磷化工生产工艺流程(收集3篇)
磷化工生产工艺流程范文篇1
【关键词】酿酒废水;COD;CASS;除磷
【Abstract】SOmeofGuizhouMaotai-flavorLiquoruseofCASSprocessasaproductionbrewerywastewaterbyAerobictreatmentunits,havemadesmallfootprint,lowenergyconsumption,simplemanagement,stableeffect,waterqualitymeetsthedesignrequirementsofthestandard.ArticleindetailonthebasisoftheprincipleandcharacteristicsofCASSprocess,setoutonthedesignparameters,andcharacteristicsofhighPcontentinwastewater,SRTfocusfromtheTCvalue,sludgeandotherparametersforanin-depthanalysisofstrengtheningeffectofphosphorus.
【Keywords】WastewaterofWineproduction;COD;CASS;Phosphorusremoval
0引言
白酒酿造企业生产废水属于高浓度有机废水,通常采用“预处理+厌氧+好氧+沉淀”的组合工艺,工艺流程长、占地面积大、运行管理困难,运行中受各种因素影响,出水不稳定、排放超标的情况时有发生。
位于贵州省赤水河畔的某大型酱香型白酒生产企业因土地资源紧张、生产过程水质波动大,设计人员经过多方面比选,采用CASS作为生产废水的好氧处理工艺,工程实施后经运行验证,取得了占地小,自动化程度高、运行管理简单,对水质波动适应性强,出水水质稳定、能耗低的良好效果。
1CASS工艺原理及特点
CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)工艺是序批式活性污泥法(SBR)的变形工艺,其结合了ICEAS和CAST工艺的优点。一般来说,CASS池分为生物选择区(预反应区)及主反应区,为了稳定及提高处理效果,也有在两区之间增设兼氧区的设计。
CASS池是一种连续进水、间歇排水、周期性循环运行,集反应、沉淀、排水于一体反应器。
预反应区一般占反应池总体积的10~15%,活性污泥在高BOD负荷下运行,微生物在反应区内通过酶的快速吸附污水中大部分可溶性有机物,高负荷基质快速积累,促进微生物的增值,对水质水量波动可到较好的缓冲作用,同时对丝状菌的生长起到抑制作用,可有效防止污泥膨胀。
主反应区为好氧区,是一个较低负荷的底物降解阶段,一般控制ORP在100~150mV,溶解氧DO在0~2.5mg/L[1]。运行过程中通过对曝气强度的控制完成废水中有机物的降解,反应区内活性污泥基本处于缺氧状态,溶解氧向污泥絮体内的传递受限制而硝态氮由污泥内向体系的传递不受限制,从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化。
CASS工艺无需二沉池,设施布置紧凑、占地省、投资低;处理过程基质浓度由高到低,浓度梯度从高到低,基质利用速率由大到小,工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器。
CASS工艺可通过DO控制及运行周期调节适应水质水量变化的影响,或达到强化脱氮除磷功能,抗冲击负荷能力强,尤其适用于工业污水的处理。同时,该工艺可有效抑制丝状菌的生长和繁殖,克服污泥膨胀,提高系统的运行稳定性。
2CASS工艺参数设计
项目设计处理能力为720m3/d,CASS为EGSB厌氧后处理工艺,CASS池设计进水水质表1所示,出水水质满足《污水综合排放标准》GB8978-1996表四一级的要求。
表1CASS池进水水质指标(单位:mg/L)
CASS主要设计工艺技术参数见表2。
表2CASS池设计工艺参数
考虑到本项目水质的特殊性,最终设计CASS反应池×2座,单池容积600m3。
3CASS池启动及运行
3.1CASS池启动
CASS池于2011年11月23日启动,启动前加入紧邻的市政污水处理厂排水,并采用其污泥接种,该污水厂因承担了部分同类工业污水的处理,污泥性质较适合于本项目接种。
启动分为三个阶段进行,第一阶段为污泥接种,由于启动时正值冬季,为提高启动速度,污泥投加分两次进行,第一次投加控制污泥浓度为2500mg/L,接种后闷曝24h,第二次投加按照1500mg/L补充后继续闷曝24h。
第二阶段为驯化阶段,驯化期间每日排除上清液并按照设计能力的5~10%逐渐增加进水。驯化期间不排泥,控制DO为2~3mg/L,在通过镜检观察微生物相变化的同时对SV、SVI、MLSS、COD、BOD进行分析检测。15天后污泥中原生动物量符合运行要求并出现少量后生动物,其他检测指标均已达到设计要求。
第三阶段为联动调试阶段,通过安装在CASS池内的pH/温度计、溶氧仪、MLSS计、泥水界面仪反馈的数据对PLC控制系统进行控制调试,实现系统进水、反应、沉淀、排水及DO的自动控制。
3.2CASS工艺强化除磷应用分析
CASS工艺具有较强的脱氮除磷作用,但实际应用中对于脱磷的研究较少,可借鉴的经验不多。本项目P含量偏高,为了实现强化脱磷,本论文在分析调试及运行中Tc(曝气时间/反应周期之比)、MLSS、污泥SRT、回流等数据对脱磷的影响对CASS强化除P工艺参数进行了深入探讨和分析。
CASS池生物选择区为厌氧区,微生物在反应区内通过酶的快速吸附污水中大部分可溶性有机物,高负荷基质快速积累,促进微生物的增值,迅速去除大部分COD及BOD,同时聚磷菌释放出磷而吸收大量有机质;主反应区为间歇曝气区,在曝气阶段,好氧菌对剩余COD进行降解,聚磷菌降解体内储存的有机质维持新陈代谢,产生的能量则超量吸收水体中的磷[2]。富含磷的污泥通过剩余污泥的形式排出系统,从而达到除磷的目的。主反应区的运行方式导致好氧、缺氧、厌氧交替循环,具有良好的除磷条件。
研究发现,在四个影响因素中Tc及泥龄对脱磷的影响最大。
有学者研究认为,除磷脱氮的最佳MLSS=1500~1700mg/L时效果最为理想[3],但本项目CASS池进水COD及BOD较高,较低的MLSS对有机质的去除不利。
通过运行过程的数据分析发现,CASS池运行Tc对除磷的影响较大。Tc值大,则厌氧时间短,主反应区释磷不充分,生物选择区释磷在体系中占有较大比例,系统整体释磷量减少,影响好氧时磷的吸收,磷去除率较低。Tc值小,厌氧时间长,主反应区发生过量释磷现象,磷去除率也较低。具有较好脱磷效果的Tc值为0.45~0.6。同时,研究发现,回流比Tc值的确定存在影响,对系统如回流比大,Tc值取低值;如系统回流比小,Tc值可取高限。
通常认为,加强排泥对降低系统出水的磷含量有利,这就要求CASS系统有较低的污泥SRT。但分析发现,SRT过小,即剩余污泥排放过多,一方面使大量聚磷菌随污泥带走,另一方面将导致系统MLSS的降低,除磷效果下降较快[4]。调试及运行结果证明,当污泥SRT=8~10天时,除磷效果较好。
3.3CASS系统运行效果
2011年12月17日调试工作结束,系统转入试生产状态,至2012年6月19日止,CASS池进水COD=900~1500mg/L、BOD=430~560mg/L、N-NH3=15~30mg/L,总P=4~6mg/L;出水COD=31~46,BOD=10~19mg/L、N-NH3=3.2~13.5mg/L,P≤0.5mg/L。CASS系统运行稳定,各项指标满足设计要求。
4结论
CASS工艺占地小、抗冲击负荷能力强、同时具备脱氮除磷功能、生产过程灵活,易于实现自动化控制、运行稳定,较适宜作为酿造污水后级处理工艺。
运行过程中对Tc值、污泥SRT实施重点控制,并兼顾MLSS及回流比参数,可取得良好的脱磷效果。系统设计中应针对污水特性及运行特点,对设计参数进行调整,可取得稳定的运行效果。
【参考文献】
[1]杨亚静,李亚新.CASS工艺的理论与设计计算[J].科技情报开发与经济,2005,15(13):186-188.
[2]俞欣,梅凯.影响CASS工艺除磷效果的运行参数研究[J].给谁排水,2007,33(增刊):64-68.
磷化工生产工艺流程范文篇2
关键词:脱氮除磷;城市污水;污水处理;双污泥系统;脱氮除磷;生物滤池
中图分类号:U664文献标识码:A
前言
随着中国经济的快速发展,城市规模不断扩大,水资源供需矛盾日趋激化。而我国现有的城市污水处理厂主要是针对碳源污染物的去除,对导致水体富营养化的主要营养盐氮、磷的去除率很低,导致水体富营养化现象加剧。因此研究和开发高效、经济的生物脱氮除磷工艺已成为当前研究的热点。本文系统的概述了生物脱氮除磷的机理,分析了生物脱氮除磷技术的现状,探讨了生物脱氮除磷技术的发展趋势。
1脱氮工艺
生物膜脱氮工艺大多数处于小试、中试及半生产性实验阶段,生物转盘、生物滤池、生物流化床等生物膜法反应器均可以设计成具有脱氮功能的反应器。目前,已开发了浮动床生物膜反应器脱氮系统、浸没式生物膜反应器脱氮系统、三级生物滤池脱氮系统。这些生物膜脱氮系统相对于活性污泥脱氮系统具有更好的稳定性、污泥浓度高、产泥量少,但能耗大。
生物膜脱氮技术要应用到城市污水工程,还有许多问题有待解决。因此,对生物膜脱氮机理的深入研究和开发新型经济、高效生物膜反应器将是今后污水生物膜脱氮技术研究的主要方向。
1.1生物脱氮新工艺
最近的研究表明,生物脱氮过程出现了超出传统脱氮理论的现象,研究者对此展开了研究,提出了一些新的脱氮工艺,如SHARON工艺、ANAMMOX工艺[2]、De-ammonifieation工艺、OLAND工艺.
SHARON(SinglereactorforHighactivityAmmoniaRemovalOverNitrite)工艺是荷兰Delft技术大学开发的脱氮新工艺,其基本原理是将氨氮氧化控制在亚硝化阶段,然后进行反硝化,达到脱氮目的。该工艺具有以下特点:硝化与反硝化在同一反应器中完成,简化工艺流程;节省反硝化过程需要外加的碳源,以甲醇为例,NO2-反硝化比NO3-反硝化节省40%的碳源;减少25%左右的供气量,节省动力消耗。
ANAMMOX(ANaerobicAMMoniumOXidation)工艺是荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室于1990年开发的脱氮新工艺,其原理是在厌氧的条件下,以YCh-、YCh-为电子受体,将氨氧化还原为N2。Deammonification工艺由Hippen等人开发适合处理高浓度含氮废水的新工艺,该工艺脱氮过程不需要按照化学计量式消耗电子供体,其机理目前还不清楚。OLAND(OxygenLimitedAutotrophicNitrificationDenitrification)工艺是比利时Gent微生物生态实验室开发的脱氮新工艺,其原理是通过控制溶解氧,使硝化过程控制在NO2-阶段,通过NO2-氧化NH4+形成N2,达到脱氮目的。杨红等人以消化污泥脱水液为基质,采用悬浮填料床反应器进行OLAND工艺脱氮研究,达到70%的脱氮率。
2生物除磷技术
污水生物除磷技术源于20世纪60年代Srinath等人在生产运行过程中观察到超量吸磷现象[3],通过基础性研究、生产性实验研究以及工程运行实践,生物除磷技术在理论和实践上都取得了重大突破,目前,用于工程实践的生物除磷技术有A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺、Phostrip工艺、改良Bardenpho工艺、改良的UCT工艺等。
A2/O工艺通过设置厌氧/缺氧/好氧环境,实现聚磷菌厌氧环境中有效释磷、好氧环境中聚磷。对倒置A2/O工艺[4]进行环境倒置效应实验研究,认为缺氧/厌氧/好氧的布置形式除磷效果更好,其原因在于:降低了厌氧区硝酸盐负荷,有利于聚磷菌有效释磷;聚磷菌厌氧释磷后,直接进入好氧环境,有利于充分利用厌氧条件下形成的吸磷动力。氧化沟工艺是通过曝气系统在反应器实现空间上厌氧/缺氧/好氧环境,为除磷创造条件。SBR工艺是通过曝气控制系统在反应器内实现时间上厌氧/缺氧/好氧环境,为聚磷菌有效释磷和聚磷过程创造条件,并通过排放富磷污泥实现除磷目的。Phostrip工艺通过在污泥回流系统中设置厌氧区进行生物除磷,并且与化学除磷法进行组合,可以达到很好的除磷效果(TP≤1mg/L)。改良Bardenpho工艺通过进水与回流污泥在厌氧池混合接触,促进厌氧发酵和有效释磷,再进入后续构筑物聚磷,通过排泥达到除磷目的。改良的UCT工艺是基于回流污泥中硝酸盐进入厌氧区不利于聚磷菌有效释磷的事实,将回流污泥直接回流到缺氧区,提高除磷效果。
2.1同时生物脱氮除磷技术
自从Bardnard首先发现了硝化/反硝化过程中除磷现象[5],已开发出许多具有同时脱氮除磷功生物处理技术,如A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺、Phostrip工艺、改良Bardenpho工艺、改良的UCT工艺等。
这些工艺均来源于传统的污水处理技术,又超越了传统污水处理技术,一方面满足传统污水处理工艺去除有机物、悬浮物的要求;另一方面满足除磷脱氮要求。通过控制系统的污泥龄、流态及回流方式、充氧、配套设备与检测仪表等,实现厌氧、缺氧、好氧三种环境空间或时间上交替变化,达到高效脱氮除磷的目的。
2.2双污泥脱氮除磷工艺
PASF工艺的流程如图1所示:
该工艺分前后两段,前段采用活性污泥法,主要由厌氧池、缺氧池、短泥龄好氧池、沉淀池等构筑物组成;后段为生物膜法,主要采用曝气生物滤池。污水依次流经活性污泥段和生物膜段。系统回流包括污水回流和污泥回流,污水回流是将部分生物滤池出水回流至缺氧池,以保证脱氮效果;污泥回流则是将沉淀池污泥部分回流到厌氧池,其余富含磷的剩余污泥被排掉。
图1PASF工艺流程图
结语
污水生物脱氮除磷的目的是将氮、磷从废水中去除,防止引起受纳水体的富营养化,以工程手段从源头控制水体富营养化。从我国目前的实际情况出发,无论是单独的生物脱氮技术、生物除磷技术,还是同时生物脱氮除磷技术,探索简便、节能、高效、技术成熟的生物脱氮除磷技术是目前当务之急,为今后从源头解决水体富营养化问题,提供必要而有效的技术保障。
①PASF工艺解决了聚磷菌、硝化菌泥龄不同的矛盾,具有稳定的处理效果和较高的处理效率,并可减少反应器体积,降低了工程投资。硝化菌呈生物膜固着生长,给生长速率缓慢的硝化菌创造了一个稳定的生活环境,使硝化菌始终处于好氧环境中(传统的活性污泥系统则做不到这一点),增加了系统中的硝化菌量,提高了硝化率,同时也可防止不利条件下的硝化细菌流失,并减少了水力停留时间和反应器体积;而除磷菌悬浮生长在活性污泥系统中,泥龄可根据除磷的需要而选择相对较短值,两者的分开解决了传统硝化菌与除磷菌泥龄之间的矛盾,更利于系统的稳定运行。由于细菌各自处于较好的环境中,故也可减少整个系统的水力停留时间。
②PASF工艺对进水水质具有较强的适应性。传统工艺的回流污泥中存在硝酸盐,会影响厌氧段磷的释放,因此在传统工艺中当系统硝化效果较好时,除磷效果往往较差,这一现象在低BOD/TN和低BOD/TP的情况下尤为明显。PASF采用双污泥系统,使硝化和除磷分开,并可根据进水水质来调节硝化滤池出水回流量(使缺氧段不存在硝酸盐的积累),解决了厌氧段反硝化与除磷菌释磷的矛盾,确保了除磷效果。
参考文献:
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[3]王春英,隋军等.反硝化聚磷机理试验[J].环境染治理技术与设备,2002,3(6):65-68.
磷化工生产工艺流程范文篇3
关键字:有机磷废水MAP微电解
中图分类号:TE08文献标识码:A
前言
目前国内有400多家农药生产厂家,生产200多种农药,年产量近30万t其中80%是有机磷农药[l]。有机磷农药在防治农业病虫害方面具有高效、经济、方便和广谱等优点,但长期大规模生产和使用,对环境特别是水体造成了严重污染,这己经成为严重的环境问题。
有机磷农药废水的处理方法大多用生物法,即以细菌或真菌为降解媒介,但由于这些废水具有浓度高、毒性高和含盐量高等特点,对微生物具有毒害作用,故直接使用生物法难以达标处理。现在还没有有效的有机磷农药废水预处理方法,国内普遍采用清水稀释数倍后再用生化法处理,稀释倍数有的高达20-40倍。这种方法不但加重了生化处理装置的负荷,浪费水资源,还同时增加了水费、排污费和处理费用。在此背景下,研究探索农药废水的预处理技术已成为一个迫切的研究课题[2-5]。
本文以安徽菱化实业股份有限公司有机磷农药废水为例,研究了两种不同工艺(碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺和微电解工艺)对有机磷农药废水预处理的效果,为我国有机磷农药废水预处理工艺的选择提供依据。
2实验料与方法
2.1实验用废水
实验用废水为安徽菱化精细化工有限公司年产2万吨双甘膦、1万吨亚磷酸二甲酯项目的污水。
2.2实验方法
(1)碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺(MAP)实验流程图如图1所示。
废水
(经调pH)
出水
图1碱性水解+MAP工艺小试装置流程图
(2)微电解工艺试验流程如图2所示。
(经调pH)
出水
图2微电解工艺小试装置流程图
2.2.1碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺
加碱水解:加氢氧化钠调pH至10;
加热反应:加热溶液至70℃;
MAP:按0.004mol/L(据研究效果最好)浓度加入MgCl2,搅拌均匀;
沉淀:沉淀两小时,出水。
2.2.2微电解工艺
(1)铁屑的预处理
用3.3%的硫酸进行酸活化,活化的时间根据铁屑表面覆盖诱层的厚度及反应过程中铁屑被腐蚀的程度而定,一般在30-60min。
(2)活性炭的预处理
将活性炭用待测废水浸泡24h,使之吸附饱和。然后洗净表面残留液,晾干,称重。
(3)微电解反应柱的填装
将预处理之后的铁屑与活性炭按照一定的比例(1:1)混合均匀后,放入微电解反应柱中。铁炭微电解反应柱采用一根直径为80mm,柱高为75Omm的PVC柱。
(4)微电解实验过程:废水在微电解塔中停留时间1小时,曝气量为0.20m3/L,每20min回流一次。
后处理:容器容积5L,用固体氧化钙调pH至8,停留2.5-3小时,使其充分反应,去上清液出水。
2.3分析方法
实验各指标分析方法如表2。
表2实验各指标分析方法
项目分析方法方法来源
pH玻璃电极法GB6920-86
化学需氧量重铬酸盐法CB11914-89
氨氮纳氏试剂比色法GB7479-87
总磷钼酸铵分光光度法GB11893-89
3结果与分析
3.1两种工艺对有机磷废水COD的去除效果
实验运行8天,两种工艺对有机磷废水中COD的去处效果比较,如图3所示:
图3两种工艺对有机磷废水COD去除率的比较
从图3分析可得,有机磷废水经碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺预处理后出水COD平均去除率为44.90%。有机磷废水经微电解工艺预处理后COD平均去除率为63.67%。可见微电解工艺对有机磷废水中COD的去除效果比碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺好。
3.2两种工艺对有机磷废水总磷的去除效果
两种工艺对有机磷废水中总磷的去处效果比较,如图4所示:
图4两种工艺对有机磷废水总磷去除率的比较
从图4分析可得,有机磷废水经碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺预处理后总磷平均去除率为35.39%;有机磷废水经微电解工艺预处理后总磷平均去除率为52.06%。可见微电解工艺对有机磷废水中总磷的去除效果比碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺好。
3.3两种工艺对有机磷废水氨氮的去除效果分析
两种工艺对有机磷废水中氨氮的去除结果如图5所示:
图5两种工艺对有机磷废水氨氮去除率的比较
从图5分析可得,有机磷废水经碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺预处理后出水氨氮平均去除率为59.67%;有机磷废水经微电解工艺预处理后出水氨氮平均去除率为17.31%。可见碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺对有机磷废水中氨氮的去除效果微电解工艺比好。
从图3、4、5分析可知,废水经碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺处理后出水水质不是很稳定,原因可能是反应产物为絮状沉淀物,难以沉淀完全;微电解工艺处理废水时后一天出水水质比前一天差,原因可能是随着反应进行,填料会慢慢板结或堵塞,造成处理效果下降,故每两天清洗填料一次。
4结论
本实验采用碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺和微电解工艺对有机磷废水进行预处理,得到如下结论:
(1)微电解工艺对有机磷废水中的COD去除率较高,为63.67%,而碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺对COD的去除率较低,为44.90%。从去除COD的角度分析,建议选择微电解工艺。
(2)微电解工艺对有机磷废水中的总磷去除率较高,为52.06%,而碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺对总磷的去除率较低,为35.39%。从去除总磷的角度分析,建议选择微电解工艺。
(3)碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺对有机磷废水中的氨氮去除率较高,为59.67%,而微电解工艺对总磷的去除率较低,为17.31%。从去除氨氮的角度分析,建议选择碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺。
综上所述,碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺和微电解工艺对有机磷废水的预处理效果各有千秋。碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺对氨氮的去除效果比较好;微电解工艺对COD及总磷的去除效果更好。本次实验所用废水中COD及总磷含量较高,故建议选择微电解工艺。
参考文献:
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