氯堿企業(yè)的污水治理
水是工業(yè)生產(chǎn)中重要的原料之一，沒有合格的水，任何企業(yè)都不能維持下去。工業(yè)用淡水主要來自地表的江河、湖泊及地下水。水的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解，在常用 溫度下不會明顯膨脹或壓縮；并且，水的來源廣泛，流動性能好，易于輸送和分配，價格也較低。因此，工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常用水作傳熱介質(zhì)。為了保證生產(chǎn)穩(wěn)定，不損壞設(shè)備，裝置能長周期運行，水質(zhì)必須得到保證。哈爾濱華爾化工有限公司(以下簡稱“華爾化工”)現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)雖可做到達標排放，但設(shè)備老化，操作費用高，操作人員勞動強度大，運行穩(wěn)定性差。為滿足生產(chǎn)、生活的需求，對現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)進行全面的改造。
1進水水質(zhì)
華爾化工污水處理站出水水質(zhì)情況如下：pH值為8.77；化學(xué)需氧量CODcr的質(zhì)量濃度為61.6-180mg/L；SS的質(zhì)量分數(shù)為(0.64-2.00)×10-4；濁度為118.1 NTU；氨氮質(zhì)量濃度為0.015 mg/L；Cl-質(zhì)量濃度為600～1 553 mg/L；總?cè)芙庑怨腆w的質(zhì)量濃度為2 800mg/L。
2排放水質(zhì)
循環(huán)冷卻水補給用水標準如下：pH值為6.5-8.5、濁度(NTU)≤5、色度≤30度、生化需氧量BOD，質(zhì)量濃度為≤10 mg/L、CODcr的質(zhì)量濃度≤60mg/L、鐵的質(zhì)量濃度≤0.3 mg/L、錳的質(zhì)量濃度≤0.1mg/L、氯離子的質(zhì)量濃度~<250mg/L、二氧化硅的質(zhì)量濃度≤50mg/L、總硬度(以CaCO3質(zhì)量濃度計)<450mg/L、總堿度(以CaCO3質(zhì)量濃度計)<350mg/L、硫酸鹽的質(zhì)量濃度<250mg/L、氨氮的質(zhì)量濃度≤1 mg/L、總磷(以P質(zhì)量濃度計)≤10mg/L、溶解性總固體的質(zhì)量濃度≤1000mg/L、石油類質(zhì)量濃度≤1 mg/L、陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度≤0.5mg/L、余氯質(zhì)量濃度≥0.05 mg/L、糞大腸菌群≤2 000個/L。
3污水處理工藝流程
將污水處理站出水自污水處理站貯水池提升到多介質(zhì)濾罐內(nèi)，在進入多介質(zhì)濾罐的管道上投加預(yù)氧化藥劑，對原水進行預(yù)氧化處理，提高后續(xù)高級氧化處理的能力。
高錳酸鹽復(fù)合藥劑預(yù)氧化是在污水進行深度處理前投加高錳酸鹽復(fù)合藥劑，對進入中水處理系統(tǒng)的污水進行前期預(yù)氧化，將水中不易降解的有機污染物初步氧化，使之 有利于中期臭氧高級氧化充分發(fā)揮作用。投加的高錳酸鹽復(fù)合藥劑與污水中難降解的有機污染物發(fā)生反應(yīng)，改變這些污染物的化學(xué)性質(zhì)，使其變?yōu)楹唵蔚挠袡C物。
臭氧高級氧化技術(shù)是在前期投加高錳酸鹽復(fù)合藥劑預(yù)氧化的前提下，再向污水中投加臭氧，污水與臭氧一同進入裝填有表面附著重金屬催化劑的反應(yīng)器中。在反應(yīng)器 中，臭氧與催化劑接觸，并在催化劑的作用下分解，生成氧原子，這些氧原子的化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，與水結(jié)合生成氧化性極強的羥基自由基。生成的羥基自由基具有 極強的化學(xué)氧化性質(zhì)，與污水混合后迅速與水中有機污染物結(jié)合，改變有機物的化學(xué)性質(zhì)。在加入羥基基團后，原本化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定的有機物的化學(xué)性質(zhì)變得不穩(wěn) 定，可在普通氧氣存在的條件下被氧化分解；同時，在反應(yīng)發(fā)生的過程中，催化劑的質(zhì)量并不減少，故此，催化氧化反應(yīng)可以連續(xù)不斷地進行，從而有力地保證了污 水中資源順利再利用。
在該中水資源化處理工藝中，除高錳酸鹽復(fù)合藥劑預(yù)氧化與臭氧高級氧化之外，還有曝氣生物濾池與高效微濾器雙重過濾作用，保證污水最終達到進入反滲透脫鹽系統(tǒng)的水質(zhì)要求。曝氣生物濾池(BAF)是 繼臭氧高級氧化之后的較新的生物處理設(shè)施，可使污水中有機物化學(xué)性質(zhì)改變?yōu)橐子谠谄胀l件下被好氧生物氧化降解。有機污染物在其化學(xué)性質(zhì)變化之后，進入曝 氣生物濾池，在曝氣供氧的條件下，污水中含有的少量的好氧微生物漸漸得以復(fù)活，并且在填料表面形成生物膜。由于充足的有機營養(yǎng)物質(zhì)及充分的氧源，微生物得 以生長繁殖。微生物生長繁殖到一定程度后，要求攝入的營養(yǎng)物質(zhì)增多，而水中已經(jīng)改變性質(zhì)的有機污染物正好是其生長過程中最好的養(yǎng)料。這些微生物附著于池內(nèi) 的填料上，污水在流經(jīng)填料時，水中的有機污染物質(zhì)被微生物攝取，從濾池排出的水中有機污染物的含量就得以降低，從而達到進一步去除有機物的目的。高效微濾 過濾器(雙稱低壓表面膜微濾器)采用壓制的經(jīng)特殊制作的膜絲形成微細孔隙截留懸浮物，這些膜絲固定在一定的厚度范圍之內(nèi)，無論是處于過濾狀態(tài)還是反清洗狀態(tài)，膜絲的厚度基本不會發(fā)生變化，保證了絲間隙的穩(wěn)定性，提高了懸浮物的截留效果，同時也保證了出水懸浮物的含量達到標準要求。
經(jīng)過生化處理后，出水中的有機物和懸浮物質(zhì)的含量已經(jīng)很低，可滿足脫鹽設(shè)備對原水水質(zhì)的要求(COD質(zhì)量濃度≤25mg/L、濁度≤1 NTU)。高效微濾過濾后進入反滲透系統(tǒng)進行脫鹽。原水在進入反滲透膜系統(tǒng)前先經(jīng)過5 μm的保安過濾器，5 μm保安過濾器對后續(xù)RO膜起到保護作用。保安過濾器元件采樣熔噴PP濾芯。本方案脫鹽采用反滲透技術(shù)。反滲透膜組是整個脫鹽系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，主要作用是去除水中可溶性的鹽分、膠體、有機物和微生物。脫鹽后的水排入清水池，作為循環(huán)冷卻水補給水系統(tǒng)用水。濃水排入市政管網(wǎng)，或用來沖洗道路等雜用水。
4水處理的重要性
如前所述，冷卻水長期循環(huán)使用后，必然會帶來沉積物附著、金屬腐蝕和微生物滋生這3個問題，而循環(huán)冷卻水處理就是通過水質(zhì)處理的辦法解決這些問題的。這樣做的好處有如下4點。
4.1穩(wěn)定生產(chǎn)
沒有沉積物附著、腐蝕穿孔和黏泥堵塞等危害，冷卻水系統(tǒng)中的換熱器就可以始終在良好的環(huán)境中工作。除計劃中的檢修外，意外的停產(chǎn)檢修事故就會減少，從而在循環(huán)冷卻水方面為工廠的長周期安全生產(chǎn)提供保證。
4.2節(jié)約水資源
生產(chǎn)能力為3萬t/aPVC樹脂的氯堿企業(yè)采用直流冷卻水系統(tǒng)，耗水量為2 350m3/h；如果改為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，以1.5倍濃縮倍數(shù)運行，耗水量降為1 100m3/h；如果將濃縮倍數(shù)提高到3倍，耗水量只有550m3/h。
4.3減少環(huán)境污染
直流冷卻水系統(tǒng)直接從水源抽取冷卻水用于冷卻，然后又將溫度升高了的熱水再排放到水源中去。這種方式除了將廢熱帶到水源中形成熱污染外，如果對直流冷卻水采 用化學(xué)藥劑處理以消除結(jié)垢、腐蝕，那么大量排放的冷卻水將向環(huán)境中帶人很多藥劑，對水源造成嚴重的污染。由于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)可以大大減少冷卻污水的排放 量，因此，對于排放的少量污水通過精心處理，即可達到所允許的排放標準，甚至作進一步處理后，可收回作系統(tǒng)的補充水。這樣使循環(huán)系統(tǒng)形成閉路循環(huán)，不向外 界排放污水，也就不會存在污染環(huán)境、破壞生態(tài)平衡等問題了。
4.4節(jié)約鋼材，提高經(jīng)濟效益
1臺換熱器是由幾十到幾百根金屬管子組成，因此1臺 換熱器往往需要成噸的鋼材來制作。不少化工廠由于對循環(huán)冷卻水末作處理或處理得不好，換熱器損壞嚴重。因腐蝕嚴重，消耗鋼材數(shù)量是驚人的。如果作好了循環(huán) 冷卻水的水質(zhì)處理工作，就可減少換熱器的更換次數(shù)，效果顯著。如果把節(jié)約大量鋼材和設(shè)備加工制造的費用以及因停產(chǎn)檢修造成的經(jīng)濟損失從產(chǎn)品成本中扣除，企 業(yè)的經(jīng)濟效益就可大大提高。
5結(jié)語
通過對污水處理系統(tǒng)的綜合改造，使污水的排放量大大減少，所排放的少量污水達到了《污水綜合排放標準》。同時，污水經(jīng)過深度凈化后，進行循環(huán)再利用？傊 進行污水處理系統(tǒng)的改造，不僅提高了水資源的利用效率，減少了污水的排放，減少了對環(huán)境的污染，又回收了有用物質(zhì)，節(jié)約了資源，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了 良好的基礎(chǔ)，同時，通過污水處理系統(tǒng)的改造，促進了經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，使企業(yè)進入到良性發(fā)展態(tài)勢。
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