火电厂中水回收利用毕业论文

粘胶纤维生产废水治理的改进工艺摘要：粘胶纤维生产废水的污染物质主要有酸、碱、锌离子、硫化物、COD等。通常采用的方法是酸、碱废水混合曝气吹脱除硫化物，加石灰乳中和沉淀除锌的一级物化处理，但很难达到排放标准，主要是锌和COD超标。当增设二级生化处理后，可全面提高出水水质，使COD等各项指标达到国家一级排放标准。介绍了物化-生化两级处理粘胶纤维生产废水的工艺流程、主要构筑物(设备)及设计参数、工艺的优越性、存在问题和建议等。在常规的物化+生化处理工艺的基础上引入浅层气浮和铁碳过滤的粘胶纤维生产废水治理的新工艺，并阐释了其工艺原理。中试结果表明：该工艺特别适合该项废水的治理，处理后的出水水质能稳定地达到国家一级排放标准。关键词：粘胶纤维废水；浅层气浮；铁碳过滤；新工艺Abstract:Wastewaters of viscose fiber production containing acid, alkali, Zn ion, sulfides and COD are usually treated by primary treatment including mixing of acid and alkali discharges, aerated stripping to remove sulfides, liming neutralization and sedimentation for Zn removal. The effluent of primary treatment with higher Zn and COD residues will not be enough to meet the discharge standard. The situation will be improved by further secondary biological treatment, the COD and other indicators of the secondary effluent shall be quite fair to meet the requirement of class I of the national discharge standard. In this paper the full two-stage treatment scheme of physical and biological treatment processes including the main structures (facilities), design parameters, the advantages, problems and recommendations are presented. Engineering Design and Performance Analysis of High Concentration Wastewater.A new treatment process of shallow air-floatation and Fe-C filtration based on the traditional process of physicochemical and biological treatment is introduced to treat the wastewater from viscose fiber production.The principle of the process is explained.A pilot-scale experiments were carried out,the results showed that the new process is very suitable for treatment of the wastewater from viscose fiber production,and the effluent quality can steadily meet the requirementof national integrated wastewater discharge standards grade1.Keywords: viscose fiber wastewater;shallow air-floatation;Fe-C filtration;new process引言：随着水污染的日益严重，资源短缺日益成为当今经济和社会发展的制约因素，通过污水资源化途径实现大部分水的循环再用，这是解决水资源短缺的必由之路。为了克服常规处理工艺的不足，满足不断提高的废水的排放标准，对常规处理工艺出水在进行深度净化将成为以后的选择之一。物化+生化两级处理粘胶纤维生产废水的工艺目前已作为废水深度净化的一个重要途径而被水工业界重视。目前，全世界粘胶纤维产量占化纤总产量的1/3左右，我国粘胶纤维年产达几十万吨，是主要的化纤品种。粘胶纤维的生产过程中会产生大量的酸、碱废水，其直接排放将造成严重的水污染和大量纤维资源的流失浪费。由于粘胶纤维生产混合废水的酸性很强且富含锌盐和硫化物，治理难度较大，采用常规的物化+生化治理工艺存在运行效果不够稳定、占地面积大和投资高等问题，急需研究开发既可靠又经济的治理新工艺。1.粘胶纤维生产废水概况1.1 废水来源粘胶纤维生产废水主要包括酸性和碱性废水两大类，其中酸性废水主要来源于纺丝车间和酸站，包括塑化浴溢流水、洗纺丝机水、酸站过滤器洗涤水、洗丝水和后处理酸洗水等；碱性废水主要来源于碱站排水、原液车间废水胶槽及设备洗涤水、滤布洗涤水、换喷丝头时的带出水和后处理的脱硫废水等。〔1〕1.2 废水水量及特征污染物粘胶纤维生产过程中废水排放总量大致为：短纤维300m3/t，长纤维1200m3/t。粘胶纤维生产混合废水中的特征污染物为硫酸、硫化物、锌盐和纤维素。其中硫酸、硫化物(主要是H2S、CS2等)和锌盐污染主要来自粘胶成形工段废水，且锌盐主要以硫酸锌和纤维素磺酸锌的形式存在；纤维素主要是由于碱性废水中的粘胶纤维素与酸性废水混合后酸析而产生。2.粘胶纤维生产废水的常规治理工艺2.1 一级物化处理目前，国内粘胶纤维生产废水的一级物化处理工艺普遍采用如图1所示的流程。粘胶纤维生产过程中产生的酸性废水和碱性废水经混合中和、曝气吹脱硫化物、加石灰乳除锌和沉淀澄清后，出水很难达到国家排放标准，尤其是废水的S2-、Zn2+和COD等不易达标。 存在的问题：（1）废水经混合后酸性仍较强(pH＝2～3)，此时原废水中的粘胶纤维素大量地被酸析出来，而纤维素体积质量小，以常规的沉淀方式难以彻底去除，从而影响出水水质，造成COD超标和资源的流失浪费。（2）该工艺主要通过曝气吹脱方式去除硫化物(如H2S、CS2等)，但受到诸多因素的影响，吹脱效率不是很高，出水常会出现S2-超标的现象。（3）在加石灰乳除锌的沉淀过程中，由于其沉淀反应的最佳pH值范围较窄(pH＝8～9)，反应条件难于控制，加上人工投药，出水常出现Zn2+超标的现象。（4） 由于混合废水的pH值较低，要达到后续的沉淀反应条件需投加大量的石灰乳液，这一则增加了运行费用，二则产生的大量石灰渣增加了后续沉淀池的负荷，从而也增加了整个治理过程中的污泥处理量和处置难度。2.2 二级生化处理 为全面提高粘胶纤维生产废水治理后的出水水质，达到国家一级排放标准，丹东化纤厂和山东高密化纤厂在国内率先采用了在一级物化处理的基础上再加活性污泥二级生化处理工艺(如图2所示)。 粘胶纤维生产废水经一级物化处理后，一些主要污染物(如COD、SO2-4、Zn2+和硫化物等)有相当一部分被去除，再经后续的活性污泥二级生化处理，使得废水中BOD5、COD等得以进一步去除，正常运行时出水可达国家一级排放标准。稳定运行90d后，由环境监测中心站进行验收监测，监测数据见表1。表1废水处理站进出水监测结果（mg/L） pH COD BOD5 进水 出水 进水 出水 进水 出水9月3日 6.11 6.89 969.6 20.2 291 6.1 6.18 6.99 925.6 29.5 278 6.9 6.10 6.96 981.7 19.0 295 5.7 6.03 7.02 973.6 25.4 292 7.69月4日 6.04 7.06 825.7 18.4 248 5.5 6.06 7.14 871.6 22.9 261 6.9 6.08 7.10 793.6 20.6 238 6.2 6.04 7.17 834.9 22.0 250 6.6总均值 — — 897.0 22.2 269 6.4出口执行标准 — 6～9 — 100 — 20处理效率（%） 97.5 97.6 评价结果 达标 达标 达标存在的问题：（1）由于仅是在物化处理的基础上增加了一道活性污泥生化处理工艺，故原物化处理过程中的一些问题(如资源的流失浪费、运行费用高、泥量大)仍然存在。（2）由于前面物化处理过程的自动化控制程度不高，运行效果不稳定，使得一级处理后的出水时常出现SO2-4、Zn2+超标的现象，而通常当SO2-4＞1000mg/L或Zn2+＞20mg/L时，微生物的生长会受到明显抑制，这大大影响了后续生化处理的效率。（3） 由于前面物化处理过程对COD的去除效率不高，使得废水中酸析出的大量轻质纤维素进入后续的活性污泥生化处理时，污染负荷较大，活性污泥质量不高，需要较长的停留时间(5.7～9.5 h)，这使整个基建投资和运行成本较高，占地面积也较大。3.粘胶纤维生产废水处理后的改进 改进工艺及中试效果根据目前国内粘胶纤维生产废水治理工艺存在的一些不足，结合该废水的实际水质水量情况，通过中试试验研究，提出了在常规的物化+生化处理工艺的基础上增添浅层气浮+铁屑过滤的改进新工艺(如图3所示)。 3.1 主要工艺原理（1） 浅层气浮工艺原水从气浮池中心的旋转进水管进水，通过旋转布水管布水，布水管的移动速度和进水流速相同，这样就产生了“零速度”，在这种状态下进水不会对池水产生扰动，使得颗粒的悬浮和沉降都在一相对静止的状态下进行，且这类气浮装置的池深一般不超过650 mm。正是依据“零速理论”和“浅池理论”，使得该装置的进水停留时间短(仅3～5min)，表面负荷高达9.5～12m3/(m2•h)，悬浮物的去除效率可达85%以上。（2）铁屑过滤工艺铁屑过滤系统是用废铁屑经预处理和活化后作填料，利用其产生的电化学反应的氧化还原、电附集、催化、混凝、吸附过滤等综合效应达到处理效果〔2〕，其中主要作用是氧化还原和电附集。废铁屑的主要成分是铁和碳，当将其浸入电解质溶液中时，由于铁和碳之间存在1.2V的电极电位差，因而会形成无数的微电池系统，在其作用空间构成一个电场〔3〕，其电极反应如下： 阳极 Fe¬¬¬—2e－→Fe2+ 阴极 2H+＋2 e－→2〔H〕→H2↑ O2+4H++4 e－→2H2O O2+2H2O+4 e－→4OH-阳极反应生成大量的Fe2+进入废水，形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂；阴极反应产生大量新生态的H•，在偏酸性的条件下，新生态的H•能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，使有机大分子发生断链降解，提高废水的可生化性，且阴极反应消耗了大量的H+生成了大量的OH-，这使得废水的pH值也有所提高。3.2 工艺说明（1）粘胶纤维生产中产生的酸性和碱性废水按配比混合至pH＝2～3后进入吹脱反应池，酸析出大量呈悬浮状的粘胶纤维素，大部分H2S、CS2等成分也得以吹脱去除。（2）吹脱反应池出水进入浅层气浮，大量纤维素得以较为彻底的去除并回收，这既降低了后续处理的污染负荷，也实现了粘胶纤维素的资源回收。[4]（3）气浮池出水经铁屑过滤产生了氧化还原和电附集作用，废水中的主要污染物(纤维素磺酸锌)发生了断链脱锌反应，利于后续处理对Zn2+的彻底沉淀去除，废水的pH值和可生化性均得到了提高(pH＝5～6)，大大减少了后续中和沉淀的投碱量和污泥产量，也有利于生化处理过程。与此同时，该过程产生的大量Fe2+既可兼作絮凝剂，使后续沉淀过程中不必外加絮凝剂，又可使废水中残留的S2-以FeS沉淀的方式得以彻底去除。（4） 铁屑过滤塔出水进入曲颈槽与电石乳液(代替石灰乳，节省药剂费用)充分混合反应，然后进入初沉池沉淀。通过pH值自动控制投药系统的控制，反应pH值控制在8～8.5，此时废水中的Zn2+被彻底沉淀去除，废水中的绝大部分Fe2+也得到沉淀去除。经铁屑塔处理后的废水，沉淀性能好(仅需0.5～1.0h即可完全沉淀下来)，大大减少了沉淀池的池容；另外，出水中含有的极少量Fe2+，它是生物氧化酶的重要组成部分，同时在Fe2+→←Fe3+的过程中，电子传递对生化反应有刺激作用，从而使生化反应速度有所提高。（5） 初沉后的出水进入好氧池进行生物处理，由于废水的可生化性得到了提高，使废水中残余的COD、BOD5能在很短时间内得到进一步的降解去除，出水再经二沉池沉淀后达标排放。（6）初沉池和二沉池中的污泥，先经污泥泵泵入污泥浓缩池浓缩，再经脱水机脱水(因纤维素含量少，其脱水性能好)，产生的泥饼外运，浓缩池的上清液回流至好氧池进行生化处理。3.3 治理效果 在南平天元化纤厂现场进行了粘胶纤维废水的中试，原水水质情况见表2。表2粘胶纤维废水水质 碱性和酸性废水按1∶2.5混合，经处理后出水水质能达到国家一级排放标准。试验结果见表3。表3粘胶纤维废水处理中试结果 ① 经浅层气浮后的出水，其COD含量能降至250mg/L，COD的去除率能达到85.9%以上的水平，这充分说明了浅层气浮在本工艺中运用的合理性和优越性。[5]② 废水在铁屑过滤塔中反应，停留30min左右后，出水Zn2+的含量＜0.05mg/L，硫化物的含量＜0.5mg/L，这充分说明了铁屑过滤完全满足本工艺对Zn2+和硫化物的治理要求。4 .结论通过改进工艺的中试研究，可得出以下结论：（1） 采用改进工艺处理粘胶纤维生产废水切实经济可行，出水水质能稳定地达到国家一级排放标准，且能回收纤维素资源，值得在实践中推广应用。[6]（2）实践证明：浅层气浮和铁屑过滤在粘胶纤维生产废水治理过程中的运用是合理、先进的，彻底解决了常规处理中时常会出现的COD、Zn2+和S2-等超标的问题。（3） 结合粘胶纤维生产废水的实际水质情况，充分发挥浅层气浮和铁屑过滤的特点和优势，整个工程投资和占地面积较常规方法均能节省1/3左右，也无需另外投加絮凝剂，用电石乳废液代替石灰乳使投加量大为减少，故投药费用也能节省近2/3。（4）采用改进工艺能使处理过程中产生的污泥量大为减少，大大降低了污泥的处置费用和难度。（5）改进工艺设施操作简单方便、运行可靠、自动化程度较高。（6）对粘胶纤维厂现有的物化+生化治理设施，利用本改进工艺能很容易地实现技术改造。参考文献：〔1〕罗院生.物化—生化法两级处理粘胶纤维厂酸碱废水工艺设计〔J〕.给水排水，1999，(9)：34-37〔2〕曹曼.铁屑固定床及其在废水中处理的运用〔J〕.上海环境科学，1994，(2)：43-44.〔3〕祁梦兰.铁屑微电解法处理经编厂染色废水〔J〕.环境保护，1993，(7)：14-16. 〔4〕 刘章富，熊杨，侯铁．同步生物除磷脱氮的几种实用新工艺．中国给水排水，2002，18(9):65～68．〔5〕 陈新宇，陈翼孙，李长兴．水解酸化-生物接触氧化处理合成橡胶废水实验研究．化工环保，1997，17(4):221～225．〔6〕 张自杰．环境工程手册（水污染防治卷）．北京:高等教育出版社，1996．

下面是中达咨询给大家带来关于城市中水回用于火力发电厂的相关内容，以供参考。城市中水中有机物、氨氮等物质含量较高，作为火力发电厂循环水，需对其进行深度处理。中水深度处理采用石灰软化处理，并通过澄清、过滤等工艺完成。采用城市中水做为循环水补水的循环水系统运行时需注意中水水质问题给循环水系统带来的影响，并合理使用杀菌、防腐等方法来减少中水对循环水系统的影响。0引言随着世界经济的高速发展与人口数量的增长，水资源的短缺和水环境的恶化日益明显，水资源的短缺已成为制约经济发展和人们生活质量提高的主要问题。在解决这一问题的过程中，水资源的回用已成为发达国家和发展中国家所需要考虑的关键问题。火力发电厂一直在工业企业用水中占有较大的份额，水资源的短缺已经越来越大的制约了火力发电企业的发展，如何节约用水，提高水资源的利用率已成为火力发电厂目前急需解决的问题。开发中水回用就成了解决这一问题的关键。在火力发电企业的生产过程中，循环冷却水消耗占火电厂总耗水量的60%～80％，因此，将城镇污水处理厂的二级处理水（中水）经过深度处理后作为电厂循环冷却水的补充水，将会给电力企业带来较好的经济效益，同时也会产生良好的环境效益和社会效益。1中水回用于火力发电厂对循环冷却水系统的影响1.1中水的水质特点做为污水处理厂的排放水，中水中的有机物含量和氨氮含量远高于自然界水质，且油类物质、色度、磷含量也较高。根据对一些城市中水取样化验，中水的含盐量也比较高，尤其是一些轻化工比较发达的城市，工业废水存在着直接排入城市排污管网的现象，致使城市污水的含盐量更高。甚至，一些城市的污水处理厂排水根本达不到二级排放水标准，主要表现在化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD5)、氨氮含量和色度值超标。造成其数值超标的原因很多，但主要原因有以下几种：①设计处理能力偏低或进水的有机物含量、氨氮含量远远超过设计数值。②为了降低运行成本，曝气等动力装置没有按要求正常运行。③北方城市冬季低温抑制了细菌的生长；④设备运行不正常等。1.2中水回用对火力发电厂（循环冷却水系统）的影响由于中水的上述特点，其应用于火力发电厂对循环冷却水系统的影响主要体现在以下两个方面：1.2.1腐蚀的多样化：①氨氮发生亚硝化、硝化反应后产生的酸性腐蚀。②高有机物含量造成细菌大量繁殖后发生的生物腐蚀。③高含盐量和氨氮含量造成的电化学腐蚀等。这些腐蚀都对循环水系统金属材料和水泥构件的使用寿命及安全性有着较大的影响。1.2.2设备及管道的结垢：①循环冷却水补水中有机物含量高会促进细菌和藻类的生长，并形成大量粘泥沉积于冷却塔和换热设备内，造成系统堵塞和结垢。②较高的钙、镁离子在高碱度下可产生难以去除的碳酸钙等硬垢，影响系统换热效率。③悬浮物能促进微生物繁殖，产生生物粘泥。④与碳酸钙硬垢混合形成的泥垢沉积于换热器表面，影响凝汽器的换热效果。⑤部分悬浮物可成为钙、镁离子的诱发晶核，促进结垢。2中水回用于火力发电厂水系统前的预处理2.1中水回用深度处理作用城市污水处理厂的二级生物处理是生化处理，其主要功能是去除污水中的有机物、微生物和悬浮物，而对污水中的硬度、碱度、细菌和重金属等均无法去除，城市污水处理厂二级处理控制的生化指标只满足排放标准。因此，电厂使用城市污水处理厂二级处理后的污水还必须进行深度处理。其目的是：①进一步去除残余的悬浮物和胶体。②进一步去除二级生化处理后残留的有机物。③去除无机盐类(如氮、磷、重金属等)及微生物难以降解的有机物。④去除色素。⑤杀灭细菌及病毒等。2.2中水回用深度处理工艺石灰软化处理系统作为电厂循环冷却水的补充水处理早在20世纪50年代就有应用的实例。尽管石灰软化处理具有运行费用低、不污染自然水体等优点，但由于当时块状石灰纯度低(40%~60%)，存在排污量大，石灰运输、装卸、制乳过程灰尘大，劳动条件差等问题，使其不受运行人员的欢迎。随着科技的发展，以及石灰处理系统的不断改进，经过近20年的努力，石灰处理系统又重新被广泛使用。用石灰对城市污水进行深度处理，可将大肠杆菌去除99%以上，也可去除污水中部分钙、镁、硅、氟，以及有机物和重金属等。2.2.1石灰凝聚澄清处理。石灰处理法是将石灰乳加入水中，与水中的碳酸盐硬度发生反应，生成CaCO3和Mg(OH)2沉淀物，以降低水中的硬度和碱度。2.2.2过滤作用。混凝澄清池之后设置过滤装置，目前常用的过滤装置为变孔隙滤池。3氨氮的脱除3.1氨氮的危害在城市污水特别是经二级处理后的污水中，90%以上的氮是以氨的形式存在。工业用水中氨氮的主要危害如下：①在给水消毒和工业循环水杀菌处理时需增大氯的使用量；②对某些金属，特别是铜，具有腐蚀性，所以在再生水回用于循环冷却水时，需考虑冷却设备的腐蚀损害问题；③再生水回用时，水中的氨氮会加速输水管道和用水设备中微生物繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水设备，同时影响设备换热效率。3.2氨氮的处理氨氮的去除主要是通过曝气生化处理完成，为了防止氨氮硝化反应带来的腐蚀，目前新建电厂的中水处理系统大都在澄清器前设计氨氮曝气处理装置（一些电厂因中水油脂类物质含量高还设置了除油装置）。4电厂在使用中水过程中应该注意的几个问题经过预处理的城市中水，虽然在各种物质含量上已经大大减少，但作为发电厂循环水补水依旧存在很多的缺点，因此采用中水作为循环水系统补水的发电厂在循环水处理问题上仍要有足够的重视。中水回用电厂的循环水处理所面临的主要问题就是防垢、防蚀及杀菌。4.1中水回用阻垢工艺我国北方地区发电厂的循环水浓缩倍率一般控制在3.5以上，而采用中水作为循环水补水的发电厂其循环水浓缩倍率一般在3.0左右，甚至更低。为了稳定水质并有效的提高浓缩倍率，循环水阻垢的主要方法有以下几种：①加硫酸调pH值+复合水质稳定剂处理。②石灰处理+复合水质稳定剂处理。③弱酸离子交换处理+复合水质稳定剂处理。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：