论文部分内容阅读
制革废水因其成分复杂、污染物质浓度高、毒性大、生产工艺水质水量波动大等特点,成为工业废水处理的难点。对制革废水特性进行分析,确定其物化、生化特性,进而对废水进行特定高效处理是制革工业的工作重点,也是环保行业的工作重点。论文采用物化、生化手段,分析废水混凝沉淀特性和耐盐微生物特性,进而确定:混凝沉淀+生物接触氧化+SBR组合的工艺方案,并对其处理制革废水效能进行分析和经济效能分析。混凝沉淀试验用的制革废水为福建某制革企业生产废水。主要水质指标:酸性废水COD为21605610mg/L、BOD为8302130mg/L、Cr3+为239mg/L、pH值为3.54.5;碱性废水COD为36904310mg/L、BOD为14021640mg/L、S2-为110mg/L、pH值为1112。对废水进行混凝沉淀的试验研究,通过正交试验和单因素优化试验,得出酸性废水在最佳工况为pH=8、混凝剂FeSO4的投加量为650mg/L,废水的COD去除率为41.6%。通过全面试验得到碱性废水最佳工况为复配混凝剂Al2(SO4)3、FeSO4,投加量分别为500mg/L、600mg/L,废水的COD去除率为54.8%。耐盐微生物群落构建试验表明,在不同纯盐浓度、不同NaCl、Na2SO4配比复合盐及经物化处理的制革废水为培养液条件下COD变化情况都存在三个阶段。不同盐浓度及配比变化对COD去除率无影响,但对微生物降解污染物速度有影响。通过米门方程和细菌对数期增长方程计算得出细菌平均世代时间在NaCl浓度15g/L条件下分别为24.6min、25.3min、25.8min、27.3min、28.6min,在NaCl、Na2SO4总浓度为5g/L,配比为4:1、3:2、2:3、1:4条件下细菌平均世代时间30.8min、33.4min、35.8min、39.7min,并估算在物化处理后制革废水中细菌平均世代时间为34min。根据四点假设分别推出了在纯盐、复合盐条件下盐浓度和配比变化与细菌平均世代时间关系,并计算得出NaCl、制革废水中的盐份与Na2SO4对细菌生长影响程度的比例约为1:2:3。通过生产性试验研究,整体考察混凝沉淀+生物接触氧化+SBR组合工艺处理制革废水的效能,并得到合理运行参数。将烧杯试验结果运用于混凝沉淀工艺得到酸性废水COD去除率在35%42%之间,碱性废水COD去除率在53%左右。生物接触氧化工艺最佳运行参数:DO为3mg/L,水力停留时间为15小时,容积负荷为2.403.04kg·m-3·d-1。稳定运行时,COD和氨氮的去除率都在85%以上。当冲击负荷COD在2350mg/L左右,氨氮在150mg/L左右下,COD和氨氮的去除率都能保证在75%以上。SBR工艺在曝气时间为6h,DO在2mg/L时,MLSS为34g/L,沉淀时间1.5h条件下,运行效果最佳,出水氨氮为3.5mg/L,COD为90mg/L。当进水COD为530mg/L左右,氨氮为35mg/L的冲击负荷条件下,出水水质COD、氨氮仍然能够分别达到95mg/L和4.5mg/L。生产性试验结果表明组合工艺具有抗冲击性能良好和运行稳定性。该组合工艺出水COD在90mg/L左右,氨氮在4mg/L左右,对比传统的物化+生化工艺的出水COD150200mg/L,氨氮1015mg/L效能明显提高。对实际工程进行经济分析,结果表明:日处理量为1500m3/d的工程总投资为324.39万元,运行成本为2.45元/吨。同时出水通过简单处理可部分回用,如冲洗车间地面等。每天为企业节省用水200m3以上,节约水费20万元/年,具有明显的经济效益。