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2019年河北省环境保护产业示范工程——河北丰源环保科技股份有限公司徐州工业园区污水处理提标改造项目

来源:发布时间:2020.04.24阅读量:386

一、工艺名称:

徐州工业园区污水处理提标改造项目

二、工艺路线:

 丰源示范工艺流程.png
 

三、主要改造工艺简介

(一)高效水解系统

水解池内分污泥床区和清水层区,待处理污水以及滤池反冲洗时脱落的剩余微生物膜由反应器底部进入池内,并通过带反射板的布水器与污泥床快速而均匀地混合。污泥床较厚,类似于过滤层,从而将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。由于污泥床内含有高浓度的兼性微生物,在池内缺氧条件下,被截留下来的有机物质在大量水解产酸菌作用下,将不溶性有机物水解为溶解性物质,将大分子、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质;同时,生物滤池反冲洗时排出的剩余污泥(剩余微生物膜)菌体外多糖粘质层发生水解,使细胞壁打开,污泥液态化,重新回到污水处理系统中被好氧菌代谢,达到剩余污泥减容化的目的。由于水解酸化的污泥龄较长(一般1520天),所以在本设计中,采用水解酸化池代替常规的初沉池,除达到截留污水中悬浮物的目的外,还具有部分生化处理和污泥减容稳定的功能。

同时,在水解酸化池内投加强化工程菌,连续布水时对搅动的废水进行水力切割,使悬浮状态的菌种与水充分混合,为水解酸化菌的生长提供有利条件;在无连续布水条件下增加搅拌,也可使水解酸化系统保证微生物与废水的充分接触,从而提高废水的预处理能力;同时形成的污泥床层可为微生物提供良好的附着生长环境,增加单位池容内的微生物量,提升水解酸化系统的预处理能力。

该工程菌具有以下作用:

高效吸收降解苯、苯酚等相关芳香族化合物及有毒物质

提高水中有机物去除能力,尤其针对不易分解的各类成分

能快速从因苯酚和相关化合物导致的毒害作用中恢复

加强溶剂、涂料、表面活性剂、制药、润滑剂等的生物降解

具有很强的抵抗冲击负荷以及毒性物质的能力

有很强的耐受低温能力,在低温季节能快速启动

对不易降解的工业化学物质有开环降解能力,提高废水的可生化性。

(二)生化系统改造——MBBR-PACT+BAF联合工艺

由于化工废水与生活废水的不同,简单的氧化沟工艺不能达到满意的处理效果,根据实验效果和工程建议,MBBR-PACT联合工艺有如下特点:
       ①不需要对现有水处理构筑物和设备进行大规模改造;
       ②MBBR-PACT工艺中,生物膜分层分布,低温条件下外层对内部会起到维持温度的作用,冬季运行更稳定;同时生物膜分层分布有利于创造厌氧、缺氧和好氧环境,富集不同种类微生物,对污染物分解更彻底。
       ③MBBR-PACT工艺中,单位体积污泥浓度较传统活性污泥系统高3~6倍,抗冲击能力极强。 
       ④MBBR-PACT工艺是一种泥膜复合工艺,能解决传统工艺中存在的总氮脱出不彻底问题。
       ⑤MBBR-PACT工艺填料污泥具有超长的SRT,微生物可以充分降解污染物质,出水水质有明显提升。

(三)深度处理工艺

本次徐州园区污水处理厂采用的EP-凯森技术,除了电化学处理废水的处理简单、占地面积小、管理方便、不加药剂、无二次污染等一般特点外,本公司的EP-凯森技术还具有以下特点和优势

1、电耗低 本工艺处理废水电极直接电耗3.5~5/m3左右,传统电化学处理废水的电耗100/m3以上,普通电极处理废水电耗30-50/m3

2、不产泥 一般电化学处理废水基本都会产泥,影响处理效果和电极寿命,本设备进行了特别处理,运行工程中不产泥,没有二次污染;

3、电极稳定性好,寿命长 设计寿命10年以上。从已运行的案例,其使用寿命4年多,电极均没有更换,处理效果正常;

4、操作简单、管理方便;

5、设施更换和运行成本低。

EP-凯森属于AOPs技术的一种,从产生羟基自由基的机理可知,-OH来自于在电场作用下对水的氧化分解,或是氢氧根的直接氧化。而在电-Fenton和传统Fenton中,-OH则是通过亚铁离子与双氧水发生芬顿反应产生。

该工艺具有后处理简单,占地面积小,处理能力大,管理方便等优点。它能克服其他电化学的平板电极存在的缺点,增加单位槽体积的电极表面积,增大物质移动速度,单位槽体积的处理量增大,能有效提高电化学氧化效率。特别适合处理难降解的有机废水。

(四)污泥高干处理工艺——调理+板框压滤+吹扫工艺

为使泥饼的含水率由原来的80%提高到60%以下,传统的污泥脱水设备也由原来的常用的带式污泥脱水机、离心脱水机等,变更为板框式脱水机,因为只有板框式脱水机的压榨才能让污泥脱水后的泥饼含水率达到60%以下。从而板框式脱水机也是现阶段乃至很长一段时间内有更多、更广的实际运用范围。

该工艺特点:

板框压滤机结构较简单,操作容易,运行稳定,保养方便;

过滤面积选择范围灵活,占地少;

对物料适应性强,适用于各种中小型污泥脱水处理的场合;

可使物料的脱水性能大大加强

调理剂的加入可使含水率下降

(五)臭气治理工艺

本处理装置主要由集气装置、喷淋塔、活性炭吸附塔、引风机、喷淋泵等装置组成。采用喷淋+吸附的工艺,吸收法是利用臭气中某些物质易溶于水的特性,使臭气成分直接与水接触,从而溶解与水,达到脱臭目的。活性炭吸附法是利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相。

本工艺流程结合了吸收、吸附各自的特点,降低了装置总体投资,能够处理污水处理各个构筑物挥发出的的混合异味气体。吸收装置、吸附装置设备均充分考虑到环境防爆要求, 做好事故处理的紧急反应措施, 充分考虑各种异常工况的报警,第一时间做出停机选择,保证装置安全稳定运行。

本工程主要为利用深度处理的EP-凯森电化学氧化技术,对本工业园区进行提标改造。

四、关键技术
  EP-凯森电化学氧化技术关键包括:

(一)电极:电极材料是影响电化学反应体系性能的关键因素之一。EP-凯森电极具有以下特点:1、宽电化学势窗(特别是接近金刚石薄膜电极的高析氧过电势);2、低背景电流;3、高物理化学稳定性;4、低吸附性。该电极的研制成功,标志着电化学技术向工业化应用迈出了关键一步。

另外,电极结构采用螺旋扁管状,使得工业污水在电极内流动时受离心力的作用而周期姓的改变流速和方向,污水在流过电极螺旋线接触点时候会形成脱离电极壁的尾流,增强了废水本身的湍流度,破坏了污水是管壁上的接触边界层,提高了电极和和工业污水内污染物质的接触。由于工业废水湍流和螺旋状流动,有效防止了电极内污垢的沉降,在冲刷的作用下,减少了结垢。

二)反应器:高效率的反应器能有效的对污水与氧化剂进行快速的融合,并有效的提高污水的传质过程,电化学氧化反应的进行必须依靠电解池,其结构对于污水的处理也有很大的影响。在对污水进行电解时,需要将有害的物质传质到电极的外部,在运用间接电氧法对污水进行处理时,也要使氧化剂与污水充分的融合才能进行高效率的降解,所以,在使用电化学氧化法对污水进行高效处理时,就必须要用到反应器。为了更好的提高电效率,丰源环保研发团队开创了新型反应器形式。

废水在氧化池内与电极表面的接触方式不但有传统的表面过流方式,而且增加了透过方式,采用管层进,壳层出(或壳层进,管层出),电极管内为相互贯通的曲孔,废水透过曲孔,使得催化氧化反应在电极的三维表面进行,极大地利用了电极的空间效果,传质效果比一般电极提高数倍;

处理装置设置循环系统,使得废水在系统内多次循环,可以使进水布水均匀,减少反应死角,大大增加了废水与电极的接触面积和时间,提高了处理能力和电流效率;

处理装置设置反洗系统,可以将电极上堵塞的污染物质进行去除。

反应池内废水降解过程包括了电化学直接氧化、电化学间接氧化、消毒杀菌、微纳米泡气浮、絮凝等化学和电化学处理过程。经过反复试验与改进,EP-凯森电化学污水处理技术装置日渐稳定成熟。

五、工程规模

本工程设计水量为日处理污水2000方,其中在原工艺基础上主要增加了调节池5000立方,并增加废气收集装置,调节池内增加曝气管装置,增加配套设备空压机3台,改造水解酸化池,增加4台潜水搅拌,改造A2/O池,增加活性污泥,增加MBBR调料840立方,增加水解酸化池和A2/O池废气收集装置,与调节池废气集中设置一套废气收集塔,改造原有好氧曝气装置,改造面积320平米,重点增加深度处理工艺,采用河北丰源环保科技股份有限公司的EP-凯森电化学设备6套,同时配备进水2套循环水箱4套及其他配套设施。

六、环境效益分析

1、本项目按照设计水量计算,每年可实现COD减排量81.76-94.9吨,氨氮减排量7.0吨,缓解了环境问题。

2、本工程EP-凯森电化学污水处理装置为模块化设备,设备集成度高,可根据水量、水质情况选择匹配的型式,设备也可以根据场地的大小进行合理布局,最大的特点是可以向空间发展,很好的解决了项目可用地少,特别是提标改造项目可用地少的问题,有效的节约了土地资源,间接带来了环境效益。

七、经济效益分析

1投资费用

一次性投资费用2,090万元,其中设备投资1,337.3万元。

2运行费用

运行成本约7.94/吨。

3效益分析

综合经济效益800万元/年,直接经济净效益606万元/年。

八、工程环保验收

1组织验收单位

江苏恩源环保科技有限公司

2验收时间

2017-12-05

3验收意见

情况属实,同意验收。

九、获奖情况

2019911日,本工程所应用技术“管式陶瓷催化电极电化学氧化废水处理技术”被中国环境保护产业协会鉴定为“国内领先”水平。

十、示范工程照片

丰源示范工程照片.png

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