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化学品洗舱废水处理工程实例

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摘要:散装化学品作业种类多,产生的洗舱废水水质复杂,采用“粗粒化隔油-芬顿氧化-UASB-好氧-臭氧活性炭滤池”组合工艺处理,出水水质可达到污水综合排放标准(GB8978-1996)的三级标准,满足园区接管要求。

关键词:散装化学品废水;粗粒化;芬顿;生化;臭氧活性碳

前言

散装化学品船是指除石油和类似易燃品外的危险化学品液态的散装货物,除船舶发生碰撞及重大火灾事故外,散装化学品还会通过多种途径对人身及水域造成污染[1]。为保证货品质量,防止货物之间交叉污染引起收货人的高额索赔或未防止上航次货物残余引发的与本次货物之间的危险反应危及船舶安全,按照规定在卸货后船方进行洗舱作业[2]。该废水不仅因其含油难以生物处理的化学品物质,而且由于散化专用码头间歇作用,污染物品种繁多等使废水量及浓度具有多变性和随机性,是一类处理难度较大的废水[3]。陈思莉等[4]研究了芬顿试剂处理港口化学品模拟废水,取得一定的处理效果。汪晓军等[5]采用隔油气浮-曝气生物滤池-臭氧氧化组合工艺,对COD进水1200mg/L的化学品废水进行了工程化应用,出水可回用做生活杂用水。李楠等[6]研究了微波强化催化湿式过氧化氢氧化技术模拟处理苯酚废水,吨废水处理成本控制在100元以内。本工程作为配套码头接收化学品洗舱废水最终处置点,采用“粗粒化隔油-芬顿氧化-UASB-好氧-臭氧活性炭滤池”组合工艺,可使处理出水满足当地园区接管要求,且技术可行,效果稳定。

1废水设计水质及排放标准

项目涉及的需洗舱的化学品种类有十多种,主要有苯、丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯、二甲苯、二甘醇、醋酸甲酯、乙二醇、对二甲苯、石脑油等,平均每月接收量500吨。不同种类的洗舱废水接入处置点罐区,按照难溶于水和易溶于水进行分类储存,处置装置按照2t/h设计,设计进水水质及排放标准见表1。

2废水处理工艺

2.1工艺流程

本项目处理工艺采用预处理(粗粒化、芬顿氧化)、生化处理(UASB、好氧)、深度处理(臭氧活性炭)三级处理方式,具体工艺流程如图1所示。

2.2主要构筑物

废水处理主要构筑物如表2所示

2.3主要设备

2.4处理工艺说明

①粗粒化:油类、苯类洗舱废水含有一定量的油性物质,通过粗粒化装置(装填亲油疏水性树脂填料),在废水流经填充物时,油珠由小变大,经过粗粒化后的污水,其含油量及污油性质并不变化,只是更容易用重力分离法将油除去。②芬顿氧化/混凝沉淀:利用芬顿试剂高级氧化(自由基作用)使废水中的有机物开环,提高废水B/C比,并同时降低进水负荷,以利于后续生化处理。③UASB:废水均质均量后,提升至厌氧反应器,反应器由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物,大幅削减COD,本反应器控制容积负荷3kg/m3•d。④好氧:利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,以分解去除污水中的有机污染物,然后使污泥与水分离,大部分污泥再回流到曝气池,多余部分则排出活性污泥系统,本反应器控制容积负荷为0.75kg/m3•d。⑤臭氧活性炭:臭氧(O3)是氧(O2)的同素异形体,是一种很强的氧化剂和消毒剂。臭氧的氧化能力很强,其氧化还原电位为2.08V,本处理工段起到末端把关作用,对一些排放浓度有严格限值的特征因子起到很好的处理效果,同时可起到脱除色度作用。⑥污泥低温干化:利用除湿热泵,对污泥进行冷凝除湿、对流蒸发,降低污泥含水率,从而达到污泥减量效果。

3调试与运行效果分析

3.1调试

首先废水进行预处理,摸清隔油和芬顿氧化水力停留时间和处理效果,同时在UASB和好氧反应器加入城镇污水处理厂脱水污泥合计8吨,然后加入循环水,并投加了葡萄糖、尿素、磷酸二氢钠,进行闷曝;之后开始小批次的进入预处理后的废水,分析COD变化趋势以及污泥镜检指示性生物,直至去除率稳定达设计要求,生化出水经臭氧活性炭处理后,色度和特征污染物完全满足接管要求。

3.2运行效果

系统调试经7月初开始,至9月底结束,系统整理处理效果稳定,出水满足设计要求,具体见表4。

3.3污泥处理

系统调试期,污泥每日产生量约100kg,含水率85%,采用污泥低温干化效果显著,处理后的污泥含水率可低于15%。3.4运行成本①动力费本项目总装机容量约为45kW,耗电量为36kW•h,工业园区电费按0.85元/kW,50t/d废水运行计。则E1=36×24×0.85/50=14.7元/吨废水。②药剂费芬顿氧化+混凝沉淀主要药剂为硫酸、硫酸亚铁、双氧水、液碱、PAC和PAM。硫酸按500元/吨、硫酸亚铁按300元/吨、双氧水按1500元/吨、液碱按900元/吨、PAC按1500元/吨、PAM按15000元/吨计,硫酸投加量为0.1%(体积比),硫酸亚铁投加量为200mg/L,双氧水投加量为0.5%(体积比),液碱投加量为0.2%(体积比)、PAC投加量为50mg/L,PAM投加量为5mg/L。按日处理50t/d废水,项目吨废水药剂费用E2=10元/吨废水。③固废处理费用项目固废主要来源于芬顿氧化混凝沉淀和生化剩余污泥,经低温干化后日产生量15kg污泥,按照危废处置费用6000元/吨计,固废处置费用E3=15×6/50=1.8元/吨废水。④人工费污水站运行全职员工以3人计,人均工资为5000元/月计,E4=5000/30×3/50=10元/吨废水。综上,吨废水处理费用E=E1+E2+E3+E4=14.7+10+1.8+10=36.5元。

4结语

经过工程实践运行表明,采用“粗粒化隔油-芬顿氧化-UASB-好氧-臭氧活性炭滤池”组合工艺处理散装化学品洗舱废水,处理效果稳定,各项污染物均可达接管标准,运行费用适中。

参考文献

[1]刘承勇.长江南京段散装化学品船舶现状及管理对策[Z].

[2]杨国卿,孔祥俊.浅谈散装化学品船舶洗舱水的监理管理[C].中国航海学会2006年度学术交流会优秀论文集专刊179-183.

[3]李国一.港口化学品废水处理技术综述[J].水道港口,2007,28(4):282-285.

[4]陈思莉,汪晓军,李立,顾晓扬.Fenton试剂处理港口化学品洗舱废水[J].水资源保护,2008,24(3):62-65.

[5]汪晓军,麦均生,钱宇章,顾晓扬.港口液体化学品废水处理工程实例[J].中国积水排水,2009,25(4):67-70.

[6]李楠,宋伦,邵泽伟,胡超魁,吴金浩,王鹏.港口化学品废水控制对策分析及处理技术研究[J].中国水运,2017,17(10):113-115.

作者:樊健 季健 陆朝阳 姚琪 费正连 单位:南京大学环境规划设计研究院股份公司

化学品洗舱废水处理工程实例责任编辑:张雨    阅读:人次
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