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橡胶加工行业废水总磷处理设备

更新时间:2021-08-03

简要描述:

橡胶加工行业废水总磷处理设备针对制胶废水中同时具备高浓度的COD、氨氮及总磷的特点,废水中磷酸盐的处理方法可以分为以下几个步骤:预处理阶段的“MAP沉淀法",生物处理阶段的“厌氧+缺氧+好氧处理法",后续强化处理阶段的“化学除磷法"。

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橡胶加工行业废水总磷处理设备磷酸盐对水环境的不良影响

  天然水体接纳含有大量的氮、磷的废水后,水中营养物质增多,促使自养型生物旺盛生长,特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加,而其他藻类的种类则逐渐减少。藻类繁殖迅速,生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物分解,不断产生硫化氢等气体,从两个方面使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中,又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中,供新的一代藻类等生物利用。因此,富营养化了的水体,即使切断外界营养物质的来源,水体也很难自净和恢复到正常状态。

  橡胶加工行业废水总磷处理设备2、制胶废水中磷酸盐的处理方法

  针对制胶废水中同时具备高浓度的COD、氨氮及总磷的特点,废水中磷酸盐的处理方法可以分为以下几个步骤:预处理阶段的“MAP沉淀法",生物处理阶段的“厌氧+缺氧+好氧处理法",后续强化处理阶段的“化学除磷法"。

 2.1 MAP沉淀法

  磷酸胺镁(MAP)沉淀法是一种有效去除废水中同时含有高浓度氨氮及高浓度磷酸盐的废水技术,它是基于水中的NH4+、PO43+以及Mg2+可生成MgNH4PO4沉淀物,从而达到同时脱氮除磷的作用。处理得到的产物MgNH4PO4沉淀物可以用作饲料及肥料添加剂,也可用于涂料、软泡阻燃剂的制造。因而磷酸胺镁(MAP)沉淀可回收废水中的氨氮和磷酸盐物质,达到变废为宝的目的,是一种具有很大发展潜力的可持续发展的水处理技术。

  制胶废水中同时含有高浓度的氨氮和总磷,遵循资源化及变废为宝的设计理念,采用磷酸胺镁(MAP)沉淀法进行脱氨与除磷处理,将浓乳废水中的NH4+、PO43+与新投加的Mg2+生成可作为肥料添加剂的MgNH4PO4沉淀物,具有较大的资源化利用价值及发展前景。磷酸胺镁(MAP)沉淀法在去除磷酸盐的同时可大幅度降低氨氮的浓度。

  根据化学反应方程式得知,Mg2+:PO43-:NH4+=1:1:1。实践结果表明,在单纯利用制胶废水中的氨氮和磷酸盐,而不额外投加磷酸盐药剂的情况下,依序投加NaOH与MgO溶液,将废水的pH调整至最佳范围9.0~9.5时,氨氮的去除效率约为10%~20%,磷酸盐浓度可由200mg/L降至20mg/L以下。如要使氨氮浓度降得更低,则需额外投加磷酸盐。

  2.2 生物除磷法

  ⑴生物除磷工艺理论基础

  生物除磷由吸磷和释磷两个过程组成。在厌氧状态下,聚磷菌吸收低分子有机物(如脂肪酸),同时将贮存在细胞中聚合磷酸盐中的磷通过水解而释放出来,并提供微生物生命活动所必需的能量,即聚磷菌体内的ATP进行水解,放出磷酸和能量,ATP转为ADP。而在随后的好氧状态下,聚磷菌有氧呼吸,所吸收的有机物被氧化分解并产生能量,能量为ADP所获得,将结合磷酸而合成ATP,微生物从废水中摄取的磷,远远超过其细胞合成所需磷量,将磷以聚合磷酸盐的形式贮藏在菌体内,而形成高含磷量的活性污泥,通过排出剩余污泥,达到除磷效果。

  ⑵同时生物脱氮除磷工艺

  制胶废水中除了含有有机污染物以外,还含有高浓度氨氮和总磷,处理难度较大。为提高脱氮除磷效率,从根本上将氮、磷等污染物从水体中分离,实现可持续发展的废水处理目标,在制胶废水治理的工程实践中,研发出组合式生物氧化系统,组合式生物氧化系统是在A2/O(厌氧—缺氧—好氧)工艺基础上优化而成的,该系统设有厌氧池、缺氧池、好氧池以及沉淀池。系统中的活性污泥所含的聚磷菌依次处于厌氧、缺氧和好氧的环境中,污水进入厌氧段与回流污泥混合时,聚磷菌会吸收厌氧段进水中的小分子有机物合成聚-β-羟基丁酸(PHB)并储存在细胞内,同时将细胞内的聚磷水解成正磷酸盐,释放到水中,释放的能量供专性好氧的聚磷菌在厌氧的压抑环境下维持生存。

  随后污水进入缺氧池,反硝化菌利用A2/O厌氧段出水中的有机物和回流混合液中的硝酸盐进行反硝化,并产生一部分的碱度。通过控制适当的回流比,不仅可以得到很好的脱氮效果,还将有利于消除对后续好氧池中硝化细菌所产生的产物抑制,使氨氮在好氧池中可以持续得到进一步的氧化。

  当污水进入好氧池时,有机物浓度已很低,聚磷菌主要是靠分解体内储存的PHB来获得能量供自身生长繁殖,同时超量吸收水中的溶解性磷以聚磷酸盐的形式储存在体内,经过A2/O末端的沉淀池泥水分离,将含磷浓度高的剩余污泥从系统中分离出来处置,即可将大部分原废水中所含的磷除去并获得好的生物除磷效果。同时,由于在A2/O系统中好氧池中的有机物浓度很低,系统中的自养硝化细菌在富氧的环境中最终可以将氨氮氧化为硝酸盐氮,并消耗一部分碱度。

  2.3 化学除磷法

  废水经过前面两个阶段处理后,总磷浓度已显著下降到5mg/L以下,但还远远达不到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中对总磷的要求(低于0.5mg/L)。为了使出水的总磷浓度稳定达标,在工艺末端还应设有强化化学除磷系统。

  化学除磷是通过化学沉析过程,将无机药剂投加到废水中,使其沉淀加以去除的方法。实践经验表明,化学除磷药剂选用硫酸亚铁(FeSO4)与聚合氯化铝(PAC)相结合,药剂的投加量会更低,也会更加节省运行费用


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