脫硫廢水處理工程技術介紹

摘要

珠海醋酸纖維有限公司脫硫廢水來源于廠內濕式煙氣脫硫后排出之廢水，廢水中含有大量亞硝酸鹽、亞硫酸鹽、有機物等還原性物質，我公司采用濕式催化氧化處理技術，有效去除廢水中還原性物質（CODCr）。采用該工藝，出水CODCr低于60mg/L以下，處理過程無污泥產生，操作自動化程度高，運行成本低于0.6元/噸。

關鍵字
脫硫廢水；強制供氣；化學氧化

一 工程概況
自從珠海醋酸纖維有限公司上了兩套脫硫系統后，由于脫硫廢水的水量大大增加，使得珠海醋酸纖維有限公司總排水的CODcr超標，有時高達數百mg/L以上。究其原因，主要是從脫硫塔出來的廢水中含有亞硫酸鹽及亞硝酸鹽等還原性無機物所致。
我公司對珠海醋酸纖維有限公司的脫硫廢水水質情況自2003年3月至5月連續三個月取樣分析與研究，做了大量的有針對性的選擇合適的處理方法與工藝，并進行大量的有針對性的試驗及現場試驗。
珠海醋酸纖維有限公司通過工程招標的形式，對多家環保公司所作技術方案及經濟評估后，最終采納我公司處理技術。工程從2003年12月開始動工，2004年5月安裝完畢并開始試運行，并于8月份通過環保驗收。
二 進、出水水質
1 進水水質
脫硫廢水進水水質：CODCr≤1500mg/L。
設計處理水量為288m3/d；
一天按24小時連續運行，小時平均處理水量12.0m3/h。
2 出水水質要求
根據珠海醋酸纖維有限公司要求，脫硫廢水經處理后，排水水質指標執行廣東省地方標準《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）一級排放標準。
處理后出水水質：CODCr含量≤60mg/L。
三 實驗數據比較及工藝確定
1 實驗數據比較
表1是我公司對針珠海醋酸纖維有限公司的脫硫廢水在2003年5月份所做部分針對性試驗數據統計。
表1：五月份部分試驗數據
日期 水樣 原水CODcr（mg/L） 處理后（mg/L） 去除率 備注
5.6 脫硫廢水 309.504 103.17 66.7 投加C藥
5.6 脫硫廢水 309.504 87.30 71.8 投加B藥
5.6 脫硫廢水 309.504 309.504 / 投加漂白粉
5.6 脫硫廢水 309.504 15.87 94.87 投加高錳酸鉀，引起色度加深
5.6 脫硫廢水 309.504 7.94 97.43 投加A藥
5.8 脫硫廢水 412.06 140.20 65.97 投加A藥+供氣30min
5.8 脫硫廢水 412.06 18.69 95.46 投加A藥+供氣90min
5.8 脫硫廢水 412.06 47.57 88.45 投加A藥+供氣90min
5.8 脫硫廢水 412.06 61.17 85.15 投加A藥+供氣60min
5.8 脫硫廢水 412.06 12.74 96.90 投加A藥+供氣60min
5.12 脫硫廢水 446.49 22.09 95.00 投加A藥+供氣90min
說明：A藥劑-----DL-YJ04型藥劑（催化劑）。
以上試驗數據說明我們所選用的A、B、C及高錳酸鉀等四種藥劑對脫硫廢水均有較好地去除效果，而漂白粉幾乎沒有效果，但高錳酸鉀一方面引起廢水的色度增加很多，另一方面，其價格高，不經濟。而A、B、C兩種藥劑，由我公司自三月份以來所做的試驗結果來看，B、C兩種藥劑不經濟，因而我公司針對A藥進行全面地有針對性的試驗與分析。試驗結果表明，通過在強制供氣的條件下，可減少A藥劑的投加量。
如果采用A藥劑+強制供氣時，對脫硫廢水的CODcr去除率均在85%以上。
表2是5月14日在珠海醋酸纖維有限公司現場試驗結果，采用的處理方法是：A藥劑+強制供氣。A藥投加量為10mg/L。強制供氣氣水比約為10：1。
表2：5月14日珠海醋酸纖維有限公司現場試驗
項目 原水CODcr(mg/L) 處理后CODcr(mg/L) 去除率%
脫硫廢水 782.30 25.79 96.7
782.30 37.80 95.1
782.30 31.68 95.9
原水PH值 處理后PH －
9-10 2.5～3 －
表2試驗結果表明：
A藥劑（DL-YJ04型藥劑）與采用強制供氣的條件下，對脫硫廢水有明顯的處理效果。A藥劑在反應過程過程中只作為催化劑用途，目的在于加速空氣中氧氣與廢水中還原性物質的反應速度，其本身并沒有參與氧化還原反應過程。
處理后的水樣中沒有沉淀物；廢水的色度、SS均沒有明顯增加，但 pH值降低,酸性增強。原因是因為脫硫廢水在催化氧化處理后亞硫酸鹽等被氧化成其對應正酸所致。后加入碳酸鈉中和至6～9，廢水中CODcr并沒有再發生變化，可完全達標排放。
2 工藝確定
由于珠海醋酸纖維有限公司脫硫廢水的CODcr主要為無機物（亞硫酸鹽、亞硝酸鹽等）引起的CODcr變化，為此我公司進行有針對性的試驗與研究，通過分析與比較，選用適合的化學藥劑及其投加量，同時采用多種處理方法相結合，經過多次反復試驗研究，其CODcr的去除效果均在95%以上。因此，針對珠海醋酸纖維有限公司脫硫廢水采用我公司這套處理工藝是十分有效的，而且在降解CODcr的過程中無污泥產生。

具體工藝流程如下:
脫硫廢水→集水池→化學氧化池→中和反應池→過濾床→達標排放

四 工藝設計參數
1 廢水集水池 有效容積40m3，水力停留時間3.3h。池底安裝穿孔曝氣管對脫硫廢水進行預曝氣，增加水中溶解氧。因脫硫廢水排出時溫度較高，故采用不銹鋼穿孔管。采用不銹鋼自吸泵將廢水提升至化學氧化池，設高低液位控制。
2 化學氧化池 有效容積50m3，水力停留時間4.2h。利用水泵葉輪高速運轉之特性，藥劑投加方式為泵前投加方式，使催化劑與廢水充分混合?；瘜W氧化池進水方式采用豐字形穿孔管布水方式，出水設置三角鋸齒形集水堰。由于脫硫廢水的水溫很高，因此在化學氧化過程中，強制供氣不能采用常規的供氣形式，以防止設備運行不正常，及運行中設備損壞，故在本設計中，強制供氣采用羅茨鼓風機供氣，采用剛玉微孔曝氣器曝氣，一方面可增加化學反應的攪拌充分，另一方面其耐溫耐熱性能好，可防止運行中產生故障。
3 中和反應池 有效容積50m3，共兩個，兩池交替運行，單池水力停留時間4.0h。池底安裝剛玉曝氣器曝氣進行攪拌。碳酸鈉溶液投加位置為化學氧化池集水堰處，利用水流自混合特性，控制藥劑投加量，可使廢水PH控制于7～8范圍。池底安裝豐字形集水管，有利于廢水均質提升至砂濾床。池中設置高中低三級液位控制器。廢水提升泵采用不銹鋼自吸泵。
4 砂濾床 原水水質SS發生變化時，可啟動砂濾床對出水進行過濾，保證水質達標排放。砂濾床濾速為6m/h，濾層高度為2.5m。床體為碳鋼圓筒結構型式，內襯防腐層。
五 處理效果及經濟分析
工程于2003年12月開始動工，2004年5月安裝完畢并開始試運行，并于8月份通過珠海市環保局驗收。據廠家每天自行監測數據及環保部門不定期抽樣化驗數據表明，至今出水一直穩定達標排放。
工程總投資額為五十八萬元人民幣，噸水處理成本低于0.6元。


表3：8月17日珠海市環境保護監測站監測結果

采樣地點 監測項目 監測結果mg/L(PH值、色度除外)
廢水排放口 PH值 8.68
懸浮物 36
化學需氧量 56
生化需氧量 6
油類 0.08
氨氮 5.58
硫化物 0.037
色度 8(倍)

六 控制方式
1 本工程中，針對廢水提升等系統中的主要環節進行集中控制，廢水池內的水位采用浮球開關傳遞液位信號，以達到液位自動控制的目的。
2 一旦自動控制失靈時，本系統可進行手動控制。
3 為了減少操作的勞動強度，并實現操作自動化、機械化，要求水泵和鼓風機能定時自動切換；當其中之一發生故障時，能進行聲光報警，并能自動切換至備用設備工作（有備用設備時）。集水池內水位達到最低水位以下時，水泵能自動停止工作；集水池內水位達到最高水位時，進行聲光報警并自動啟動備用泵工作。
4 化學氧化池的出口由電動閥控制，交替流入兩個中和反應池。
5 化學氧池的運行、供氣運行時間控制、出水電動閥等集中連鎖控制運行。二級提升泵與中和反應池內液位控制裝置連鎖。
6 本工程中，一級提升泵兩臺，采用定時互換運行；二級提升中的兩臺泵也采用定時互換運行；兩臺鼓風機也采用定時互換運行。
運行至今，系統運行一直穩定可靠。本工程基本實現了無人看管的運行方式，充分利用了本公司自動化控制資源的優勢。
七 結束語
利用此技術作為脫硫硫廢水處理工藝，是目前國內最可靠而且是最經濟的一種處理技術，在珠海市我公司是唯一一家擁有此項技術并將其成功應用于實際工程中的環保公司。