脱硫废水深度处理工艺探讨及设计

杨计程

摘 要：大气污染和水污染是全球备受关注的资源环境问题，脱硫废水企业产生的高盐污水是水污染的产生源之一。脱硫废水进行深度处理可以降低环境污染并生产可回用的新鲜水源，值得研究推广。根据烟气湿法脱硫企业的实际工程案例，以氧化镁湿法脱硫后的废水，废水采用化学加物理的工艺，设计了“调节池——爆气池——加药池（加Naclo）——澄清池——膜过滤”工艺流程，组合为一系列脱硫污水的深度处理系统，产水回用于循环水场。

关键词：脱硫污水深度处理;膜过滤;污水回用

水对人類的生命起着非常重要的作用 ，水是生命的源泉，是人类赖以生存和发展过程中不可获取的最重要物质资源之一。人类社会发展过程，城市社会的人口密度高，工业生产、商业活动等相关城市化的急剧发展，目前每个城市现有的水资源越来越紧缺，城市的河道水环境污染及生产生活污水加大了治理，投入了大量人力、物力及财力，但收效见微。人类生产生活各类活动对人类居住环境产生了巨大的冲击。在全球范围内，水质的污染、需水量的迅速增加以及部门间竞争性开发所导致的不合理利用，使水资源进一步短缺，水环境更加恶化，严重地影响了社会经济的发展，威胁着人类的福祉。据资料显示，目前地球只有2.5%的淡水资源能供人类使用。全世界约30-40亿人家中没有安全可靠的自来水。全球每天超800名儿童因劣质水死亡。我国被列为世界上13个贫水国之一，人均占有水资源量不足世界人均数的1/4。

目前在工业生产活动中，高污染高能耗企业产能产值大，是工业发展中重要组成部分，此类企业在生产过程中，新鲜水使用量和污水排放量也非常大，水污染治理及重水回用的价值对此类企业意义不凡，可以为企业减少污染物排放，是体现社会责任担当的一部分。值得我们去研究如何深度处理污水，以减少水环境污染和增加新的水资源。

污水治理工艺及方法众多，污水治理工艺也日益成熟，处理后的污水能达到稳定达标排放，深度处理能达到中水回用。按照水污染物控制工程技术分类：一、不溶态污染物的分离技术：重力沉降有沉砂池（平流、竖流、旋流、曝气）、沉淀池（平流、竖流、辐流、斜流）;混凝澄清;浮力浮上法有隔油、气浮;其他有阻力截留、离心力分离法、磁力分离法。二、污染物的生物化学转化技术：活性污泥法有SBR、A/O、A/A/O、氧化沟等;生物膜法有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等;厌氧生物处理法有厌氧消化、水解酸化池、UASB等;自然条件下的生物处理法有稳定塘、生态系统塘、土地处理法;三、溶解态污染物的物理化学分离技术：吸附法，离子交换法，膜分离法有扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤，其他分离方法有吹脱和气提、萃取、蒸发、结晶、冷冻。

污水处理技术按处理不同程度来划分，可大致分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体颗粒物质，用物理的方法只能完成一级处理的要求。污水经过一级处理后，一般污水中的BOD大约可除去30%左右，尚达不到污水综合排放标准的要求。一级处理属于污水处理过程中的预处理阶段。一级处理后污水进入二级处理，二级处理主要去除污水中呈胶体以及溶解状态的有机污染物质包括BOD，COD等其它物质，二级处理一般去除率能达到90%左右，除特殊高浓度污染污水除外，基本上能使大多有机污染物达到污水综合排放标准。最后进入三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。

基本上整个污水处理过程为通过粗格栅的污水经过污水提升泵提升后，进入格栅或者砂滤器，出水之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，（其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床），生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。

一、污水处理工艺设计

宁波某石化公司为减少生产新鲜水的用水量，减少外排污水量，最终达到减少污染物排放的目标。将产生污水进行深度处理，回用水进入脱硫塔做为补充水。为防止利用回用水产生大量生物粘泥，阻塞和蚀坑管道，必须要降低COD、氨氮的浓度以及盐含量。因此对污水深度处理工艺进行了以下设计选型：

1、预处理

脱硫废水悬浮物高，PH：11，该污染物会造成系统污堵，影响微生物生化能力及后端处理，需对其进行预处理。脱硫废水含泥量高，普通的沉淀方法已经达不到效果，故选用布袋压滤机，经压滤后的污水进调节沉淀池，泥饼进入一般固废仓库，最终委外处理，在调节池内设置了三层阻流板，经三层阻流板后的污水出水悬浮物<150mg/L，PH：11。

2、物理法+化学法

一级处理后的脱硫污水进入二级处理，脱硫污水的化学需氧量，PH、氨氮都比较高，COD大约200mg/L，氨氮大约50mg/L，PH在11左右。为了达到的处理效果，选择物理法+化学法工艺。调节池处理后的脱硫污水进入曝气池，鼓风机为曝气池提供空气加氧，空气中的氧溶解进入污水将亚硫酸根氧化成硫酸根，主要去除无机的COD，处理后的COD<80mg/L;曝气后的脱硫污水进入加药池，在加药池里添加含量为10%的Naclo溶液，添加量按废水与次氯酸钠比例为16：1;氨氮被氧化分解为亚硝基氮、硝基氮，微量的有机物被好氧化分解为CO2、H2O，处理后的氨氮<1mg/L，再通过澄清池添加NAOH来调节PH，使PH达到6-9之间，满足废水达标排放标准

3、膜过滤处理

为了出水能够稳定达到脱硫塔氧化镁溶解的补充水，项目污水深度处理技术采用海水膜浓缩工艺。澄清池出水进入膜反渗透处理，高含盐污水经浓缩、除盐、回用，高浓缩含盐水进入脱硫污泥委外处理，低浓度水进入脱硫塔做氧化镁补充水。与其他深度处理工艺相比，膜过滤工艺的出水水质较好、处理效率较高、占地面积小、设备紧凑、运行管理简单、可自动控制。项目膜组件设计出水参数：浊度≤1 NTU、CODcr≤20 mg/L、氨氮≤0.5 mg/L、石油类≤1mg/L，总硬度≤200。

二、小结

根据上述对脱硫废水污水深度处理工艺进行的设计选型，某石化污水深度处理系统的产水满足回用水标准。详见图1。

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