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機(jī)械加工過程產(chǎn)生的廢水是一種高濃度的水包油(O/W)型乳化液廢水。由于在加工過程中大量運(yùn)用切削液和清洗劑,因而廢水的主要成分為機(jī)械油、外表活性劑、可溶性的有機(jī)物和固體懸浮物等,呈乳白色,固然水量不大,但COD、油等指標(biāo)很高。目前國(guó)內(nèi)外常采用鹽析、氣浮、藥劑電解、超濾和活性碳吸附等辦法實(shí)行處置某發(fā)起機(jī)廠關(guān)于該廠的這種廢水的處置主要是采用藥物破乳、絮凝沉淀等處置工藝,但出水中仍有一局部的外表活性劑可溶性有機(jī)物,COD很高,處置效果不是很好,因而需進(jìn)一步研討可行的工業(yè)廢水處理技術(shù),使廢水能達(dá)標(biāo)排放。
針對(duì)該廠的廢水經(jīng)過破乳、混凝能使廢水中污染物大多數(shù)去除,因而本研討著重實(shí)行經(jīng)過破乳、混凝前處置后廢水的進(jìn)一步處置,主要是實(shí)驗(yàn)采用水解—好氧-活性碳吸附工藝實(shí)行后處置的可行性。
1、實(shí)驗(yàn)資料與辦法
1.1 廢水來源及水質(zhì)情況
實(shí)驗(yàn)所用的廢水取自某發(fā)起機(jī)廠的機(jī)械加工車間消費(fèi)過程中排放的切削液和清潔劑廢液。主要成分有機(jī)械油、外表活性劑、可溶性的有機(jī)物和固體懸浮物等,其水質(zhì)情況見表1。
1.2 剖析項(xiàng)目
CODcr:重鉻酸鉀法;pH值:精細(xì)pH試紙;色度:稀釋倍數(shù)法;石油類:重量法;SS:用濾紙稱重法。
1.3 廢水處置工藝實(shí)驗(yàn)
1.3.1 破乳
采用廠方提供的配方,將原水加水稀釋3倍,先以廢水∶藥劑=100∶0.9的比例參加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氯化鈣,攪拌;待30min后再以廢水∶藥劑=100∶0.4的比例參加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的明礬,攪拌;放置3-4h使廢水中的乳化油充沛破乳上浮,然后用刮條把浮油刮除。
1.3.2 混凝
同樣采用廠方提供的配方,以廢水∶藥劑=100∶1.5參加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%堿式氯化鋁(PAC);聚丙烯酰胺(PAM)用量,在本實(shí)驗(yàn)中肯定為1000mL廢水參加4mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%的PAM攪拌,靜止沉清1h后,取上層清液。
1.3.3 生物處置實(shí)驗(yàn)
生物處置實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室中采用塑料柱模仿安裝實(shí)行。水解池為柱狀,直徑0.25m,高0.85m,距底部10cm有進(jìn)水口,距上緣10cm有出水口;好氧池外形、規(guī)格同水解池,池底放置曝氣頭;水解—好氧反響器采用上述兩種的串聯(lián)。安裝為自流式,每個(gè)池的進(jìn)水方式均為下面進(jìn)水,上面出水。填料為煤渣,高0.6m。生化實(shí)驗(yàn)中所用細(xì)菌為本實(shí)驗(yàn)室馴化培育的高效菌種。經(jīng)馴化2周后,系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn),然后分別實(shí)行水解、好氧、水解—好氧處置。
1.3.4 化學(xué)氧化實(shí)驗(yàn)
經(jīng)破乳和混凝后的廢水,其主要成分是外表活性劑和可溶性的有機(jī)物。思索到廢水中存在外表活性劑和可溶性大分子有機(jī)物等生物難降解物質(zhì)。除了采用生物氧化處置外,也嘗試用Fenton反響實(shí)行化學(xué)氧化處置,并對(duì)兩種辦法的處置效果實(shí)行比照。
參照有關(guān)材料實(shí)行Fenton反響,將有機(jī)廢水中和到pH4-7左右;按CODcr濃度,添加催化劑Fe2+離子(硫酸亞鐵)100-7000mg/L;添加相當(dāng)于CODcr值的1.2-1.5倍的過氧化氫,并冉冉攪拌,實(shí)行2-3h氧化反響。待反響完畢,加NaOH使pH呈6-8,使鐵呈Fe(OH)3沉淀后別離出上清液。
1.3.5 活性碳吸附實(shí)驗(yàn)
用燒杯取水解-好氧后的出水,加適量活性碳,靜置使活性碳充沛吸附水中剩余的有機(jī)物。
2 結(jié)果與剖析
2.1 破乳實(shí)驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)過破乳實(shí)驗(yàn)后,廢水的CODcr值大大降低,從20多萬(wàn)降低到6000-7000mg/L,水的色度也從乳白色變廓清,呈淺黃色。
2.2 混凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)過混凝處置后,原水的CODcr值進(jìn)一步降到4800-5000mg/L,此時(shí)的廢水廓清呈淺黃色。
2.3 生化與Fenton反響比照結(jié)果
將混凝出水加水稀釋后,同時(shí)實(shí)行水解、好氧、水解—好氧處置以及用Fenton試劑處置,即便廢水分別在水解池、好氧池中各停留24h;在水解—好氧處置系統(tǒng)中,廢水在水解池停留12h,出水再進(jìn)入好氧池停留12h。生化反響和Fenton反響的結(jié)果見表2。由表2的數(shù)據(jù)看,采用水解—好氧工藝處置效果最好。據(jù)報(bào)道高濃度廢水中一些難于降解的有機(jī)物經(jīng)水解后,有機(jī)物質(zhì)在分子構(gòu)造上有很大的改動(dòng),變成好氧生物易于降解的有機(jī)物,使廢水的可生化性有很大的進(jìn)步,有利于后面好氧微生物的合成。實(shí)行Fenton實(shí)驗(yàn)后,廢水中的CODcr值反而進(jìn)步,估量是Fenton試劑的氧化才能強(qiáng),使廢水中某些不能產(chǎn)生CODcr值的大分子有機(jī)物變?yōu)樾》肿佑袡C(jī)物而產(chǎn)生CODcr值。因而在實(shí)驗(yàn)采用水解—好氧工藝。
2.3.1 曝氣時(shí)間對(duì)CODcr去除率的影響
將絮凝后的廢水加水稀釋2-3倍,pH值在7.5-8.5之間,控制進(jìn)水CODcr值在2000-2500mg/L進(jìn)入水解池,經(jīng)過24h水解后CODcr值降低至1600-2000mg/L。
在曝氣條件下,每隔一定的時(shí)間從反響器中汲取30mL溶液。靜置別離后,取上層清液實(shí)行剖析。結(jié)果見圖1。
從圖1可知,廢水的CODcr隨著曝氣時(shí)間的增長(zhǎng)而在穩(wěn)定公開降。在24h后,廢水的圖1 曝氣時(shí)間對(duì)CODcr去除的關(guān)系CODcr值降到350mg/L。以后隨著時(shí)間的延長(zhǎng),CODcr降落遲緩,所以曝氣時(shí)間定為24h。
2.3.2 進(jìn)水濃度對(duì)CODcr去除率的影響
將破乳、絮凝后的廢水加水稀釋成不同濃度進(jìn)入水解池,然后再進(jìn)入好氧池,研討好氧處置系統(tǒng)對(duì)廢水水質(zhì)的耐沖擊才能。曝氣時(shí)間定為24h。結(jié)果見圖2。
由圖2可知,當(dāng)進(jìn)入好氧池的廢水CODcr值由1600mg/L增加到1800mg/L時(shí),廢水的CODcr去除率由78.8%上升到82.7%。其后,再增加進(jìn)水的CODcr值,廢水的去除率開端降落。因而,好氧池進(jìn)水CODcr值宜在1600-1800mg/L
2.4 生化出水活性碳吸附實(shí)驗(yàn)
因生化出水的CODcr還達(dá)不到國(guó)度排放請(qǐng)求,因而必需進(jìn)一步處置,以除去廢水中剩余有機(jī)物。據(jù)報(bào)道選擇活性碳對(duì)廢水實(shí)行處置時(shí),它不但可以吸附難以合成的有機(jī)物,降低CODcr,也能使廢水脫色脫臭,因而選擇活性碳對(duì)該廢水進(jìn)一步處置。
2.4.1 吸附時(shí)間對(duì)處置效果的影響
取500mLCODcr值為350mg/L的廢水實(shí)行吸附實(shí)驗(yàn),活性碳用量40g/L,每隔一定的時(shí)間取樣實(shí)行剖析。結(jié)果見圖3。由圖3可知,當(dāng)廢水與活性碳接觸36h后,其CODcr值有了很大的降落,去除率達(dá)89%。36h后,廢水的CODcr值變化不大。在停留30-36h后,其出水曾經(jīng)到達(dá)排放規(guī)范(≤150mg/L)。故實(shí)驗(yàn)中活性碳的吸附時(shí)間定為36h。
2.4.2 活性碳用量對(duì)處置效果的影響
進(jìn)水的廢水500mL,CODcr值為350mg/L,吸附時(shí)間為36h,活性碳的處置用量值分別為10、15、20、25、30、35、40g/L。吸附36h后,測(cè)定它們的CODcr值。結(jié)果見圖4,當(dāng)活性碳的處置用量在35-40g/L,進(jìn)水CODcr值的去除率在73%-82%,出水的CODcr值契合排放規(guī)范。
2.4.3 進(jìn)水濃度對(duì)處置效果的影響
取不同CODcr值的生化出水實(shí)行活性碳吸附實(shí)驗(yàn),吸附時(shí)間為36h,活性碳處置用量為40g/L,結(jié)果見圖5。
由圖5可知,當(dāng)生化出水的CODcr值在450mg/L以下時(shí),活性碳吸附出水契合排放規(guī)范。假如生化出水濃度高,則經(jīng)吸附后出水的CODcr值較高,不能到達(dá)排放規(guī)范。
2.5 處置工藝流程確實(shí)定
依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,肯定了機(jī)械加工高濃度含油工業(yè)廢水處理工藝流程。如圖6所示
3 結(jié)論
(1)采用氯化鈣和明礬破乳效果好,經(jīng)破乳處置后,廢水的CODcr值從20多萬(wàn)降低到6000-7000mg/L,水的色度也大幅度降落。此時(shí)的廢水廓清呈淺黃色。
(2)采用堿式氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)混凝處置后,原水的CODcr值進(jìn)一步降到4800-5000mg/L,此時(shí)的廢水廓清呈黃色。
(3)采用水解—好氧生物工藝處置后,廢水的CODcr值進(jìn)一步降低到320-350mg/L。生化出水經(jīng)活性碳吸附處置后,出水到達(dá)排放規(guī)范。
(4)采用破乳-絮凝-水解—好氧氧化-活性碳吸附工藝對(duì)某發(fā)起機(jī)廠機(jī)械加工過程產(chǎn)生的乳化含油工業(yè)廢水實(shí)行處置是可行的。結(jié)果標(biāo)明,原水CODcr為20多萬(wàn)mg/L的廢水經(jīng)該工藝處置后,出水的各項(xiàng)指標(biāo)為:CODcr:50-70mg/L;SS:75mg/L;石油類:5.4mg/L;色度:5倍。