我司綜合污水處理廠于2006年5月建成投產(chǎn)，處理規(guī)模為100000m3/d。原設計為物化法處理工藝，只具備絮凝、沉淀及過濾的處理方式。運行過程中，由于處理工藝的限制，處理后出水的鹽分高的問題始終無法得到很好的解決。2015年，我司決定實施對綜合污水處理廠的改造項目，將進入污水廠的較高濃度的含鹽廢水單獨收集，建設處理系統(tǒng)進行單獨處理。
由于高鹽廢水來水中的COD的濃度變化程度較大，各種來水的水質情況也比較復雜，因此我司能環(huán)部會同設計院在前期方案選擇方面做了大量研究工作。
1、工藝簡介
我司高鹽廢水處理工程設計處理廢水規(guī)模為15000m3/d，設計建設在現(xiàn)有綜合污水處理廠內的西南地段，占地約0.77公頃，其處理工藝流程采用：來水→收集池→格柵機→調節(jié)池及廢水提升泵房→高密度澄清池→后混凝→V型濾池→臭氧接觸池→pH調節(jié)處理→3#監(jiān)測小屋→排放。
2、工藝流程的選擇及設計
2.1 廢水處理的指標要求及工藝選擇
通過對所有高鹽分廢水的排水進行水質化驗，我們確定要控制的主要指標為就是總氮、總鐵、石油類、SS、氨氮COD、總磷等。
由此確定該工程的處理工藝采用調節(jié)均質、澄清過濾及臭氧氧化和必要的污泥處理等，處理后的排水完全可以達到達到《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》(GB13456-2012)的要求。
2.2 廢水均質均化工藝
本工程采用收集池、機械格柵機、調節(jié)池作為廢水的均質均化預處理工藝，其功能主要有：克服污水排放的不均勻性，均衡調節(jié)污水的水質、水量、水溫的變化;控制pH值的大幅度波動，減少中和過程中酸或堿的消耗量。
高鹽廢水進入廢水收集池后，通過機械格柵機，去除水中大塊的懸浮物或漂浮物，同時根據(jù)來水的PH值變化情況，自動投加酸堿進行pH調節(jié)。出水自流進入調節(jié)池，調節(jié)池用于儲存盈余、補充短缺，使處理設施的進水量均勻，從而降低污水的不一致性對后續(xù)處理設施的沖擊性影響。
2.3 澄清過濾工藝
澄清過濾工藝主要功能有：去除顆粒性雜質、同時使水中膠體、硅化合物及有機物的含量有所降低;調節(jié)pH值;出水水質滿足下一步處理的要求。澄清過濾工藝一般采用的池型主要有機械攪拌澄清池、水力循環(huán)澄清池。本工程采用的是機械攪拌澄清池的一種，就是高密度澄清池+V型濾池工藝。
高效澄清+V型濾池是成熟、高效的工藝，梅鋼現(xiàn)有的綜合污水處理廠也采用同樣的工藝，運行效果好、管理經(jīng)驗多，因此本工程采用此處理工藝。
2.4 深度處理工藝
我司高鹽廢水處理工程由于來水COD值波動大，使用混凝沉淀過濾工藝不太能夠穩(wěn)定保證出水水質要求，所以在常規(guī)處理工藝后需增加一個深度處理工藝，用于去除COD、氨氮等。
我司高鹽廢水處理工程設計采用的是近年來國內外運用較多的臭氧氧化工藝。用臭氧氧化法處理廢水所使用的是含低濃度臭氧的空氣或氧氣。臭氧是一種不穩(wěn)定、易分解的強氧化劑，因此要現(xiàn)場制造。臭氧氧化法的主要優(yōu)點是反應迅速，流程簡單，沒有二次污染問題。
我司內部有管道氧氣，可以用于制備臭氧，對于降低處理成本、提高臭氧的濃度，有很大益處。
3、臭氧使用分析
3.1 水質情況(見表1)
3.2 混凝沉淀試驗
3.2.1 實驗材料
?、?0%NaOH。②30%PAC(聚合氯化鋁)。③10%聚鐵。④0.1%陰離子PAM。
3.2.2 試驗方法
混合水樣中加NaOH溶液，pH調到7.5左右，對不同量的PAC進行混凝沉淀2h后，用濾紙過濾后測COD，并對PAC和聚鐵兩種藥劑進行比較。各水樣燒杯試驗均投加1mg/LPAM。
3.2.3 結論
隨著PAC的投加量加大，COD去除率逐漸提高，當PAC投加量在50mg/L，出水COD基本上能達標。聚鐵比PAC的COD去除率效果好，但水中可能會產(chǎn)生鐵離子(見表2)。
3.3 臭氧試驗
3.3.1 實驗材料
?、賹嶒炇矣贸粞醢l(fā)生器。②臭氧濃度儀。③計量泵。
3.3.2 試驗方法
開啟計量泵，將廢水打入臭氧反應器，調整臭氧流量，將臭氧混合氣加入臭氧反應器中，經(jīng)氧化反應5min、10min、20min、30min、40min后分別取一定的水樣，分別測定不同氧化時間后出水的CODcr值。
在水量一定的情況下，通過調整不同濃度的臭氧對混凝沉淀出水的COD去除影響(見表3)。
3.3.3 pH值對臭氧處理廢水的影響
在一定量的臭氧濃度(15mg/L)下，接觸30min，在不同的pH的條件下，廢水中COD的去除情況詳見表4。
3.4 模擬廢水處理試驗
按照可研設計工藝流程：混凝沉淀+砂濾+臭氧接觸+活性碳對混合水樣進行模擬小試，試驗結果如下：
原水COD=55mg/L，加25mg/LPAC，沉淀后COD=41mg/L，砂濾COD=39mg/L，臭氧COD=26mg/L，活性碳COD=11mg/L。
從上述試驗可以得出結論：采用混凝沉淀+砂濾+臭氧接觸+活性碳吸附處理梅鋼濃排水是可行的。
3.5 結果分析
1)在混凝劑投加量加大以后，COD去除效率有上升趨勢，因此混凝沉淀工藝是去除廢水中污染物的主要手段，但在實際運行中因來水污染物含量波動，沉淀停留時間短，混凝劑投加量并不多，去除效果也不是很明顯。
2)在臭氧投加量15mg/L時，臭氧去除混合液中20mg/LCOD，需要臭氧投加量15mg/L，接觸時間30min。故本工程設計臭氧投加量為20mg/L、臭氧接觸時間30min。
3)臭氧本身非常不穩(wěn)定，在常溫常壓下，穩(wěn)定性較差，可自行分解為氧氣。其濃度主要受溫度的影響也比較大。因此需要合適的冷卻水對臭氧發(fā)生器進行冷卻處理，以保證臭氧發(fā)生器產(chǎn)臭氧率能夠達到100%。
4)在不同酸堿度條件下臭氧試驗表明，在堿性條件下處理效果較好。一般認為是由氫氧根在臭氧作用下產(chǎn)生羥基自由基的結果，屬于高級氧化反應。實際生產(chǎn)中應創(chuàng)造這種環(huán)境，以達到較好的處理效果。
4、實施效果
我司高鹽廢水處理系統(tǒng)建設項目在具體的工藝方案制定及審查完成后，于2015年12月正式開始進入施工階段，2016年11月開始試運行。目前高鹽廢水處理系統(tǒng)出水水質均達到設計要求，特別是COD指標，在來水COD波動較大的情況下，出水均滿足國家《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》。( >
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