CN106336075B - 一种处理电厂循环冷却排污水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种处理电厂循环冷却排污水的方法，属于污水处理技术领域。配置碳源和除氧剂，将碳源和除氧剂投加到待处理水中充分混合，将待处理水样通入生物过滤单元中，采用上流式连续流过滤，在生物过滤单元的火山岩填料的中上段进行曝气。配置絮凝剂，将絮凝剂投加到生物过滤单元的出水中，混合，再投加絮凝剂，混合，经过砂滤单元后，出水外排。本方法通过外加除氧剂，有效去除循环冷却排污水中的饱和溶解氧，通过外加碳源，调整适宜的碳氮比，解决了循环冷却排污水自身含有的碳源不足、可生化性较差的问题。本发明方法简洁高效，易于自动化控制，并可以与其他循环冷却排污水处理工艺结合，实现对循环冷却排污水的综合处理。
Description
技术领域
本发明的目的是提出一种处理电厂循环冷却排污水的方法，属于污水处理技术领域。
背景技术
我国电厂循环冷却水主要采用城镇污水处理厂的出水(再生水)作为补水，再生水中本身含有的氮、磷、有机物等指标执行一级A排放标准，但经过循环冷却系统浓缩后，排污水中总氮、总磷、有机物等均不能达标排放，且溶解氧饱和、悬浮物和盐分偏高，不利于后续反硝化处理。针对电厂循环冷却排污水，国内此前尚无妥善的脱氮除磷处理技术。
发明内容
本发明的目的是提出一种处理电厂循环冷却排污水的方法，应对电厂循环冷却排污水的深度处理。通过除氧系统去除进水饱和溶解氧，通过碳源投加系统调整进水碳氮比,利用复合生物滤池滤料的吸附和生物反硝化作用，去除水中的氮素；通过上段曝气强化去除多余的有机碳源去除；通过投加絮凝剂，将磷以沉淀形式固定下来并通过后续活性砂滤池过滤去除，实现脱氮除磷一体化。
本发明提出的处理电厂循环冷却排污水的方法，包括如下步骤：
(1)配置碳源：将纯度≥99.5％的三水合乙酸钠加入到去离子水中，配置成乙酸钠有效成分为5％-10％的水溶液，置于密封储罐内；
(2)配置除氧剂：将分析纯的亚硫酸钠加入到去离子水中，配置成亚硫酸钠有效成分为0.5％-1％的水溶液，置于密封储罐内；
(3)将碳源和除氧剂投加到待处理水中充分混合，根据待处理水的水质、水量情况，调整投加量使得待处理水中的碳氮比为3.5-4.0，待处理水的溶解氧为0.5mg/L左右；
(4)对经步骤(3)的待处理水样通入生物过滤单元中，采用上流式连续流运行，滤速为4-8m/h、，在生物过滤单元中，待处理水先后通过卵石层、沸石层和火山岩层三级滤料，其中卵石粒径为16-32mm、8-16mm和4-8mm三种，自下而上分布，卵石层作为承托层；沸石层沸石粒径为4-8mm，空隙率为35％；火山岩的粒径为3-5mm，密度为1200-1300kg/m3，比表面积为10-15m3/kg，填充空隙率为50％-60％，填充密度为800-850kg/m3。卵石层、沸石层和火山岩层三级滤料的填充高度比为1:2:(3-4)；
(5)在生物过滤单元的火山岩填料的中上段进行曝气，曝气过程中的气水比为：(2.5-3):1；
(6)配置絮凝剂：絮凝剂是将有效氧化铝的百分比含量为28％-30％的聚合氯化铝固体投加到去离子水中，配置成有效氧化铝浓度为10％的水溶液；
(7)将絮凝剂投加到生物过滤单元的出水中，充分混合，根据水中总磷浓度，调整聚合氯化铝投加浓度，使得生物过滤单元的出水中的有效氧化铝含量与总磷浓度比例为(2.5-5.0):1；
(8)步骤7中投加絮凝剂并经充分混合后的水进入砂滤单元，采用上流式过滤，滤速为5-7m/h，砂滤单元自下而上分为卵石层和石英砂滤层，卵石层为垫层，卵石粒径为8-16mm；石英砂滤层采用天然粒径为1.2～2.0mm、不均匀系数＜1.5的石英砂，经过砂滤单元后，出水外排。
本发明提出的处理电厂循环冷却排污水的方法，其优点是：
1、本发明的处理电厂循环冷却排污水的方法，通过外加除氧剂，可以有效去除循环冷却排污水中的饱和溶解氧，保持进水溶解氧浓度适于反硝化菌生长。
2、本发明方法，通过外加碳源，可以调整适宜的碳氮比，解决了循环冷却排污水自身含有的碳源不足、可生化性较差的问题。
3、本发明方法，利用生物过滤单元的粒状填料和附着其上的生物膜的过滤、絮凝、生物代谢、沿程食物链分级捕食作用，并利用反应器内的缺氧、好氧等不同环境的分区，可以一体化完成反硝化、去除有机物和悬浮物等过程。
4、本发明方法中，生物过滤单元出水通过投加絮凝剂并通过后续砂滤单元过滤除磷，可以实现脱氮除磷工艺一体化。
5、本发明的方法填补了国内循环冷却排污水脱氮除磷技术的空白，适用于高氮低碳的污水处理工程，特别是针对循环冷却排污水的深度处理，方法同时控制出水有机物、SS等满足相关排放标准。
6、本发明方法中的生物过滤单元，有机负荷高、占地面积小、投资少、不产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好；砂滤单元占地面积小，过滤效率高。
7、本发明方法简洁高效，易于自动化控制，并可以与其他循环冷却排污水处理工艺(例如除盐工艺)结合，实现对循环冷却排污水的综合处理。
具体实施方式
本发明提出的处理电厂循环冷却排污水的方法，包括以下步骤：
(1)配置碳源。将纯度≥99.5％的三水合乙酸钠(CH2COONa2·3H2O)加入去离子水中，配置成乙酸钠有效成分为5％-10％的水溶液，置于密封储罐内。
(2)配置除氧剂。将分析纯的亚硫酸钠(Na2SO3)加入去离子水中，配置成亚硫酸钠有效成分为0.5％-1％的水溶液，置于密封储罐内。
(3)将碳源和除氧剂投加到待处理水中充分混合，根据待处理水的水质、水量情况，调整投加量使得混合水样的碳氮比为3.5-4.0，使得混合水样的溶解氧保持在0.5mg/L左右。
(4)将混合水样通入生物过滤单元中，采用上流式连续流运行，滤速4-8m/h。在生物过滤单元，混合水样先后通过卵石层、沸石层、火山岩层三级滤料。卵石粒径为16-32mm、8-16mm和4-8mm三种，自下而上分布，卵石层主要作为承托层，并可以初步过滤截留水中的大块悬浮物等杂质；沸石层沸石粒径为4-8mm，空隙率35％，主要目的是进一步过滤水样，兼有吸附水中残余氨氮的作用；火山岩的粒径为3-5mm，密度为1200-1300kg/m3，比表面积为10-15m3/kg，填充空隙率为50％-60％，填充密度为800-850kg/m3，主要目的是利用其较大的比表面积，促使反硝化菌挂膜生长，利用反硝化作用，去除水中总氮，同时兼具有过滤去除SS的作用。卵石层、沸石层、火山岩层三级滤料的填充高度比为1:2:(3-4)。
(5)在生物过滤单元的火山岩填料的中上段进行曝气。曝气的主要目的是强化氧化去除水中多余的碳源，保证出水CODCr达标。气水比2.5-3:1
(6)配置絮凝剂。絮凝剂采用有效氧化铝含量为28％-30％的聚合氯化铝固体([Al2(OH)nCl6-n]m)，投加到去离子水中，配置成有效氧化铝含量为10％的水溶液。
(7)将絮凝剂投加到生物过滤单元出水中，充分混合。根据水中总磷浓度，调整聚合氯化铝投加浓度，使得混合水样中有效氧化铝含量与总磷浓度比例在2.5-5.0:1，具体投加系数可以根据水样烧杯除磷实验确定。
(8)将投加絮凝剂并充分混合的水样通入砂滤单元，采用上流式过滤，滤速5-7m/h。砂滤单元自下而上分为卵石层和石英砂滤层两级。卵石层为垫层，卵石粒径8-16mm；石英砂滤层采用天然粒径为1.2～2.0mm，不均匀系数＜1.5的石英砂。砂滤单元主要是通过过滤去除上一步形成的絮体，达到除磷和进一步去除SS的作用。经过砂滤单元后，出水外排。
以下介绍本发明方法的实施例：
实施例1
应用本发明方法对热电厂循环冷却排污水进行中试处理，原水溶解氧8.5-9.0mg/L，总氮浓度35-60mg/L，总磷0.4-2.0mg/L，悬浮物9-18mg/L。生物过滤单元采用柱状生物滤池，直径0.6m，高4m，滤料层自下而上分别填充卵石、沸石、火山岩滤料，高度分别为0.4、0.8、1.2m；砂滤单元采用砂滤柱，直径0.4m，高3m，自下而上分别填充卵石垫层和石英砂滤料，高度分别为0.5m和1.5m。
以乙酸钠为外加碳源，保持进水碳氮比3.5-4：1。在总氮容积负荷0.45-0.76kg/m3·d(进水流量300L/h)的条件下，经过30d的运行，总氮出水浓度低于10mg/L，总氮去除率在71.4％-83.3％之间；通过生物滤池火山岩填料上段曝气可以去除多余碳源，出水CODCr低于20mg/L；生物滤池出水投加聚合氯化铝，经砂滤过滤除磷，聚合氯化铝实际投加系数3.85-6.50，出水总磷低于0.2mg/L，悬浮物低于5mg/L。
实施例2
应用本发明方法处理北京某燃气热电厂循环冷却排污水工程，设计进水量10000m3/d，进水溶解氧8.5-9.0mg/L,CODCr 20mg/L，总氮浓度40-60mg/L，总磷1.0-2.0mg/L，悬浮物20-35mg/L。碳源采用三水合乙酸钠，除磷剂为聚合氯化铝。生物过滤单元共6个，单池有效容积136m3，尺寸5×4×6.8m，卵石、沸石、火山岩填料高度分别为0.5m、1.0m、2.5m；活性砂滤池共12组，总有效过滤面积62m2，采用1.2-2.0mm石英砂滤料。经过调试和试运行，工程稳定出水水质符合《北京水污染物综合排放标准》(DB11307-2013)一类A标准，主要控制指标总氮低于10mg/L，总磷低于0.2mg/L，CODCr低于20mg/L，SS低于5mg/L。工程采用自动控制系统，根据在线仪表的水质监测数据，实时调控药剂投加。
Claims (1)
1.一种处理电厂循环冷却排污水的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
(1)配置碳源：将纯度≥99.5％的三水合乙酸钠加入到去离子水中，配置成乙酸钠有效成分为5％-10％的水溶液，置于密封储罐内；
(2)配置除氧剂：将分析纯的亚硫酸钠加入到去离子水中，配置成亚硫酸钠有效成分为0.5％-1％的水溶液，置于密封储罐内；
(3)将碳源和除氧剂投加到待处理水中充分混合，根据待处理水的水质、水量情况，调整投加量使得待处理水中的碳氮比为3.5-4.0，待处理水的溶解氧为0.5mg/L；
(4)对经步骤(3)的待处理水样通入生物过滤单元中，采用上流式连续流运行，滤速为4-8m/h，在生物过滤单元中，待处理水先后通过卵石层、沸石层和火山岩层三级滤料，其中卵石粒径为16-32mm、8-16mm和4-8mm三种，自下而上分布，卵石层作为承托层；沸石层沸石粒径为4-8mm，空隙率为35％；火山岩的粒径为3-5mm，密度为1200-1300kg/m3，比表面积为10-15m3/kg，填充空隙率为50％-60％，填充密度为800-850kg/m3，卵石层、沸石层和火山岩层三级滤料的填充高度比为1:2:(3-4)；
(5)在生物过滤单元的火山岩填料的中上段进行曝气，曝气过程中的气水比为：
(2.5-3):1；
(6)配置絮凝剂：絮凝剂是将有效氧化铝的百分比含量为28％-30％的聚合氯化铝固体投加到去离子水中，配置成有效氧化铝含量为10％的水溶液；
(7)将絮凝剂投加到生物过滤单元的出水中，充分混合，根据水中总磷浓度，调整聚合氯化铝投加浓度，使得生物过滤单元的出水中的有效氧化铝含量与总磷浓度比例为(2.5-5.0):1；
(8)步骤(7)中投加絮凝剂并经充分混合后的水进入砂滤单元，采用上流式过滤，滤速为5-7m/h，砂滤单元自下而上分为卵石层和石英砂滤层，卵石层为垫层，卵石粒径为8-16mm；石英砂滤层采用天然粒径为1.2～2.0mm、不均匀系数＜1.5的石英砂，经过砂滤单元后，出水外排。
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