探讨降低催化剂生产污水中悬浮物的措施
2016-09-05刁羽
刁 羽
(中国石化催化剂齐鲁分公司,山东 淄博 255300)
探讨降低催化剂生产污水中悬浮物的措施
刁 羽
(中国石化催化剂齐鲁分公司,山东 淄博 255300)
介绍了催化剂齐鲁分公司生产污水的水质,分析了污水中悬浮物浓度对后续生化法处理污水系统的影响。同时论述了降低催化剂生产污水中悬浮物的五种措施,即延长沉降时间、控制污水pH值、提高过滤能力、优化沉降切渣系统。
悬浮物;措施;分析
污水预处理装置主要负责中国石化催化剂齐鲁分公司综合污水的悬浮物去除工作,经过三个基本工序:中和、沉降、过滤,控制污水中的悬浮物在规定的工艺范围内。污水经过预处理后,一部分输送回生产车间再利用,剩余部分送至后续生化处理装置进行深度脱氨处理。因此,其运行效果的好坏直接关系到车间回用水的水质及生化装置运行、外排污水达标排放情况。悬浮物作为预处理装置的重要指标,通过有效地控制悬浮物浓度,减少污水固体物的处理负荷,才能降低后续生化处理的难度,改善生化处理效果,保证出水水质达标,带来较好的经济、社会和环境效益。
1 污水水质特性
在催化剂和分子筛生产过程中多处使用交换液进行交换改性,就会造成废水中氨氮浓度较高,该废水中还具有非挥发性固体杂质较多、盐度高、无机质含量高、有机物含量低和水质波动大等特点[1],此外公司生产的催化剂品种较多,转产及配方调整频繁,导致污水处理难度增大。
2 污水预处理装置工艺流程
图1 预处理装置工艺流程图
3 悬浮物对生化法污水处理的影响
3.1 悬浮物对污泥浓度的影响
较多的无机悬浮物存在于污水中时,就会沉积在生化池的底部,则不具有生物活性的非挥发性固体物质含量增加,与运行初期的活性污泥相比,具有生物活性的微生物含量相对下降。即使表面上污泥浓度不变,但其组成和性质发生了很大变化,从而影响活性污泥对氨氮等污染物的处理能力,导致出水不达标。
3.2 悬浮物对污水停留时间的影响
污水中悬浮物的密度通常都比水的密度要大,因此,可以利用自身重力自然沉降。当含有高浓度的悬浮物进入生化池中,悬浮物必然会在池中沉积,导致生化池处理污水的有效容积减少,缩短污水在生化池中的水力停留时间,降低污水的处理效果。
3.3 悬浮物对污泥泥龄的影响
活性污泥的泥龄在保证污水生化处理系统稳定运行中也起到了至关重要的作用。当生化装置处理污水中进入了大量无机悬浮物时,会使生化池表面看上去污泥量增加,造成排泥量逐渐增加,缩短活性污泥的泥龄。
3.4 悬浮物对出水水质的影响
污水中的无机悬浮物中可能含有某些抑制微生物生长的有毒离子,会造成活性污泥减少,处理能力下降。也有可能破坏污泥絮凝体、菌胶团,导致活性污泥松散、细碎,易随出水流失,造成生化出水悬浮物超标。
4 降低污水悬浮物的措施
通过对公司废水水质的分析以及高浓度悬浮物对污水处理的不利影响,采取了延长沉降时间、控制废水PH值、提高过滤能力、优化沉降切渣系统等措施降低预处理装置三沉池污水悬浮物、降低后续生化装置污水处理固体物负荷。
4.1 沉降时间对悬浮物的影响
沉降时间也是脱出污水中固体物的重要因素之一[2-3],延长沉降时间,使废水中的固体物充分地自然沉降下来,达到固液分离的效果再经过切渣系统将沉降下来的沉渣输送至过滤装置,从而达到去除悬浮物的效果。
4.2 pH值对悬浮物的影响
在催化剂生产过程中,由于催化剂品种和生产过程的变化,废水的PH值也随之变化[4]。因此,PH控制对污水处理工艺至关重要。
pH值的提高是由增加石灰液(氢氧化钙溶液)投加量实现的,在预处理阶段增加石灰投加量,不但降低了生化处理系统对液碱的消耗量,而且氢氧化钙还是混凝剂,可降低有机物及色度,污水中含有重金属离子时,加入石灰,还可使水中重金属离子产生沉淀,降低活性污泥重金属中毒的风险。
图2 不同pH值时三沉池悬浮物浓度
由图2可以看出,当pH值在8~9之间时,沉降效果较好,悬浮物浓度较低,但是整体上差别不大。同时,预处理去除悬浮物后会进入到生化装置进行深度脱氨,微生物适宜生长在中性和偏碱性环境,在高碱度的环境下,微生物的活动变得呆滞,菌胶团黏性物质遭到解体,破坏活性污泥结构,处理效率降低;相反,若进水pH值太低,酸性污水同样影响活性污泥结构,产生大量浮泥。此外,pH值的变化可能会引起微生物细胞电荷的改变,进而会对微生物代谢中酶的活性及微生物吸收营养物质产生影响。若pH值的变化幅度太大,对生化反应的效率有一定的影响,甚至有可能导致微生物毒性,使整个生化装置系统失效[5]。因此,预处理工艺PH值最佳控制范围在8~9。
4.3 过滤能力对悬浮物的影响
由Q=PA2/K公式可以看出,增加过滤面积、提高过滤压力,是增大过滤能力的主要途径。经改造,板框滤机过滤面积现已达到约5000m2,滤机喂料泵操作压力(过滤压力)增加到0.7MPa,可以将悬浮物有效地控制在工艺范围中。
由图3可以看出,2015年三沉池月均值在50 mg/L以下,明显小于2014年同期水平,远低于控制指标(120 mg/L)的要求,极大地减轻了悬浮物对后续生化处理系统的不利影响。
图3 2015年与2014年1-9月预处理三沉池悬浮物月均值
4.4 优化沉降罐切渣系统
沉降切渣系统也是预处理去除悬浮物的重要工序之一,原有的一沉切渣系统因两个沉降罐共用一台切渣泵、共用一条入口管线,在抽渣时容易发生偏流,造成抽渣不均匀,出现冒渣及冒罐现象,导致进入三沉池的污水悬浮物去除不充分,为改变这种现状,增加了两台切渣泵,一个沉降罐对应两台切渣泵(一用一备),分开切渣,从而避免了上述问题的发生,对降低悬浮物浓度起到了改善作用。
5 结论
悬浮物的去除工作时污水预处理装置的主要任务,也为后续生化处理系统提供良好的运行环境。本文主要论述了降低预处理装置中污水悬浮物的四种措施。
(1)pH值对降低悬浮物的影响相对较小,但其很好地提供了生化处理系统微生物繁殖和生存的偏碱性环境,为后续生化系统提供良好的条件,使生化出水达标。
(2)通过增加过滤面积、提高过滤压力来增大滤机的过滤能力,有效去除悬浮物,使悬浮物控制在工艺范围内。
(3)优化沉降切渣系统,利于沉降下来的沉渣及时充分地输送到滤机装置,尽量避免悬浮物去除不彻底问题。
[1] 陈 昕. 含氨氮催化剂生产废水的处理[J]. 化工环保, 2014, 34(2): 128-132.
[2] 陶珍东,郑少华,张 颖,等. 氧化铝微细颗粒絮凝沉降研究[J]. 化学工程,1999,27(3):536-539.
[3] 常 青,傅金鎰,郦兆龙. 絮凝原理[M].兰州: 兰州大学出版社, 1993.
[4] 周 健, 陈德富, 吕庐峰, 等. 裂化催化剂生产废水中悬浮物的去除实验[J]. 工业用水与废水, 2003, 34(3): 40-43.
[5] 严瑞瑄. 水处理剂应用手册[M]. 北京: 化学工业出版社, 2000.
(本文文献格式:刁 羽.探讨降低催化剂生产污水中悬浮物的措施 [J].山东化工,2016,45(04):135-137.)
Explore the Measures to Reduce the Suspended Solids of the Wastewater in the Catalyst Production
Diao Yu
(Sinopec Catalyst Company Qilu Division,Zibo 255300,China)
This paper introduces the catalyst of qilu branch of production sewage water quality, and analyzes the suspended material concentration in sewage on the influence of subsequent sewage biochemical system. At the same time , it discusses five measures of reducing the suspended solids of the wastewater in the catalyst production, namely extending the time of settlement, controling PH value of waste water , improving the ability of filtering and optimizing cutting slag system of settlement.
suspended solids; measure; analysis
2016-01-19
刁 羽(1989—),女,辽宁沈阳人,助理工程师,硕士学位,2014至今在中石化催化剂齐鲁分公司从事污水处理工艺管理工作
X703
A
1008-021X(2016)04-0135-03