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2019年河北省環境保護產業示范工程——河北豐源環??萍脊煞萦邢薰拘熘莨I園區污水處理提標改造項目

來源:發布時間:2020.04.24閱讀量:306

一、工藝名稱:

徐州工業園區污水處理提標改造項目

二、工藝路線:

 豐源示范工藝流程.png
 

三、主要改造工藝簡介

(一)高效水解系統

水解池內分污泥床區和清水層區,待處理污水以及濾池反沖洗時脫落的剩余微生物膜由反應器底部進入池內,并通過帶反射板的布水器與污泥床快速而均勻地混合。污泥床較厚,類似于過濾層,從而將進水中的顆粒物質與膠體物質迅速截留和吸附。由于污泥床內含有高濃度的兼性微生物,在池內缺氧條件下,被截留下來的有機物質在大量水解產酸菌作用下,將不溶性有機物水解為溶解性物質,將大分子、難于生物降解的物質轉化為易于生物降解的物質;同時,生物濾池反沖洗時排出的剩余污泥(剩余微生物膜)菌體外多糖粘質層發生水解,使細胞壁打開,污泥液態化,重新回到污水處理系統中被好氧菌代謝,達到剩余污泥減容化的目的。由于水解酸化的污泥齡較長(一般1520天),所以在本設計中,采用水解酸化池代替常規的初沉池,除達到截留污水中懸浮物的目的外,還具有部分生化處理和污泥減容穩定的功能。

同時,在水解酸化池內投加強化工程菌,連續布水時對攪動的廢水進行水力切割,使懸浮狀態的菌種與水充分混合,為水解酸化菌的生長提供有利條件;在無連續布水條件下增加攪拌,也可使水解酸化系統保證微生物與廢水的充分接觸,從而提高廢水的預處理能力;同時形成的污泥床層可為微生物提供良好的附著生長環境,增加單位池容內的微生物量,提升水解酸化系統的預處理能力。

該工程菌具有以下作用:

高效吸收降解苯、苯酚等相關芳香族化合物及有毒物質;

提高水中有機物去除能力,尤其針對不易分解的各類成分;

能快速從因苯酚和相關化合物導致的毒害作用中恢復;

加強溶劑、涂料、表面活性劑、制藥、潤滑劑等的生物降解;

具有很強的抵抗沖擊負荷以及毒性物質的能力;

有很強的耐受低溫能力,在低溫季節能快速啟動;

對不易降解的工業化學物質有開環降解能力,提高廢水的可生化性。

(二)生化系統改造——MBBR-PACT+BAF聯合工藝

由于化工廢水與生活廢水的不同,簡單的氧化溝工藝不能達到滿意的處理效果,根據實驗效果和工程建議,MBBR-PACT聯合工藝有如下特點:
       ①不需要對現有水處理構筑物和設備進行大規模改造;
       ②MBBR-PACT工藝中,生物膜分層分布,低溫條件下外層對內部會起到維持溫度的作用,冬季運行更穩定;同時生物膜分層分布有利于創造厭氧、缺氧和好氧環境,富集不同種類微生物,對污染物分解更徹底。
       ③MBBR-PACT工藝中,單位體積污泥濃度較傳統活性污泥系統高3~6倍,抗沖擊能力極強。 
       ④MBBR-PACT工藝是一種泥膜復合工藝,能解決傳統工藝中存在的總氮脫出不徹底問題。
       ⑤MBBR-PACT工藝填料污泥具有超長的SRT,微生物可以充分降解污染物質,出水水質有明顯提升。

(三)深度處理工藝

本次徐州園區污水處理廠采用的EP-凱森技術,除了電化學處理廢水的處理簡單、占地面積小、管理方便、不加藥劑、無二次污染等一般特點外,本公司的EP-凱森技術還具有以下特點和優勢

1、電耗低 本工藝處理廢水電極直接電耗3.5~5/m3左右,傳統電化學處理廢水的電耗100/m3以上,普通電極處理廢水電耗30-50/m3;

2、不產泥 一般電化學處理廢水基本都會產泥,影響處理效果和電極壽命,本設備進行了特別處理,運行工程中不產泥,沒有二次污染;

3、電極穩定性好,壽命長 設計壽命10年以上。從已運行的案例,其使用壽命4年多,電極均沒有更換,處理效果正常;

4、操作簡單、管理方便;

5、設施更換和運行成本低。

EP-凱森屬于AOPs技術的一種,從產生羥基自由基的機理可知,-OH來自于在電場作用下對水的氧化分解,或是氫氧根的直接氧化。而在電-Fenton和傳統Fenton中,-OH則是通過亞鐵離子與雙氧水發生芬頓反應產生。

該工藝具有后處理簡單,占地面積小,處理能力大,管理方便等優點。它能克服其他電化學的平板電極存在的缺點,增加單位槽體積的電極表面積,增大物質移動速度,單位槽體積的處理量增大,能有效提高電化學氧化效率。特別適合處理難降解的有機廢水。

(四)污泥高干處理工藝——調理+板框壓濾+吹掃工藝

為使泥餅的含水率由原來的80%提高到60%以下,傳統的污泥脫水設備也由原來的常用的帶式污泥脫水機、離心脫水機等,變更為板框式脫水機,因為只有板框式脫水機的壓榨才能讓污泥脫水后的泥餅含水率達到60%以下。從而板框式脫水機也是現階段乃至很長一段時間內有更多、更廣的實際運用范圍。

該工藝特點:

板框壓濾機結構較簡單,操作容易,運行穩定,保養方便;

過濾面積選擇范圍靈活,占地少;

對物料適應性強,適用于各種中小型污泥脫水處理的場合;

可使物料的脫水性能大大加強

調理劑的加入可使含水率下降

(五)臭氣治理工藝

本處理裝置主要由集氣裝置、噴淋塔、活性炭吸附塔、引風機、噴淋泵等裝置組成。采用噴淋+吸附的工藝,吸收法是利用臭氣中某些物質易溶于水的特性,使臭氣成分直接與水接觸,從而溶解與水,達到脫臭目的?;钚蕴课椒ㄊ抢梦絼┑奈焦δ苁箰撼粑镔|由氣相轉移至固相。

本工藝流程結合了吸收、吸附各自的特點,降低了裝置總體投資,能夠處理污水處理各個構筑物揮發出的的混合異味氣體。吸收裝置、吸附裝置設備均充分考慮到環境防爆要求, 做好事故處理的緊急反應措施, 充分考慮各種異常工況的報警,第一時間做出停機選擇,保證裝置安全穩定運行。

本工程主要為利用深度處理的EP-凱森電化學氧化技術,對本工業園區進行提標改造。

四、關鍵技術
  EP-凱森電化學氧化技術關鍵包括:

(一)電極:電極材料是影響電化學反應體系性能的關鍵因素之一。EP-凱森電極具有以下特點:1、寬電化學勢窗(特別是接近金剛石薄膜電極的高析氧過電勢);2、低背景電流;3、高物理化學穩定性;4、低吸附性。該電極的研制成功,標志著電化學技術向工業化應用邁出了關鍵一步。

另外,電極結構采用螺旋扁管狀,使得工業污水在電極內流動時受離心力的作用而周期姓的改變流速和方向,污水在流過電極螺旋線接觸點時候會形成脫離電極壁的尾流,增強了廢水本身的湍流度,破壞了污水是管壁上的接觸邊界層,提高了電極和和工業污水內污染物質的接觸。由于工業廢水湍流和螺旋狀流動,有效防止了電極內污垢的沉降,在沖刷的作用下,減少了結垢。

二)反應器:高效率的反應器能有效的對污水與氧化劑進行快速的融合,并有效的提高污水的傳質過程,電化學氧化反應的進行必須依靠電解池,其結構對于污水的處理也有很大的影響。在對污水進行電解時,需要將有害的物質傳質到電極的外部,在運用間接電氧法對污水進行處理時,也要使氧化劑與污水充分的融合才能進行高效率的降解,所以,在使用電化學氧化法對污水進行高效處理時,就必須要用到反應器。為了更好的提高電效率,豐源環保研發團隊開創了新型反應器形式。

廢水在氧化池內與電極表面的接觸方式不但有傳統的表面過流方式,而且增加了透過方式,采用管層進,殼層出(或殼層進,管層出),電極管內為相互貫通的曲孔,廢水透過曲孔,使得催化氧化反應在電極的三維表面進行,極大地利用了電極的空間效果,傳質效果比一般電極提高數倍;

處理裝置設置循環系統,使得廢水在系統內多次循環,可以使進水布水均勻,減少反應死角,大大增加了廢水與電極的接觸面積和時間,提高了處理能力和電流效率;

處理裝置設置反洗系統,可以將電極上堵塞的污染物質進行去除。

反應池內廢水降解過程包括了電化學直接氧化、電化學間接氧化、消毒殺菌、微納米泡氣浮、絮凝等化學和電化學處理過程。經過反復試驗與改進,EP-凱森電化學污水處理技術裝置日漸穩定成熟。

五、工程規模

本工程設計水量為日處理污水2000方,其中在原工藝基礎上主要增加了調節池5000立方,并增加廢氣收集裝置,調節池內增加曝氣管裝置,增加配套設備空壓機3臺,改造水解酸化池,增加4臺潛水攪拌,改造A2/O池,增加活性污泥,增加MBBR調料840立方,增加水解酸化池和A2/O池廢氣收集裝置,與調節池廢氣集中設置一套廢氣收集塔,改造原有好氧曝氣裝置,改造面積320平米,重點增加深度處理工藝,采用河北豐源環??萍脊煞萦邢薰镜?/span>EP-凱森電化學設備6套,同時配備進水2套循環水箱4套及其他配套設施。

六、環境效益分析

1、本項目按照設計水量計算,每年可實現COD減排量81.76-94.9噸,氨氮減排量7.0噸,緩解了環境問題。

2、本工程EP-凱森電化學污水處理裝置為模塊化設備,設備集成度高,可根據水量、水質情況選擇匹配的型式,設備也可以根據場地的大小進行合理布局,最大的特點是可以向空間發展,很好的解決了項目可用地少,特別是提標改造項目可用地少的問題,有效的節約了土地資源,間接帶來了環境效益。

七、經濟效益分析

1、投資費用

一次性投資費用2,090萬元,其中設備投資1,337.3萬元。

2、運行費用

運行成本約7.94/噸。

3、效益分析

綜合經濟效益800萬元/年,直接經濟凈效益606萬元/年。

八、工程環保驗收

1、組織驗收單位

江蘇恩源環??萍加邢薰?/span>

2、驗收時間

2017-12-05

3、驗收意見

情況屬實,同意驗收。

九、獲獎情況

2019911日,本工程所應用技術“管式陶瓷催化電極電化學氧化廢水處理技術”被中國環境保護產業協會鑒定為“國內領先”水平。

十、示范工程照片

豐源示范工程照片.png

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