典型工业含磷废水的除磷工艺及优化

论文摘要

众所周知我国多数内陆湖泊以及沿海海域都存在不同程度的水体富营养化的污染,水体富营养化其中一个最重要的原因就是氮、磷等水生植物营养元素的过度在水体聚集；水体富营养给工业、农业、水产业和日常生活以及旅游业带来极大的危害。某家电生产基地每年生产对开门冰箱、底冷式冰箱超过200万台；公司生产的博世和西门子品牌冰箱工艺中设有喷涂车间,喷涂车间使用的磷化处理技术产生的废水需要进行进一步的处理才能达标排放（污水综合排放标准二级）,然而因产能的扩大,原有的40吨处理能力的工业废水处理站在满负荷运行过程中还是出现阶段性的磷超标问题。考虑到公司位于滁州市市中心地区,且厂房面积极其有限,污水处理站面积不能扩大的前提下只能改变相关工艺流程以及工艺参数。为了解决这一突出问题本文着力研究的是在保证污水处理站布局以及结构不发生较大变化的同时改变药剂的投放种类和投放量以保证污水出水水质。找到解决此问题的出发点,即经过对大量的文献资料查询以及兄弟单位类似污水处理工艺的调研,我们着重在改变絮凝沉淀工序的除磷能力进行了探索,筛选不同种类的絮凝沉淀药剂进行除磷效果的比对,通过实验室实验确定最佳药剂的配比以及投放量；评估反应环境因素对其除磷效果的影响并确定最佳反应环境指标；再将如上所述实验室实验结果在实际污水处理站运行过程当中进行实践,使得絮凝沉淀工序除磷效果大大增强；在完成工艺改进的同时我们也将先前的工艺运行成本以及现在的工艺运行成本进行了对比。经过我们系统的实验以及污水处理站运行的实践证明了如下的药剂配比以及反应环境可以有效地解决此冰箱生产基地工业废水处理站的问题；结论如下：原有工业废水处理站的占地面积没有增加,在原氢氧化钙加药系统上方架设平台以放置PAC加药系统装置,具体的设施设备中增加一个PAC加药罐,PAC混料罐、一个电子计量泵、一个空气隔膜泵。所有原设施在此次工艺参数调整中完全使用上,没有造成设备的浪费。絮凝沉淀反应环境的ph值为11为最佳；且反应环境ph值需维持在11左右以保证反应产生的H+及时的被中和,以利于反应的持续进行。PAM作为混凝助剂,它极大地加强了絮凝沉淀反应的除磷效果,它的存在可以使氢氧化钙与溶液中的磷酸盐化学反应生产的颗粒沉淀形成桥架作用使得较小的沉淀颗粒形成较大的沉淀集团而沉入溶液的地步,为后继的沉淀池反应提供有力的环境。实践中每100ml废水中使用8mgPAM。PAC与PFS两种助凝剂对氢氧化钙除磷有良好的助凝效果,但单纯从污水处理站的运行经济角度来讲,PAC是最好的选择。最佳投加量为每100ml废水中使用70mgPAC。搅拌时间根据搅拌速度的小大而定,考虑到搅拌的持续性以及实际操作的可行性,最终选择中速的搅拌方式,既可以保证溶液混合的充分性又可以保证已经反应产生的絮凝颗粒不被打破。最佳搅拌方式为80r/min,搅拌时间（即在混凝池中的水利停留时间）在5min左右。沉淀时间关系到工程应用的占地布局以及经济效益；根据试验所得,对完全可以达到出水水质的沉淀时间节点即沉淀池水利停留时间为35min。为了更好的实现沉淀效果,加装斜管。鉴于企业工业废水处理站位于室内,气温长时间处于正常范围内,溶液环境温度对此化学沉淀工艺的影响并不突出,在常温的环境下即可达到较好的出水水质并满足国家相关标准。根据实际运行数据的跟踪吨水处理成本由整改前的6.99元/吨,减少为6.69元/吨。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 文献综述
• 1.1 富营养化废水的特征及主要来源
• 1.1.1 富营养化废水的特征
• 1.1.2 富营养化废水的主要来源
• 1.2 目前含磷废水的主要处理工艺
• 1.2.1 生物法
• 1.2.2 电解法
• 1.2.3 电渗析
• 1.2.4 吸附法
• 1.2.5 物理化学沉淀法
• 1.2.6 联合处理法
• 1.3 除磷方法的发展现状以及趋势
• 1.4 本课题选题目的以及研究内容
• 第2章 研究思路及方法
• 2.1 研究思路
• 2.2 实验用废水来源
• 2.3 主要实验设备及药品
• 2.3.1 主要实验设备
• 2.3.2 实验药品
• 2.4 实验方法
• 2.5 分析以及计算方法
• 2.5.1 总磷的测定
• 2.5.2 总磷浓度的计算方法
• 第3章 实验研究结果
• 3.1 筛选药剂以及实验设计
• 2加药量对除磷效果的影响'>3.2 ph值以及Ca（OH）₂加药量对除磷效果的影响
• 3.3 PAM添加对除磷效果的影响
• 3.4 不同助凝剂对除磷效果影响
• 3.5 搅拌时间对除磷效果的影响
• 3.6 沉淀时间对除磷效果的影响
• 3.7 温度对除磷效果的影响
• 3.8 正交试验
• 3.9 小结
• 第4章 工程应用及建议
• 4.1 环境与经济分析
• 4.2 工程应用及建议
• 结论
• 参考文献
• 致谢