制革废水多段A/O处理技术研发与工程应用

摘要

制革废水成分复杂,水质水量波动大,含高浓度有机物和氨氮(NH4+-N),且含硫和重金属铬等毒物,属难处理工业废水。通过必要的预处理后,采用常规活性污泥法,或序批式活性污泥工艺,或氧化沟工艺是我国目前处理制革废水的主流技术,这些工艺可有效去除制革废水中的有毒物质和有机物质,但对废水中NH4+-N却无明显去除效果,脱氮效果也不佳,成为制革废水处理急需解决的共性问题。随着制革行业废水排放标准的不断提高,急需研发经济高效的具有良好NH4+-N去除和脱氮效能的制革废水处理新技术。本文针对制革废水有机物浓度高、NH4+-N浓度高的特点,引入可实现自给碳源的高效反硝化脱氮工艺—多段A/O工艺,通过小试探讨了该工艺处理制革废水物化预处理废水的可行性并确定了关键技术参数,并以此为基础,对某制革废水处理工程进行了工程设计和技术经济效益分析。
　　有效容积为1m3的四段A/O处理系统的实验研究表明,对于经过一级生化处理的综合制革废水,在SRT18d、HRT不小于24h条件下,无论是否分段进水,四段A/O出水CODCr浓度均可保持在300mg/L以下,满足GB8978-1996要求的二级排放标准;在第一至第四段A/O进水比为4:3:2:1、污泥回流比100％、HRT48h、SRT18d等条件下,四段A/O系统对制革废水一级生化出水的NH4+-N去除率可高达97.7%,出水浓度仅有3.6mg/L左右,达到了GB8978-1996要求的一级排放标准,证明多段A/O工艺处理高NH4+-N制革废水是可行、有效的。研究确定的工艺技术参数包括:SRT≥18d,系统活性污泥浓度可取3500mg/L,污泥回流比50%-100%,多级A/O的A区占总容积的容积比大于1/4,各段进水流量比根据脱氮量和进水BOD浓度情况确定。
　　在以上研究和前期物化预处理技术研究基础上,承接并设计了日处理6500m3/d的制革废水处理工程,要求处理后45%的废水排放,55%回用。其中排放污水水质要求为CODCr≤160mg/L、BOD5≤30mg/L、TCr≤1.5mg/L、NH4+-N≤35mg/L;回用水水质要求为CODCr≤60mg/L、BOD5≤10mg/L、NH4+-N≤10mg/L。通过比选,工程设计采用了“物化预处理-高浓度活性污泥法-多段A/O工艺”为主体的综合工艺技术,也即在清浊分流的基础上,对含铬废水和含硫废水分别进行物化预处理,然后与其他生产废水混合形成综合废水,综合废水采用“高浓活性污泥法-多段A/O综合工艺”对其进行生化处理,而生化处理系统的出水经过混凝沉淀、砂滤和臭氧活性炭联合工艺进行深度处理,最终达到排放标准或回用水标准。在完成工艺设计、结构设计、建筑设计、电气设计等的基础上,对工程进行了技术经济分析。本工程总投资为2814.46万元,吨水运行成本为5.30元,且完成CODCr去除2.168万吨/年,BOD去除0.78万吨/年,NH4+-N去除量为439吨/年,同时回用生产工艺水1314吨/年,为企业节约水费支出2988元/d,具有显著的经济生态效益。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 制革废水的特征及危害

1.3 制革废水处理技术国内外研究现状

1.4 制革废水处理技术面临的问题及课题的提出

1.5 本文的主要研究内容

第2章 实验设备与分析方法及工程概况

2.1 制革废水生化处理实验研究方法

2.2 制革废水处理工程概况

第3章 制革废水处理关键技术与工程技术方案研究

3.1 多段A/O工艺处理制革废水除氨脱氮的可行性分析

3.2 多段A/O处理制革废水的试验研究

3.3 多段A/O工艺处理制革废水关键问题分析及设计参数确定

3.4 制革废水处理工艺的比选

3.5 制革废水处理工艺流程

3.6 本章小结

第4章 6500吨/天制革废水处理工程设计

4.1 制革废水工艺主要设计原则

4.2 总体布局

4.3 工艺设计

4.4 建筑、结构与电气设计

4.5 工程投资估算

4.6 工程运行成本分析

4.7 与A/O工艺的技术经济对比分析

4.8 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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