB 或 EGSB 反应器可以用现有反应器的污泥接种，这样可以使其运行启动缩短在几天之内；因故暂停的 UASB 或 EGSB 反应器再启动运行亦很快，并且无需再次进行厌氧活性污泥驯化与培养。 （ 5） 后续处理工艺的选择 第 13 页 共 42 页 后续处理的目标： ① 除去残留的有机物、悬浮物、还原物和一些胶体物质； ② 除去氮和磷 ③ 除去病源微生物 ④ 使氰化物达到零排放 根据厌氧处理后的 排出水质， COD 、 BOD 及一些残留有机物需要进一步去除，常用的接厌氧后的好氧后续处理有氧化沟、生物接触氧化池、曝气生物滤池、生物转盘等等。 本设计采用曝气生物滤池 (BAF)，下表是 BAF 工艺与常规处理工艺的比较，见表 1表 14 表 13 不同处理工艺比较 [21] 项目 BAF 工艺 SBR 工艺 A2/O 工艺 投资 费用 土建工程 无需二沉池，预处理配协办沉淀池，效率很高，土建量最小 无需二沉池，池体一般较深，土建量较大 土建量 最大 机电设备及仪表 设备量稍大，自控仪表稍多 设备闲置浪费大，自控仪表稍多 设备投资一般 征地费 占地最少，使传统工艺的1/5～ 1/10，征地费最少 占地稍少，征地费较多 占地最大，征地费最多 总投资 最小 较大 最大 运行 费用 水头损失 约 3～ 约 3～ 4m 约 1～ 污泥回流 不需污泥回流 不需污泥回流 100%～ 150% 曝气量 比活性污泥法低 30%～40% 与 A2/O 工艺基本相同 大 药剂量 用于预处理，稍大 较低 较低 处理后出水的消毒 出水水质好，一般不需过滤，消毒剂消耗最少 一般需要过滤、消毒，消毒剂消耗大 一般需要过滤、消毒，消毒剂消耗大 电耗 很小 较高 最高 总运行 成本 较低 较高 最高 工艺效果 出水水质 SS 可达 15 mg/L 以下 BOD 可达 10mg/L 以下 COD 可达 40mg/L 以下 N 可达 15mg/L 以下 SS 可达 30 mg/L 以下 BOD 可达 15mg/L 以下 COD 可达 100mg/L 以下 N 可达 15mg/L 以下 SS 可达 30mg/L 以下 BOD 可达 15mg/L 以下 COD 可达 100mg/L 以下 N 可达 15mg/L 以下 产泥量 产泥量相对于活性污泥法稍大，污泥稳定性稍差 产泥量与 A2/O 工艺差不多，污泥相对稳定 产泥量一般，污泥相对稳定 有无污泥膨胀 无 容易产生，需加生物选择器来防止 容易产生，需加生物选择器来防止 流量变化 的影响 受过滤速度限制，有一定影响 受每个处理单元的可接纳容积限制，有一定影响 受沉淀速度限制，有一定影响 第 14 页 共 42 页 冲击负荷的影响 可承受日常的日冲击负荷荷的影响 容池决定了承受冲击负荷的能力，较强 容池决定了承受冲击负荷的能力，较强 温度变化（低温）的影响 （温度将影响硝 化/反硝化） 滤池从底部进水，上部可封闭，水温波动小，低温运行较稳定 处理效果受低温影响较大 露天面积大，处理效果受低温影响较大 运行管理 自动化程度 连续进水系统，可根据出水水质实现供氧量和反冲洗得自动调节和控制，自动化程度最高 序批式进水系统，可实现供氧量和回流比的自动调节 连续进水系统，可实现供氧量和回流比的自动调节 日常维护和巡视 设备和管道布置紧密，厂区面积小，采用穿孔管曝气，不堵塞，巡视简单 设备闲置较多，微孔曝气头容易堵塞，维护量大 厂区面积大，设备分散，微孔曝气头容易堵塞，维护量最大 大修 滤池成组布置，数量较多，停一个滤池进行一次大修对出水水质影响很小 需停一个 SBR 池进行一次大修，时间长，对出水水量和出水水质有影响 需停一条线进行大修，时间长，对处理水量和出水水质有影响 操作和管理人员人数 很少 较多 较多 扩建 正常的增加处理量 模块化结构，扩建容易，所需占地和土建工作量都很小，工期很短 池体为模块结构，扩建相对常规工艺容易，但所需占地和土建工程量大，工期较长 为非模块结构，扩建时所有的沉淀池和曝气池需增加个数，所占地和土建工程量最大 环境问题 臭气问题 生化部分可为封 闭式，臭味对周围环境影响较小 生化部分为敞开式，臭味对周围环境影响很大 生化部分为敞开式，臭味对周围环境影响很大 表 14 不同处理工艺出水水质比较 [22] 处理工艺 BOD /(mg/L) COD /(mg/L) NH3N /(mg/L) N /(mg/L) P /(mg/L) SS /(mg/L) A2/O 工艺 SBR 工艺 BAF 工艺 15 10 5 75 60 30 5 2 1 18 10 10 1 1 1 10 10 10 另外，普通生物滤池与曝气生物滤池的性 能比较如表 15： 第 15 页 共 42 页 表 15 普通生物滤池与曝气生物滤池的性能比较 [ 项目 普通生物滤池 曝气生物滤池 组成部分 池体、填料、布水系统及排水系统 池体、填料、布水系统、布气系统、反冲洗系统、排水系统 布水 方式 从滤池上不用喷嘴滴洒状喷淋 从滤池下部通过滤头均匀布水，柱锥状上向流 供氧 方式 在没有堵塞的情况下，靠自然通风供氧，效果受外部条件制约 强制鼓风曝气，基本不受外界条件影响 滤料 滤料一般采用碎石、矿渣、塑料滤料等。 其粒径在 4070mm，比表面积为 4365㎡ /m3,滤层高度一般小于 （否则易堵，影响通风效果），水头损失约 1mH2O① /m 滤料（高） 滤料采用特制的球形轻质陶粒滤料，粒径在36 ㎜，比表面积为 69 ㎡ /m3，挂膜性能好，反洗容易，截污能力强，阻力小。 滤层高度可大于 3m（传质效果好，增加对高浓度冲击负荷的缓冲能力）。 水头损失约 料（高） 机理 利用滤料表面生物膜对废水中的有机物进行吸附氧化，从而使废水净化。 生物膜中存在亚硝化细菌、硝化细菌，以硝化细菌占优，但不能充分硝化 过滤、生物吸附与生物氧化作用净化废水，滤料表面为好氧环境，内部为厌氧、缺氧的微环 境。 存在厌氧、缺氧、好氧微生物，使得硝化、反硝化作用同时进行 负荷 水力负荷 (㎡ h) BOD 负荷＜ ㎏ /(m3d) 水力负荷 410m3/(㎡ h) BOD 负荷 56 ㎏ /(m3d) 系统 启动 可利用污水中所含微生物进行启动，初次启动时间约 46 周（受气温影响很大） 利用污水中所含微生物进行启动，初次启动时间为 23 周 适用 范围 适用于处理生化性较好的废水，其进水COD 浓度一般小于 200mg/L；若进水 COD 浓度大于 400500mg/L，则应增加回流设施，否则会出现厌 氧现象；进水 SS 小于 50mg/L，一般二级，最好和曝气池串联使用成为活性生物滤池以提高处理效率 适用于处理生化性较好的废水，其进水 COD浓度允许达到 10001500mg/L；进水SS≤100mg/L，按照处理要求不同分为 CN池、N 池、 P 池，若无脱氮除磷要求可单级使用。 它也是污水深度处理的理想工艺 处理效率 BOD 去除率 70%75%， NH3N 去除率为50%60%，出水 BOD 大于 30 mg/L BOD 去除率大于 90%， NH3N 去除率可大于 90%，出水 SS、 BOD小于 10 mg/L， NH3N可控 制在 1 mg/L 以下 第 16 页 共 42 页 进 水 调节池NaOH破 氰反应池NaClO加药间 UASB反应器BAF池 出 水污泥浓缩池污泥干化事故池集水池反冲洗 简明 工艺流程图优缺点综述 无动力消耗 周围环境差，有臭味，易出现池蝇、蟑螂，滋生苔藓，需隔周向池中投配游离氯（ 5m。