某制革公司以生產(chǎn)牛皮為主，制革廢水有機(jī)污染物、氨氮濃度和懸浮物較高，并具有一定的色度和毒性，屬于難處理廢水。經(jīng)過(guò)技術(shù)論證和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該項(xiàng)目廢水處理進(jìn)行工程設(shè)計(jì)與調(diào)試，采用氣浮—氧化溝—人工濕地工藝進(jìn)行處理，使其達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。  

1廢水特點(diǎn)及廢水水量、水質(zhì)  

該公司制革過(guò)程分為準(zhǔn)備工段、鞣制工段和整飾工段三部分，廢水主要由脫脂廢水、浸灰脫毛廢水、鉻鞣廢水、加脂染色廢水和洗滌廢水等組成，所產(chǎn)生的量為5000m3/d。制革廢水是一種有機(jī)污染濃度、懸浮物濃度和氨氮濃度高的廢水，還含有大量難以降解的物質(zhì)(如木質(zhì)素、丹寧)和特有的對(duì)污水處理不理的無(wú)機(jī)化合物(如硫化物、鉻和酸堿等)，水質(zhì)水量波動(dòng)大，微生物的正常代謝常常受到抑制，處理難度較大［1］。  

設(shè)計(jì)出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)進(jìn)出水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。  

表1廢水原水水質(zhì)及排放要求  

2處理工藝流程  

該公司在老廠區(qū)實(shí)施了一套廢水治理工程，工程設(shè)計(jì)水量1500m3/d，出水執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，由于用地和投資受到限制，綜合廢水處理工藝采用了氣浮—氧化溝—二沉，實(shí)際進(jìn)水CODCr為3000～5500mg/L，出水CODCr為80～113mg/L;進(jìn)水NH3-N為80～200mg/L，出水10～80mg/L。該工藝存在CODCr出水不穩(wěn)定和氨氮處理效果不理想的問(wèn)題，當(dāng)水質(zhì)變化大時(shí)氨氮超標(biāo)現(xiàn)象很嚴(yán)重，COD也會(huì)微超。若進(jìn)水濃度進(jìn)一步提高，出水要穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的可能性很小。該公司在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程，一方面在脫灰、軟化過(guò)程要添加無(wú)機(jī)銨鹽，另一方面在原料皮(牛皮)加工過(guò)程中，大量的皮膠原蛋白被分解成氨氮進(jìn)入水中進(jìn)入廢水中［2］，因此該廢水中的NH3-N含量較高，進(jìn)水NH3-N平均約130mg/L，出水要求小于15mg/L，去除率需達(dá)到88．5%。NH3-N濃度高往往會(huì)影響廢水處理效果及穩(wěn)定性，并且要達(dá)到如此高的去除效果還相當(dāng)困難，且投資成本很高。因此本工程對(duì)脫氮工藝提出了很高的要求。本工程在對(duì)老廠區(qū)的廢水運(yùn)行實(shí)踐的調(diào)查及廢水試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以分類處理和集中處理相結(jié)合為處理原則，工藝流程具體見(jiàn)圖1。  

含鉻廢水單獨(dú)采用堿性(NaOH)水解沉淀法處理，鉻液pH控制在8．5～10．0范圍內(nèi);含硫廢水經(jīng)過(guò)投加FeSO4混凝，S2-與Fe2+結(jié)合生成的FeS通過(guò)沉淀池固液分離，從而降低鉻和S2-對(duì)生化處理的毒害影響。綜合廢水采用絮凝氣浮—氧化溝(含選擇池)—二沉池—人工濕地的組合工藝。從運(yùn)行現(xiàn)狀來(lái)看，綜合廢水加強(qiáng)預(yù)處理措施(格柵沉淀、調(diào)節(jié)和氣浮)，均勻水質(zhì)水量和去除毛、渣等懸浮物，削減部分污染負(fù)荷，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造良好條件行;采用氧化溝(含選擇池)和人工濕地等多種生化工藝聯(lián)合處理，對(duì)降低廢水中生化抑制物質(zhì)的毒性起到了良好的效果，保證了廢水的達(dá)標(biāo)排放［3-4］。實(shí)踐證明，該組合工藝對(duì)本項(xiàng)目是有效的、適宜的。  

圖1工藝流程示意圖  

3主要構(gòu)筑物與設(shè)備  

(1)格柵井:采用回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)兩臺(tái)HF-400型(N=0．75kW)，一用一備，高峰時(shí)兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。去除廢水中的毛、廢皮邊、皮屑。  

(2)調(diào)節(jié)沉淀池:1座(2格)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)池與沉淀池合建，既去除廢水懸浮物，又對(duì)廢水進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，使得整個(gè)系統(tǒng)能夠以平均流量運(yùn)行。尺寸為35．0m×12．0m×4．5m，水力停留時(shí)間10h。設(shè)污水提升泵4臺(tái)85WQ85-6－4(Q=85m3/h，H=6m，N=4．0kW)，3用1備。  

(3)混凝池:為CAF系統(tǒng)的預(yù)處理。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，1座2格，每格設(shè)攪拌器一臺(tái)，加藥系統(tǒng)一套。水力停留時(shí)間0．5h，尺寸為8．0m×8．0m×2．5m。  

(4)CAF(渦凹)氣浮系統(tǒng):2套，每套Q=150m3/h，尺寸11．50×2．50×1．85m，停留時(shí)間為15min，N=6．6kW。CAF具有分離時(shí)間短、去除效率高等特點(diǎn)。  

(5)選擇池:4座，單座有效容積95m3，水力停留時(shí)間1．5h，設(shè)2臺(tái)水下攪拌器QJB-1．5，N=1．5kW。  

(6)氧化溝:4座，單座容積1500m3，水力停留時(shí)間21h，污泥齡20d，污泥負(fù)荷0．050kgBOD5/kgmLSS·d，污泥濃度4000mg/L，污泥回流比100%。設(shè)8臺(tái)轉(zhuǎn)盤(pán)曝氣機(jī)(兩溝式)，N=22kW;8臺(tái)轉(zhuǎn)盤(pán)曝氣機(jī)(單溝式)，N=15kW。  

(7)二沉池:4座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，輻流式，池徑8．0m，表面負(fù)荷0．70m3/(m2·h)，設(shè)4臺(tái)中心傳動(dòng)垂架式刮泥機(jī)SZG－8(N=0．75kW)。  

(8)人工濕地:總面積80畝，共三級(jí)，主要設(shè)計(jì)參數(shù):一級(jí)人工濕地的BOD5負(fù)荷250kg/公頃·天，塘深2m，停留時(shí)間1．0d，存活生物有水葫蘆、浮游蟲(chóng)類、魚(yú)類等;二級(jí)人工濕地BOD5負(fù)荷120kg/公頃·天，塘深1m，存活生物有魚(yú)類等;三級(jí)人工濕地BOD5負(fù)荷100kg/公頃·天，塘深0．5m，存活生物有蘆葦和其他水生生物等。  

4工程調(diào)試及運(yùn)行效果  

本工程已穩(wěn)定運(yùn)行2年多時(shí)間，各項(xiàng)進(jìn)水指標(biāo)變化幅度較大，但均能達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的，順利通過(guò)了環(huán)保驗(yàn)收。出水運(yùn)行的監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。  

表2廢水處理監(jiān)測(cè)結(jié)果表(單位:mg/L)  

5技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析  

本工程按日處理量5000m3設(shè)計(jì)，綜合廢水直接運(yùn)行費(fèi)用1．66元/m3，其中電費(fèi)1．12元/m3，藥劑費(fèi)0．38元/m3，人工費(fèi)0．16元/m3。

6結(jié)論  

(1)采用氣浮一氧化溝－人工濕地組合工藝處理制革廢水，經(jīng)過(guò)2年多的運(yùn)行實(shí)踐證明，該工藝成熟可靠，耐沖擊負(fù)荷性能好，處理效果顯著，能確保出水達(dá)標(biāo)排放。CODCr去除率≥97．5%，NH3-N去除率≥90%，出水水質(zhì)優(yōu)于設(shè)計(jì)要求，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。  

(2)生化處理前采取物化處理措施，有效保證了生化進(jìn)水水質(zhì)的穩(wěn)定性，加上含鉻廢水和含硫廢水的單獨(dú)預(yù)處理，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。  

(3)生化前設(shè)氣浮，使皮革廢水中較難生物降解、易氣泡的表面活性物質(zhì)得到較為徹底的去除，為生化的高效、少泡沫運(yùn)行創(chuàng)造了有利的條件。  

(4)選擇池的設(shè)置對(duì)難降解有機(jī)物能起到良好的水解作用，改善污泥的沉降性能，防止污泥膨脹。氧化溝適用于制革廢水的治理，具有污泥負(fù)荷低、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)一定程度的脫氮、運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)，CODCr去除率可達(dá)90%以上、NH3-N去除率可達(dá)50%以上。  

(5)深度處理采用三級(jí)人工濕地系統(tǒng)，可確保廢水處理后各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行結(jié)果表明，人工濕地CODCr的去除率達(dá)50%以上，NH3-N去除率達(dá)50%以上，具有運(yùn)行費(fèi)用低、易維護(hù)、出水效果穩(wěn)定且耐沖擊等優(yōu)點(diǎn)。

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