南京一体化污水处理设备样式美观

目前水处理絮凝剂主要分为有机和无机两类，有机的絮凝剂主要有聚丙烯酰胺等有机高分子聚合物。有机絮凝剂具有用量少，絮凝能力强，使用ph范围大，沉淀效果好等多种优点，但是该物质价格较高，且残余单体是具有生物毒性的，有些还有“三致”效应(致崎、致癌、致突变)，因此对于有机絮凝剂的使用安全问题一直是技术瓶颈。无机类絮凝剂常见有铁系，铝系絮凝剂。铁系絮凝剂能形成较大絮体，沉降性能好，但是腐蚀性高，稳定性低，而且易产生大量污泥。铝系絮凝剂却沉降性较差，絮体较小且部分聚合铝系絮凝剂生产过程复杂。以上絮凝剂各具特点，且已广泛应用与各类工业废水处理中，但随着环保要求日益严格，工业废水排放标准要求越来越高，对絮凝剂的技术升级也提出来更高要求。

　　新型聚硅酸絮凝剂，采用聚合硅酸、金属离子等多种组分间通过缩聚、配位键合等作用形成的均匀的聚合物。该类絮凝剂能提供大量的多羟基络合离子，能够强烈吸附污物胶体微粒，通过粘附、架桥、交联作用，从而促进胶体凝聚，同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面电荷，降低电位，使胶体离子由原来的相斥变成了相吸，促使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀。再从无机高分子体系中引入有机高分子，可有效克服无机絮凝剂分子链较短的不足，通过颗粒之间的架桥形成大的絮凝体，并通过卷扫去除微小颗粒，达到絮体粘结聚集性好，吸附架桥能力强，絮体大且密实，沉降速度快，脱色性能好的处理效果。

　　本次试验采用新型聚硅酸类絮凝剂对多种工业废水进行测试，以浊度和cod为考察指标。在实验基础上，归纳总结絮凝工序设计参数，为新型聚硅酸类絮凝剂在工业废水中应用提供有效技术支撑。

　1)企业排放的重金属废水由泵提升至中和池中，中和池内设有计量泵，通过计量泵输送质量分数10%的naoh溶液，通过搅拌进行中和反应，直至重金属废水的达到中性。在这过程中，部分重金属离子与氢氧根离子反应生成难溶的重金属氢氧化物沉淀，从而除去废水中的部分重金属污染物。

　　2)中和池的水自流至混凝反应池，由计量泵向混凝反应池中加入专用除重金属混凝药剂(简称“专用剂”)和磁性剂，其中专用剂的质量分数为0.6%，磁性剂为自行研制的磁纳米颗粒。废水中的重金属与专用药剂反应形成难溶物析出成为水体中胶体悬浮物，加入的磁性剂使废水水体中的胶体悬浮物具有微磁性。

　　3)混凝反应池的水再流入絮凝沉淀池，投加质量分数为0.2%的聚丙烯酰胺(pam)溶液作为絮凝剂，在磁力凝聚和化学凝聚的作用下，使磁性胶体悬浮物凝聚成更大的絮凝体。充分反应后进入磁分离机进行固液分离，分离后的水进入过滤器，过滤后达标排放。

　　4)经磁分离机分离出的污泥通过磁鼓进行常规分散、脱磁处理，使污泥和磁性剂分离，然后回收磁性剂，污泥再通过压滤机压滤后排出进行外运处置。

　　2、处理设施及设计参数

　　1)中和池。

　　主要用于调节废水的至中性，使部分重金属离子以沉淀的形式除去，减轻了后续工艺的处理负荷。中和池为地上式钢结构，圆筒状，内壁防腐，外形尺寸准0.8m×2.5m，有效容积5m3，水力停留时间5min。中和池内设有搅拌器。

　　2)混凝反应池。

　　主要用于将废水中的重金属离子以难溶物的形式析出，成为水体中胶体悬浮物，并且投入磁性药剂使胶体悬浮物具有磁性。混凝反应池为地上式钢结构，圆筒状，内壁防腐，外形尺寸准0.7m×2.0m，有效容积3m3，水力停留时间3min，池内设有搅拌器。

　　3)絮凝沉淀池。

　　在絮凝沉淀池中加入絮凝剂后，由于磁性药剂的密度高达5.0t/m3，因而形成高密度的絮体，加大絮体的密度，达到高效除污和快速沉降的目的。絮凝沉淀池为地上式钢结构，圆筒状，内壁防腐，表面负荷35m3/(m2·h)，外形尺寸准0.7m×2.0m，有效容积3m3，水力停留时间3min。

　　4)磁分离机。

　　磁分离机将污水中含有磁性药剂的絮凝体吸附到磁盘上，再经刮泥板除去，实现固液分离。选用型号为asmd-500的磁分离机，体积流量为500m3/h，磁盘直径1.2m，磁感应强度≤0.14t，功率1.35kw。

　　5)磁鼓机。

　　型号为hcg-500的高梯度永磁磁鼓机，由分散装置和磁回收装置构成，体积流量为3m3/h，功率5.6kw，磁性药剂回收率达到98%。

　　6)过滤机。

　　过滤机主要作用是进一步降低出水的悬浮物含量，使出水水质稳定并达标排放。选用立式压力式过滤机，其净水能力为60m3/h，电机功率为5.5kw。

　　7)板框压滤机。

　　处理量为500m3/d，处理1t废水约产生1kg的污泥，压缩前污泥水的质量分数约为98%，压缩后为70%左右，因此选择过滤面积为100m2的板框压滤机1台，型号xmz100/1250-30ub。

　　3、调试及运行效果

　　3.1 工艺调试

　　1)naoh投加量。

　　重金属废水的ph在3左右，投入中和剂naoh进行中和，经过现场多次试验，当中和池中的废水ph调节至9左右时，出水ph才能达到6～9的要求，原因是在混凝反应池中投加的专用药剂会降低废水的ph。系统稳定运行时，naoh的投加量约为4mg/l，中和池水力停留时间5min。

　　2)磁粉投加量。

　　多能超磁一体化污水处理技术采用投加磁种以使凝聚所形成的絮团带上磁性，并通过磁聚力形成大絮团。形成的磁性絮团不靠重力沉降，而是通过超磁分离机产生的强大磁力将磁性絮团吸附在磁盘上，从而实现水与悬浮物的分离，且分离时间短、分离效果好。由于投加磁种的过程是连续的，因此投加的磁种也将成为运行费用的一部分。投加磁种过少，则处理效果差，出水水质达不到要求;投加磁种过多，则会增加运行费用，造成资源浪费。通过多次调试，确定磁粉优化投加量约为83mg/l。

　　3)专用药剂和絮凝剂投加量。

　　根据废水中重金属去除的原理，自行研发了专用除重金属药剂，该药剂通过与废水中的重金属离子反应，生成难溶物质析出，从而达到去除重金属的目的。专用药剂与废水中的重金属离子反应形成胶体悬浮物，但胶体悬浮物沉淀性能差，需投加

　　本次试验，主要利用中试设备中的超滤膜对废水进行过滤处理。其原理是利用人工合成的，具有选择透过性的超滤膜，以外界压力作为推动力，对废水进行分离的过程。

　　其分离工艺流程，主要分为两种分离方式，一种为错流过滤，另一种为死端过滤。错流过滤是先用潜水泵从生产线循环水水池中将循环废水提升至超滤设备原水箱中，原水箱中的废水经原水泵抽取进入超滤膜组件中，在膜两侧的压差作用下，分离成浓水和渗透液两部分，其中无法穿透膜的杂质被截留在膜的外表面(浓水侧)，并回流进入原水箱中再次处理;透过膜的渗透液，即清澈的产水进入产水箱中，终达到废水被分离的目的，在本次试验中，产水被溢流回循环水水池。死端过滤则是关闭回流管路，让所有原水全部从超滤膜过滤，截留杂质完全保留在膜组件内，其他同错流过滤流程相同。

　　2、试验过程及结果讨论

　　本次试验主要分为三个阶段：阶段，针对生产线循环废水进行试运行，查看中试装置是否可以适用于此过程;第二阶段，采用错流过滤方式连续处理循环废水，检测超滤膜运行情况;第三阶段，采用死端过滤方式连续处理循环废水，检测超滤膜运行情况。本次试验进行了20d左右，设备预调试用了6d时间。

　　2.1 膜设备适用性测试

　　阶段实验是超滤膜中试设备处理白水循环池水，间断运行了3d，每天11h，合计运行33h。参数设置为进水流量8m3/h左右，产水流量3m3/h左右。进水为乳白色牛奶状的原水，经过超滤膜处理所得产水箱的产水始终非常清澈。

(1)脱硫废水水质波动大，难以将加药量控制在合理范围;

　　(2)运行费用高，产生大量化学污泥;

　　(3)无法去除高浓度cl-等可溶性离子，对se、hg的去除效果较差，如果直接排放会严重危害生态系统。

　　三、脱硫废水的零排放处理工艺

　　2017年在“水十条”的大背景下，环境保护部又发布了《火电厂污染防治技术政策》，可以预见国家对电厂污废水循环利用，甚至零排放的要求。有关学者开展了脱硫废水零排放的研究。

　　(2)蒸发结晶处理工艺

　　脱硫废水蒸发结晶零排放工艺是将脱硫废水预处理后，经蒸发系统处理后产生水蒸气和浓缩液，水蒸气冷凝后回用，浓缩液进入结晶系统形成干燥的结晶盐固体，从而实现脱硫废水零排放。

　　为降低蒸发能耗，南京朗新明与国电某电厂合作，对所研发高含盐废水低温强化自然蒸发结晶技术进行工业性中试。该技术是利用常温常压下不饱和湿空气的水汽容纳量进行自然蒸发。利用电厂的余热的同时又处理脱硫废水。

　　(2)烟道蒸发处理工艺

　　烟道蒸发零排放技术是将与压缩空气混合后的脱硫废水，以液滴的形式喷入空气预热器(ah)和静电除尘器(esp)之间的烟道中，利用烟气余热蒸干脱硫废水，蒸干后的固化物随粉尘在esp中被捕获，从而实现脱硫废水零排放。

　　(3)膜分离浓缩处理工艺

　　膜法分离技术在水处理行业广泛应用，具有高效、节能、易操作的特点。张净瑞等采用高效多维极相电絮凝+双碱法对脱硫废水进行预处理，利用微滤+反渗透双膜法对废水进行减量化处理，减量过程产生的浓缩液可结合烟道蒸发和蒸发结晶技术实现零排放。王可辉等采用传统三联箱预处理，利用管式微滤膜tmf+高压碟片式反渗透dtro膜对废水处理，浓缩液可结合烟道蒸发和蒸发结晶技术实现零排放。

　　目前亦有将正渗透技术用于脱硫废水处理的实例，该技术通过高浓度汲取液产生的高渗透压，促使脱硫废水中的水分通过半透膜进入汲取液，而脱硫废水浓缩液可使用蒸发结晶工艺回收其中的盐分。

　　(4)生物处理工艺

　　脱硫废水中cod不高，其形成的主要因素是还原态的无机物，并不是有机物，脱硫废水还有高盐度，这说明脱硫废水的可生化性很差。目前，脱硫废水生物处理工艺基本都在理论阶段，很少有投入实际运行。

　　2.2 错流过滤检测膜运行性能

　　第二阶段采用错流过滤方式连续运行中试设备。本阶段实验根据生产线不同产品批次产生不同的废水水质，为考察不同水质的水对超滤膜运行的影响情况，中试设备运行与生产过程换水周期同步。设置进水为8m3/h，产水

pam使其凝聚成更大的絮团，以提高其沉淀性能，实现佳分离效果，使出水水质达标。通过反复调试，当混凝反应池、絮凝沉淀池的水力停留时间分别为3min，且专用药剂和pam投加量分别控制在500、10mg/l时，ss和sb、pb、cu、cr、as、cd、zn等重金属去除率高。