CN101805102B

CN101805102B - 污水处理方法

Info

Publication number: CN101805102B
Application number: CN2010101845312A
Authority: CN
Inventors: 张华荣
Original assignee: Jiangmen Yuhua Leather Co Ltd
Current assignee: Ganzhou Huajian International Shoe City Co., Ltd.
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2030-05-27
Also published as: CN101805102A

Abstract

本发明涉及污水处理方法技术领域，特指皮革制造过程中的污水处理方法；本发明包括污水进入集水池；污水在集水池内用泥浆泵抽到预沉池；污水在预沉池进行初步的固液分离，上部污水自流进入调节池；调节池污水提升到物化反应池；污水经物化反应池反应后进入初沉池；经初沉池固液分离后，初沉池的上清液进入活性污泥池中，进行生化处理；活性污泥池生化处理后的出水先经过生化沉淀池，生化沉淀池上清液进入接触氧化池中；接触氧化池出水进入反应池反应；反应后污水进入终淀池，经沉淀后再进入曝气生物滤池，曝气生物滤池出水排放。

Description

污水处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理方法技术领域，特指皮革制造过程中的污水处理方法。

背景技术

图1是目前申请人在皮革制造过程中的污水处理的工艺流程图，其流程按图示箭头方向进行。

一、预沉池。

现有1-8号预沉池，污水中SS（悬浮物）较高，预沉池中有较多的污泥。由于现有预沉池为平面底，污泥不能在底部集中收集，预沉池的污泥清理较困难，所以应进行改造。

二、集水池。

由于原有集水池体积太小，对污水的调节能力不够，而且池面地势较低，下雨时容易积水。所以应彻底改造，根据新工艺的要求，改为污泥浓缩池，并增高池体，以防止积水。

三、初沉砂池、沉砂池

原有沉砂池建造不规范，而且池体高度不够，无法达到固液分离的目的，应进行改造；原有配置的加药池和预沉池建造不规范，达不到预沉的目的，而且池体靠支撑柱悬于地面上，不能进行了改造，所以拆除该池体。

四、混凝剂及反应池。

现采用的混凝剂为铁盐类，由于反应条件要求及对此认识的不足，作为此类污水处理最重要的单元操作未得到重视，是造成现有工程处理效率不高的主要原因。

1、铁盐类不适合作为本项目的主导混凝剂，应予以更换。

（1）、铁盐类混凝剂产生的污泥量非常大；

（2）、反应条件要求的PH值不适合污水PH值；

（3）、剩余盐类对好氧生化处理不利，影响很大；

（4）、处理后水质不清，色度偏高。

一般情况下，大多数会选择硫酸亚铁作混凝剂。使用硫酸亚铁须选用石灰（或氢氧化钠）预调PH值至10-11，再加硫酸亚铁。在此过程可去除三价铬离子、色度、悬浮物，COD、BOD下降约50%。S^2-与Fe²⁺反应形成沉淀，也可以去除S^2-，而且硫酸亚铁、石灰均是很便宜的材料。单纯从物化处理来看，确实是首选混凝剂。

但选择硫酸亚铁作混凝剂的缺点有：（1）、Fe²⁺会在污水中大量残余，使得处理出水在后续生化曝气过程中，Fe²⁺氧化成Fe³⁺。Fe³⁺在中性条件下会产生絮体，积累在生化污泥中，使得生化污泥矿化，活性不高，填料也不易挂膜，COD的去除率因此降低。这样就无法保证或根本不能达到生化处理的去除目标。

（2）、由于水中存在Fe³⁺，使得出水外观呈黄色、浑浊，不易在短时间内沉淀下来，出水外观不好看，悬浮物有超标的可能性。

（3）、采用硫酸亚铁会产生大量的污泥，处理费用同样不低。

2、物化反应池应设计不规范，根据混凝实验实测情况对此类污水应在高强度条件下反应。

五、现有加药池及预沉池池体结构布局不合理，而且高度不够，应彻底改造。

六、现有活性污泥池采用表面曝气，处理效率低，应适当改造。

七、现有的一段氧化池和二段氧化池体积不够。

八、现有一段沉淀池和二段沉淀池表面积过小，而且沉淀池建造不规范，应彻底改造。

九、现有砂滤池易堵塞，而且反冲洗效果不好，应彻底改造。

十、现有气浮池加在处理流程最后，作用不大。

十一、现有污泥的干化池没有使用。由于产生的污泥过多，采用污泥干化池难以完全处理污泥。所以要彻底改造污泥干化池。

十二、由于污水中氨氮较高，用一般的生化法对氨氮的去除率不高。

因此，基于上述现有技术的缺陷，需要设计出一种较合理的、造价低的污水处理系统。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供污水处理方法，该污水处理方法能够有效去除污水中的各种杂物及有害物质，使出水排放达到要求。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

污水进入集水池；污水在集水池内用泥浆泵抽到预沉池；污水在预沉池进行初步的固液分离，上部污水自流进入调节池；调节池污水提升到物化反应池；污水经物化反应池反应后进入初沉池；经初沉池固液分离后，初沉池的上清液进入活性污泥池中，进行生化处理；活性污泥池生化处理后的出水先经过生化沉淀池，生化沉淀池上清液进入接触氧化池中；接触氧化池出水进入反应池反应；反应后污水进入终淀池，经沉淀后再进入曝气生物滤池，曝气生物滤池出水排放。

污水经粗、细的格栅后进入集水池。

污水在集水池内用泥浆泵抽到预沉池，泵前加混凝剂。

调节池污水采用二级提升到物化反应池，部分混凝剂在提升前投加，部分混凝剂在提升后投加。

预沉池、初沉池、生化沉淀池、终淀池内的污泥排放到污泥池内。

接触氧化池出水进入反应池，在反应池内加入混凝剂。

污水进入曝气生物滤池，曝气生物滤池内添加生物促进剂。

经生化沉淀池固液分离后，污泥排放到污泥池，部分污泥回流到活性污泥池。

混凝剂包括聚合氯化铝和脱色混凝剂。

本发明的有益效果在于：能够有效去除水中的悬浮物、杂质、重金属铬离子等；出水达标，同时，产生的污泥在污泥池中集中处理，经压滤机抽出，形成干泥；整体改造成本低、效果好。

附图说明

图1为现有的污水处理的流程示意图。

图2为本发明的污水处理的流程示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

见图2，本发明污水处理方法包括：

污水经粗、细的格栅去除较大的杂物和纤维后进入集水池，污水在集水池内用泥浆泵抽到预沉池，泵前加混凝剂，以便于悬浮物更容易沉淀。污水在预沉池进行初步的固液分离，沉下的污泥靠静压排放到污泥池，上部污水自流进入调节池。调节池污水采用二级提升到物化反应池，部分混凝剂在提升前投加，部分混凝剂在提升后投加，具体的量视反应效果定。污水经物化反应池反应后进入初沉池，经初沉池固液分离后，污泥定期排放到污泥池，初沉池的上清液进入活性污泥池中，进行生化处理。活性污泥池生化处理后的出水先经过生化沉淀池，经生化沉淀池固液分离后，污泥排放到污泥池，部分污泥回流到活性污泥池，生化沉淀池上清液进入接触氧化池中，进一步降解有机物。接触氧化池出水进入反应池，在反应池内加入混凝剂，以确保出水达标，并去除水中的悬浮物；反应后污水进入曝气生物滤池，曝气生物滤池内添加生物促进剂，进一步降解有机物和氨氮，曝气生物滤池出水达标排放。污泥池内的污泥经压滤机抽出，形成干泥。

改造后各处理单元设计出水主要水质指标：

预沉池、调节池、物化沉淀池、活性污泥池、生化沉淀池、接触氧化池、终沉池、曝气生物滤池中COD的的值（mg/l）分别是：3000、2400、1300、700、300、250、〈200。

预沉池、调节池、物化沉淀池、活性污泥池、生化沉淀池、接触氧化池、终沉池、曝气生物滤池中COD的去除率分别是：20%、54%、46%、57%、38%〉20%。

预沉池、调节池、物化沉淀池、生化沉淀池、终沉池、曝气生物滤池中SS的值（mg/l）分别是：6000、2000、200、150、100、〈100。

调节池、物化沉淀池、生化沉淀池、终沉池中SS的去除率分别是：67%、90%、25%、33%。

预沉池、调节池、物化沉淀池、活性污泥池、接触氧化池、终沉池、曝气生物滤池中NH3-N的值（mg/l）分别是：200、200、180、150、120、80、<15。

物化沉淀池、活性污泥池、接触氧化池、终沉池、曝气生物滤池中NH3-N的去除率分别是：10%、16.7%、20%、33.3%、>81.2%。

预沉池、活性污泥池、生化沉淀池、接触氧化池、终沉池、曝气生物滤池中色度（倍）值分别是：600、150、150、150、60、〈60。

以下对具体的改造方案作详细的说明。

一、隔杂物及集水池。

皮革污水中的杂物、纤维、悬浮物很多，因为受地方和高程的限制，本项目采用粗、细格栅对各股污水先行拦截杂物、纤维及悬浮物，以免堵塞管道和设备。由于皮革污水有间歇操作的特点，污水排放量波动较大，集水池应适当加大。集水池采用原有的初沉砂池改造，池体加长6米，污水停留时间约为4小时，进水处加一个细隔栅。在集水池旁设三个药剂罐，分别为硫酸亚铁、PAC（聚合氯化铝）和脱色混凝剂（WH系列）。集水池污水采用泥浆泵输送到初沉池，泵前管道内加入少量混凝剂，以促使悬浮物更容易沉淀。

相关设备参数：

粗隔栅间距：10mm（二个），人工清理。

细隔栅间距：5mm（二个），人工清理。

药剂罐尺寸：Φ800*1100mm（三个），材质：PP板。

泥浆泵两台，型号：2PN。

引水罐尺寸：Φ400*800mm（二个）。

集水池尺寸：16000*5000*2000mm。

二、预沉池。

预沉池利用现有的沉砂池进行了改造和在加药池及预沉池的地方新建。

现有的两个沉砂池改造成竖流式沉淀池，由于现有池体高度不够，需要在现有池体上加高一米，池中心设置中心管，池顶设置布水箱，池内增加溢流堰。利用高程静压排泥，污泥排入污泥池。改造后竖流式沉淀池尺寸为Φ4000*5000mm（二个）。单池处理的能力为7m³/ m².h，停留时间为4小时。

拆除原有的加药池和预沉池，重新建造一个平流式沉淀池，利用高程静压排泥，空孔管（PVC塑料材质）排泥，污泥排入污泥池。其特点是建造简单，造价低。改造后平流式沉淀池尺寸为：12000*4700*4500mm（一个），处理能力为28m³/ h，表面负荷为0.58m³/ m².h，停留时间为4小时。

三个池并联运行，则处理时的表面负荷为0.6m³/ m².h。泥水分离后上清液自流到调节池。

三、调节池。

现有的活性污泥池改造作为调节池。结构尺寸为12000*12000*4000mm，有效水深为3.5m，有效容积为504 m³，停留时间为12小时。

四、物化反应。

物化处理的目的，既要去除色度、悬浮物、重金属离子三价铬、S^2-，也要大幅度降低COD、BOD等，以确保生化处理的过程负荷不致太大。

1、混凝剂的选择。

本项目的改造根据所同类项目经验与本项目的同类污水烧杯小试试验，提出以下的物化处理方式。主要混凝药剂选用WH-4A混凝脱色剂（产地广州）和聚合氯化铝（产地河南）复配使用去除COD、色度、悬浮物、Cr³⁺，其中Cr³⁺主要由PH的调节形成氢氧化铬沉淀，在混凝时间同其他悬浮物一并去除。WH-4A是一种中等分子量的有机混凝脱色剂，对色度、悬浮物、COD有很强的去除效果，混凝产生的污泥量少。

由于原水PH值较低，需要投加部分碱把污水PH值调到7左右，所以在反应池内需要投加碱。

选用混凝药剂与污水反应，将污水中重金属铬去除，其中，混凝药剂选用型号为WH-4A的混凝脱色剂和聚合氯化铝复配使用，混凝脱色剂和聚合氯化铝复配的重量比例为7：3；混凝药剂的投放位置在污水流向物化反应池前的管道中一次性投放，其中，污水、混凝药剂的重量比例为35：1；污水从物化反应池流入混凝池后，在混凝池中投放碱，调高污水的PH值到7左右，其中，碱为NaOH；每升混凝池的池水中投放的碱的量为：0.2 g -0.5g。

在混凝池中投放碱，碱还可以是石灰、Na₂S。

2、加药及反应方式。

（1）、WH-4A、PAC在污水提升泵泵前管道内加入。以玻璃转子流量计计量，在提升泵的流量基本稳定的情况下，加药量也基本是稳定的。石灰和PAM则用泵分别在1、2号反应池内加入，石灰是不定期根据污水PH值而加的，溶药池设置6个，每个有效容积3 m³，最短供药时间大于24小时。

池体尺寸：3000*2000*1500mm（内分六格）。

（2）、混凝反应池利用现有的反应池改造，更换现有的搅拌机。第一格利用泵的扬程余压搅拌在泵前已加入的药剂和石灰。第二格设置机械搅拌，并加入PAM。

3、初沉池（一级物化沉淀池）。

初沉池利用现有的初沉池改造。

将原有的四个初沉池改造成竖流式沉淀池，由于原有池体高度不够，需要在现有池体上加高一米，池中心设置中心管。利用高程静压排泥，污泥排入污泥池。改造后单座竖流式沉淀池尺寸为：Φ4000*5000mm（四个）。四个池并联运行，则处理时的表面负荷为0.83m³/ m².h。泥水分离后上清液自流到活性污泥池。

4、污泥池及污泥处置。

本项目的污泥来源有：

（1）、预沉池产生的污泥。

预沉池产生的污泥量经试确认占水量的3%，约30 m³/d，通过沉淀池排泥排入污泥池。

（2）、初沉池产生的污泥。

采用上述复配方式进行的物化混凝过程产生的污泥量较少，沉淀2小时后占水量的3%，即日产98%含水率的污泥约30 m³/d，通过沉淀池排泥管排入污泥池。

（3）、生化产生的污泥。

生化采用活性污泥法和接触氧化法相结合。生化沉淀池的污泥排放到污泥池，部分回流到活性污泥池内。

（4）、生化后再物化产生的污泥。

生化后的水质COD有可能不能稳定达标，为确保达标，仍需要加入混凝剂进一步去除COD、悬浮物等，产生的污泥在沉淀2小时后的体积量为1%总水量，即日产98%含水率的污泥约10 m³/d，通过沉淀池排泥管排入污泥池。

以上四个部分的污泥总计98%含水率的污泥量约为70 m³/d。

原污泥池和原有的集水池改为污泥池。原有的集水池由于池面地势较低，下雨时容易积水，所以在地面上增高500mm。改造后的污泥池的体积为115 m³。

现有一台80 m²的板框压滤机，再增加一台80 m²的板框压滤机。

压滤后的污泥含水率约75-80%，作为工业固体废弃物交有关单位处理。

五、活性污泥池。

1、新建一个活性污泥池及生化沉淀池。活性污泥池分两个池，第一个池体尺寸为：21800*2700*6000mm；第二个池体尺寸为：11800*3000*6000mm；有效容积为471 m³，有效停留时间为11小时。

容积负荷核算：

COD容负荷F_V=（1300mg/l-700mg/l）*1000 m³/d/471 m³=1.27kgCOD/（m³/d）。

2、生化沉淀池。

尺寸为10000*3000*6000mm。

表面负荷为2.0m³/ m².h。

产生的生化污泥回流到活性污泥池，污泥回流量为50%，考虑到场地问题，用管道泵输送。

六、接触氧化池。

原有两个接触氧化池，两个接触氧化池总的有效体积为540 m³。接触氧化池的曝气管采用曝气盘曝气。由于原来采用硫酸亚铁为主的加药方式，接触氧化池水质发黄，生化污泥矿化，活性不高，而且采用弹性填料，填料不易挂膜，COD去除率因此降低，这样就无法保证或根本不能达到生化处理的去除目标。考虑到更换填料的成本和工程量都较大，只对新增的接触氧化池采用组合填料。同时由于污水NH₃-N含量较高，原生化系统停留时间不够，现在污水进入接触氧化前增加一个活性污泥池及生化沉淀池。本项目不采用厌氧生化处理方法，这是由于在皮革加工过程中需加入较多的硫酸盐和硫化物，在物化处理时也会带入一定量的硫酸盐，因此在污水中存在大量SO₄ ^2-，一旦厌氧会由于硫酸盐还原菌（SBR）的作用产生大量的S^2-，不但对厌氧生化本身会造成危害，周围产生臭气，更对好气生化影响尤其严重，甚至无法运行。

对接触氧化池改造如下：将原有的一段沉淀池、二段沉淀池、砂滤池、清水池及气浮池改作接触氧化池，池内用组合填料。

则接触氧化池总的有效容积为900 m³，停留时间为15小时。

容积负荷核算：

COD容负荷F_V=（7000mg/l-300mg/l）*1000 m³/d/900 m³=0.44kgCOD/（m³/d）。

七、反应池及终沉池。

生化后的出水色度还较高，为确保出水色度达标，在反应池加入混凝剂进一步去除COD、色度、悬浮物等，以尽可能少的悬浮物进行后续生化。因此本改造在原干化池另一半的地方建造反应池及终淀池。接触氧化后出水利用高程自流到反应池，反应池分成三格。第二格设置机械搅拌机，加入脱色剂和PAM（聚丙烯酰胺）。第三格设置机械搅拌增大反应絮体，以利于沉淀。

反应池尺寸：5350*1800*5000mm（分三格）。

沉淀池尺寸：20000*5350*5000mm。

处理时的表面负荷为0.63 m³/ m².h。

八、曝气生物滤池。

1、滤池。

（1）、功能。

皮革污水氨氮含量高，一般生化法对氨氮去除率较低，不能处理到达标，本工艺采用高效生物滤池BAF（曝气生物滤池）进一步处理，并加入生物促进剂，生物促进剂为市售，目的是增加硝化菌的量，提高氨氮的去除效果，以保证出水达标排放。

（2）、参数。

有效停留时间：4小时。

结构：钢砼结构。

内控尺寸：L（m）* W（m）* H（m）=16*4*4.6，分二格。

（3）、主要设备。

生物滤料：1600 m³。

2、曝气生物滤池配置清水池。

（1）、功能。

贮存水，用于BAF池的反冲洗。

（2）参数。

有效容积：48 m³。

结构：钢砼结构。

内控尺寸：L（m）* W（m）* H（m）=4*4*3.5。

（3）、主要设备。

反冲水泵1台：ISW150-200（I）。

本发明具有以下特点：

1、尽可能利用现有的设施设备，在能达到处理效果的前提下，尽量节省投资费用，节约时间；

2、在工艺流程上尽可能与现有设施相适应；

3、在操作上对新改造的部分尽可能简便、易管理；

4、在混凝剂上采用效果好、价格适当、先进的专用药剂，以确保物化预处理的效果；

5、采用分步改造的方法，让污水处理系统能跟进工厂的生产；

6、执行国家和地方有关环境保护的各项规定，确保出水各项指标稳定可靠地达到国家及地区有关污染物排放标准。

当然，以上所述之实施例，只是本发明的较佳实例而已，并非限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims

1.污水处理方法，其特征在于：污水进入集水池；污水在集水池内用泥浆泵抽到预沉池；污水在预沉池进行初步的固液分离，上部污水自流进入调节池；调节池污水提升到物化反应池；污水经物化反应池反应后进入初沉池；经初沉池固液分离后，初沉池的上清液进入活性污泥池中，进行生化处理；活性污泥池生化处理后的出水先经过生化沉淀池，生化沉淀池上清液进入接触氧化池中；接触氧化池出水进入反应池反应；反应后污水进入终淀池，经沉淀后再进入曝气生物滤池，曝气生物滤池出水排放。

2.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：污水经粗、细的格栅后进入集水池。

3.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：污水在集水池内用泥浆泵抽到预沉池，泵前加混凝剂。

4.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：调节池污水采用二级提升到物化反应池，部分混凝剂在提升前投加，部分混凝剂在提升后投加。

5.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：预沉池、初沉池、生化沉淀池、终淀池内的污泥排放到污泥池内。

6.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：接触氧化池出水进入反应池，在反应池内加入混凝剂。

7.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于：污水进入曝气生物滤池，曝气生物滤池内添加生物促进剂。

8.根据权利要求5所述的污水处理方法，其特征在于：经生化沉淀池固液分离后，污泥排放到污泥池，部分污泥回流到活性污泥池。

9.根据权利要求3或4或6所述的污水处理方法，其特征在于：混凝剂包括聚合氯化铝和脱色混凝剂。