污水处理工艺培训..ppt

卷烟厂污水处理工艺与控制系统 Page 2 培训内容 第一部分中水处理工艺基础理论第一节 烟草废水处理工艺分析第二节 污水处理工艺流程介绍第三节 污水处理主要构筑物和设备介绍及操作 培训内容 Page 3 第一部分污水处理工艺基础理论 第一节 烟草废水处理工艺分析1 水质分析卷烟厂废水主要来源于卷烟生产车间的烟草废水 清洁废水 办公废水和生活污水以及锅炉烟气脱硫废水和脱硫除碳废水 烟草行业中最难处理的是生产废水 具有水量小 污染物浓度高 成分复杂 水质变化大 色度高 不定期排放等特点 该类废水的主要来源是 烟草生产工艺前半部分膨胀烟丝和洗梗用水 水量小 污染物浓度高 含油烟叶中的生物碱和酚类等 同时污水温度较高 大约在60 70 之间 生产中期的白胶废水 清洗胶缸用水 废水呈白混浊色 COD大约在2000mg L左右 生产后期香料车间冲洗加料设备产生的污水 包括加入的香料和香精成分 微量机械油等 此类废水主要特点是污染物浓度高 色度高 含有多种难以降解的生物碱 酚类 醇类等有机物 另外锅炉及空调冷却循环水的温度一般在70 以上对生化系统的冲击较大 Page 4 2 烟草废水处理的难点综上所述 烟草废水有以下几个处理难点 1 由于卷烟生产污水是按照工序排放 而且各工序点排放的污水成分不一 造成综合污水复杂多变 所以调节池需要考虑足够的容积来调整废水水质 水量和温度 2 污水含悬浮物量比较大 并且沉淀污泥的流动性不好 因此要考虑沉淀排泥时管道和水泵的防堵问题 3 污水的色度比较高 需要有针对的去除措施 Page 5 3 水质分析 生产生活污水中主要的污染指标有 悬浮物 SS 五日生化需氧量 BOD5 化学需氧量 COD 氨氮 NH3 N 色度 磷 P 而工艺的选择也主要是针对这几个污染指标进行的 1 悬浮物 SS 的去除 污水中的SS去除主要依靠物化处理方法 绝大部分的SS可以在预处理部分去除 污水中的SS浓度不仅涉及出水的SS指标 而且和污水中的BOD5 COD相关 根据实验数据和在污水处理项目中的运行经验 强化SS的降解可以降低COD接近30 因此高效 经济的去除SS可以大幅度降低后续处理设施的负荷 并能影响最终的处理效果 主要原因是SS中含有大量的有机物质 为了降低污水中的悬浮物浓度 在污水处理中分几个步骤进行 一是采用机械格栅去除污水中较大的悬浮和漂浮物质 同时可以保护后面的机泵运行 二是采用絮凝污水中比重较大的悬浮物 通过气浮系统去除 经过这二级物化处理 SS的去除率可以达到70 以上 此系统在出水段采用气浮保证出水悬浮物达标 2 化学需氧量 COD 和生化需氧量 BOD 的去除 在污水中 COD反应了污水的总污染量其中包含了污水中所有耗氧污染物的总和 其中还包含很多难降解的高分子有机污染物 BOD则反应了污水的可氧化的有机污染量 BOD COD的值则反应了污水的可生化性能 本工程中污水的BOD COD的比值为0 5 可生化性很好 在处理工艺中增加厌氧酸化处理能大大加强污水中BOD和COD的去除效果 主要原因是厌氧酸化能将污水中难以降解的高分子有机物质降解为低分子的有机物质 从而容易被微生物吸附并降解 微生物处理BOD主要是利用微生物的吸附和新陈代谢作用 活性污泥中的微生物在有氧条件下将一部分有机物合成新的细胞 将另一部分进行分解代谢以获得细胞生长和合成所需要的能量 其最终产物为二氧化碳和水等稳定物质 这也是污水中BOD的去除降解过程 微生物好氧代谢作用对污水中溶解性和非溶解性的有机物都起作用 并且代谢的最终产物都是无害化的稳定物质 合理有效的生物处理不仅可以提高污水的BOD和COD的去除效率 而且可以使处理投资达到最优化 本工艺选择厌氧酸化处理和好氧生物接触氧化的方式来去除和降解污水中的BOD和COD等污染物质 Page 8 3 氨氮 NH3 N 的去除 废水中的生物脱氮的基本原理是首先将废水中的有机氮转化为氨氮 然后通过硝化和反硝化反应将氨氮和硝酸根 亚硝酸根转化为氮气从废水中脱除达到除氮的目的 在整个过程中分为两个步骤 硝化和反硝化 硝化反应时由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐 以及由硝酸菌参与的将亚硝酸根转化为硝酸根的反应 亚硝酸菌和硝酸菌都是好氧自养菌 以CO32 HCO3 和CO2为碳源进行生长代谢 反硝化反应是指将硝化反应产生的亚硝酸根和硝酸根在反硝化菌的作用下还原为氮气的过程 反硝化菌是一种异化能兼缺氧性微生物 其反应需要在缺氧条件下进行 Page 9 磷是细胞壁的组成成分 同时也是细胞生长不可缺少的物质之一 在水处理中磷的去除主要依赖微生物的吸收作用 在好氧条件下 微生物吸收磷作为生长的物质 随着微生物的新陈代谢至死亡后进入污泥中 但在厌氧条件下 沉淀在污泥中的磷会个别释放 再次回到污水中 因此 磷的去除主要是污泥的排放 良好的好氧生化条件和定期的污泥排放是除磷的方法 3 磷 P 的去除 Page 10 5 色度 烟草废水一般都是有色的 实质上是有机物中的发色基团在起作用 所以一般有机物去除率高的情况下色度也能去除 但是污水中的发色基团大部分是高分子有机物 很难直接被微生物吸收利用 也就是很难被降解 本系统通过以下几种方式降低色度 A 投加絮凝药剂 PAC PAM 对色素进行脱稳后通过絮凝和气浮方式去除部分色度 B 溶解性的色度通过厌氧方式进行降解 使之分解为小分子有机物质 从而容易被微生物吸收利用 达到去除部分色度的目的 C 在消毒时采用的紫外光催化氧化 通过强氧化的方式去除一部分色度 二氧化氯作为强氧化剂在一定程度上也能去除部分色度 Page 11 6 中水系统出水水质的保障 以上各种方式是对污水中的单项污染物质采取的方式 通过生化系统的组合能很大程度上降解和去除污水中的污染物质 但是由于物化和生化间的相互影响 在最终出水时很难彻底去除污染物质 从而很难保障污水经过处理后达到回用水标准 因此在工艺中采用预过滤 超滤 膜处理法 来最终保障系统回用水水质 UF工艺是采用膜技术进行污水处理的一种方法 由于膜的通径很小 可以拦截多种污染物质 从而保障出水水质 Page 12 第二节中水处理工艺流程介绍 Page 13 锅炉烟气脱硫废水和脱碱除碳废水事故池格栅井集水池高效沉降池调节池生产 生活混合污水水解酸化池污泥回流接触氧化池布水井二沉池排泥 渣中间水池脱水机污泥提升泵污泥浓缩池气浮池PAC PAM泥饼外运PAM二氧化氯消毒中转水池溢流排放砂虑炭滤清水池酸 碱 次氯酸钠药洗超滤紫外线消毒杀菌回用水池变频供水回用 Page 14 第三节 污水处理主要构筑物和设备介绍及操作内容简介 格栅作为常见的预处理设备在各种水处理场合使用 主要处理污水中大的悬浮物和漂浮物质 起保护后续机泵运行 防止管道堵塞的作用 本工艺选用回转式格栅作为拦截设备 回转式格栅在多种行业废水处理中使用 由于其机械自动 运行平稳等特点 为污水处理站的运转带来很大的便利 该格栅主体采用不锈钢材质 强度高 耐腐蚀 格栅间距采用较小的栅距 5mm 对污水中的纤维 塑料等大的悬浮和漂浮物质有很好的去除作用 格栅井出水自流进入集水池 格栅控制方式 可手动启停 也可设定时间自动控制 间歇启停运行 运行时间可更改 无轴螺旋输送机可手动启停也可自动控制间歇运行 将栅渣输送至收集垃圾的斗车内 人工定期清除栅渣 1 格栅井 2 集水池 集水池3台泵 两用一备 分现场手动 远程手动和自动 手动时将自动 0 手动按钮调至手动状态 水泵由人工现场控制启停 自动状态下 由集水池和调节池液位协调控制 电动阀控制污水的去向 即正常水位集水池出水至斜板沉淀池 高效沉降池 调节池高水位时通往事故水池的电动阀开启 调节池液位正常后泵回重新处理 事故池搅拌机1台 可手动也可自动间歇运行 Page 15 Page 16 3 调节池 由于卷烟厂的废水排放的水量和水质变化比较大 因此设立调节池进行水量和水质的均衡 保证进入后续设备的水质和水量恒定 为防止悬浮物质在调节池中沉淀 调节池底部采用机械搅拌 污水经过调节池后获得水量和水质的调节 通过提升泵提升进入后续系统处理 本系统配套3台水泵作为提升设备 两用一备 设置高 中 低三个液位控制点 低水位停泵 调节池中水位以上启动水泵 参数控制 将调节池提升泵的出水流量调节在设计值误差范围内45m3 h左右 在线流量计显示数据 潜水搅拌机2台 可手动运行 自动状态下可间歇启停 4 高效沉降池 高效斜板沉淀池具有沉淀效率高 停留时间短 占地面积少等优点 斜板沉淀池应用于烟厂污水的初次沉淀中 处理效果稳定 斜板沉淀池排泥采用污泥泵排泥 排泥泵运行为一定时间周期运行制 排泥泵为1用1备 分为手动和自动 自动运行状态下为定时开关 即间隔8小时自动运行10分钟 时间为可调 Page 17 5 事故水池 事故泵2台 手动时将自动 0 手动按钮调至手动状态 水泵现场控制启停 自动状态下 受事故池和调节池液位控制自动运行 即调节池水位较高时事故水池存水 较低时而事故水池水位较高时水泵自动运行至调节池 低水位水泵停止运行 Page 18 6 中间水池 运行状态 2用1备 手动和自动控制 低液位停泵 水池中液位以上和气浮系统运行时开泵 自动状态下与气浮系统联动 Page 19 7 鼓风机 运行状态 2用1备控制方式 1台变频控制 2台风机依次启动 最终1台工频 1台变频 运行方式 工频一直运行 变频风机根据水中的含氧量高低调整运行频率 Page 20 8 加药装置 加药装置用来向废水中投加絮凝剂 10 聚合氯化铝 聚丙烯酰胺溶液 使废水中悬浮物和胶体产生絮凝作用有利于去处污水中的悬浮物和色度 便于后续气浮设备处理 药装置为2套 分别服务于2套气浮 计量泵1用1备 启停和气浮进水泵联锁 加药装置运行方式为人工加药 泵和搅拌机分自动 手动运行 自动运行 1 加药装置药箱设磁翻板液位计 可检测液位 输出4 20mA信号 2 药箱设进水电磁阀 根据液位信号 低液位报警提示加药并自动补水 高液位自动关闭电磁阀 停止补水 3 溶药搅拌机自动状态下与气浮溶气泵联锁运行 PAM需要提前手动配制药液并确保于气浮运行前已持续搅拌半小时以上 4 计量泵的启停和气浮进水泵联锁 气浮投药运行控制参数 手动状态 手动启动溶气水泵和控制进气流量计 观察压力罐压力指示 待各项参数 进气 水压力和释放情况 调稳后手动启动气浮进水泵 中间池水泵 各设备独立启停 互不影响 自动状态 加药泵受溶气泵启停控制 与水泵启停一致 由于加药是人工实现加水是液位控制自动加水 且聚合氯化铝溶液会出现沉淀 必须在加药泵启动前已经搅拌均匀 因此搅拌机与加药泵是分开控制需要在气浮运行后加药泵运行前启动 即也可与溶气泵同时启动提前加药 药物投加量由泵体的冲程 一般在60 80 控制 Page 21 9 水解酸化的工况 厌氧酸化也称水解酸化 是指有机污染物在未被好氧微生物吸附利用之前在厌氧条件下进行的反应 起主要作用的是厌氧型生物菌 厌氧型生物菌通过释放细胞外自由酶或链接在细胞壁上的固定酶来完成生物催化反应 酸化是一种典型的发酵过程 代谢产物主要是各种低分子的有机酸和有机醇类 水解酸化的条件 1 PH值 水解酸化微生物对PH值变化的适应能力比较强 可以在PH3 5 10的范围内进行 最佳的PH范围为5 5 6 5 在此范围内反应速度比其它范围要快 2 温度 污水温度在10 20 范围内变化时 对水解酸化速度影响不大 3 物料的种类和形态 水中污染物质的种类和形态对水解酸化的速度有较大的影响 对于同类有机物来说 分子量越大 水解越困难 相应的水解速度就小 颗粒状的有机物 直径越大 比表面积就越小 水解速度也小 Page 22 Page 23 10 气浮系统 气浮2套 可并联运行也可一用一备 溶气泵4台2用2备 参数控制 1 开机前准备 安装检查保证泵的固定有足够的承载力 每次运行前都要保证泵体内充满液体 可打开底部排水螺塞确认 必须无条件禁止泵的空运转 2 操作 关闭进气管道阀门 将管路上其他所有阀门打开后启动溶气泵 3 调节出口截止阀保压0 3 0 45MPa 调节溶气泵进水端截止阀使泵的进口端形成真空状态 开启进气阀 按泵的进水流量的8 10 调整进气流量 一般运行将释放口压力不小于0 3MPa 保证溶气水直径小于30um 进口侧的真空度为0 005 0 01MPa左右 一般不大于0 02MPa 气浮运行稳定后依次进水并投药 开始进水和投药的启动时间调试后确定 时间可调 刮渣机间歇运行 可手动可自动 自动状态下设定为运行5分钟停止30分钟 时间可调 11 污泥处理设备 污泥排泥泵4台 2用2备 分为手动和自动 手动状态下 水泵和叠螺机启停人为控制 自动运行状态下为定时开关 即间隔运行 时间为可调 设污泥浓缩池2座 作用是储存由气浮排渣 厌氧酸化池和氧化池产生的污泥 并进行重力浓缩 根据液位指示对污泥进行处理 污泥通过污泥泵送至叠螺污泥脱水机进行污泥干化 干化污泥外运填埋处理 叠螺机出水回流至集水池 叠螺污泥脱水机简介脱水机的叠螺主体是由固定环和游动环相互层叠 螺旋轴贯穿其中形成的过滤装置 前段为浓缩部 后段为脱水部 固定环和游动环之间形成的滤缝以及螺旋轴的螺距从浓缩部到脱水部逐渐变小 螺旋轴的旋转在推动污泥从浓缩部输送到脱水部的同时 也不断带动游动环清扫滤缝 防止堵塞 脱水原理 污泥在浓缩部经过重力浓缩后 被运输到脱水部 在前进的过程中随着滤缝及螺距的逐渐变小 以及背压板的阻挡作用下 产生极大的内压 容积不断缩小 达到充分脱水的目的 Page 24 Page 25 叠螺污泥脱水机原理图 Page 26 叠螺污泥脱水机内部构造 固定环 游动环 螺旋轴 Page 27 叠螺机运行操作控制 叠螺脱泥机进泥前 先打开喷淋阀将各段叠螺湿润 目的是减小进泥前叠螺片间的摩擦阻力 喷淋2分钟后手动打开叠螺机正转按钮 继续喷淋2 3分钟后进泥 喷淋的同时可以调试PAM加药泵的运行状态 此时药液已配制好 开启管路上相关的手动阀门 污泥提升泵运行前先运行加药泵 待出药口有药出来再启动污泥提升泵进泥 污泥提升泵运行后要及时调节回流管路上的手动阀 一般是在上次运行时调好的 调至适当进泥流量后 进入运行 运行过程中要不间断的关注搅拌槽内泥药混合絮凝的状态 若泥的浓度过大可能会导致泥存留在槽内不易进入叠螺区域 此时要采取相应措施避免泥在此区域越积越多影响出泥效果 12 回用水处理系统 1 全自动机械过滤器过滤器的主要目的是去除水中的悬浮物 胶体和部分有机物 减轻和降低后续处理设备的负荷 本系统设置 2000mm的全自动机械过滤器3台 2用1备 机械过滤器采用两种粒径不同的滤料 上层为粒径较细的石英砂 填装高度为400mm 下层为较粗的天然石英砂 填装高度为800mm 利用深层过滤原理 拦截水中的悬浮物和对后续处理设备产生不利影响的物质 本过滤器设计滤速为8 10m h 单台处理水量为25 30m3 h 当过滤器运行到一定阶段 根据预先设定好的时间 定时进行反冲洗 备用过滤器投入使用 多介质过滤器采用清水池水进行反冲洗 水洗强度为10 14L m2 s 压力为0 2Mpa 出水需要回用时 过滤器进水 开机械过滤器进水阀 正洗排水阀 先正后进 正洗3 5min后开活性炭过滤器进水阀和正排阀关机械过滤器正洗排水阀 正洗3 5min后出水 两组过滤器分组运行和反洗用时间控制 一般累计8个小时交换一次 控制方式 当一组过滤器 2台机械和2台活性炭 运行8个小时 时间可调 就进行反冲洗 机械过滤器采用中水进行反冲洗 水洗强度为12 14L m2 s 压力为0 2Mpa Page 28 2 全自动活性炭过滤器 活性炭过滤器的主要目的是吸附水中的胶体 有机物和游离氯 减轻和降低后续处理设备的负荷 本系统设置 2000mm的活性炭过滤器3台 运行状况为2用1备 活性炭过滤器颗粒状果壳活性炭为滤料 填装高度为1500mm 利用活性炭的多孔结构 拦截和吸附水中的胶体 有机物和游离氯 减轻此类物质对超滤膜的损害和不利 本过滤器设计滤速为8 10m h 单台处理水量为20 35m3 h 活性炭过滤器控制方式同机械过滤器 3 袋式过滤器袋式过滤器是一种压力式过滤装置 主要由过滤筒体 过滤筒盖和快开机构 不锈钢滤袋加强网等组成 滤液由过滤机外壳的旁侧入口管流入滤袋 滤袋本身是装置在加强网篮内 液体渗透过所需要细度等级的滤袋即能获得合格的滤液 杂质颗粒被滤袋拦截 当原水流经袋式过滤器时 预处理系统残留的污染物如胶体 悬浮物等被拦截 使水质得到进一步净化 同时可防止由于意外情况造成设备管道内部杂质泄漏造成大颗粒物质进入超滤膜 对膜的损伤 过滤器外壳采用耐腐蚀的304材质 内部配备过滤精度为250 m 容易更换的喷熔聚丙烯滤袋 PP 正常工作压力为0 05 0 3MPa 运行一段时间后 随着拦截的污染物增多 阻力将会增大 当压力差达到0 1MPa时必须更换滤袋 过滤器的结构满足快速更换滤袋的要求 Page 29 4 二氧化氯消毒 目前国际国内公认的新一代广谱强力杀菌剂 高效氧化剂和优良漂白剂 它有快速高效地杀灭草芽胞杆菌 绿脓杆菌 沙门氏菌 军团菌和大肠杆菌等 对伤寒 乙肝 霍乱等病毒有良好的杀灭效果 其氧化能力是液氯的3 5倍 对人体无副作用 无三卤甲烷等致癌物质生成 用途十分广泛 化学法二氧化氯发生器 采用高新技术及负压反应工艺 可使二氧化氯发生能力更强 产率更高 该系列设备采用定比投加 性能可靠 安装操作简便 节省能源 运行费用低 与液氯消毒相比 配套二氧化氯汇漏报警装置 并能与整个系统控制联锁 Page 30 5 超滤系统 立式膜组件为1 5米长 毛细管式 膜丝内径0 8mm 外径1 2mm 每个膜组的膜面积为55m2 超滤膜的特性 1 膜材料 聚乙烯吡咯酮聚醚砜共混极性膜 PES PVP 2 膜孔径 25nm 3 稳定的化学性能 能耐各种强氧化剂 如次氯酸钠 双氧水 高锰酸钾等 4 适用的PH范围广 在pH 1 13的情况下 可用强酸强碱进行化学清洗 5 表面带负电荷 抗污染能力强 6 对原水水质适应性强 进水浊度 100mg L 7 出水水质稳定 8 亲水PES水通量大 均质膜不会出现脱皮 断丝率低 膜使用寿命长 Page 31 Page 32 不同孔径膜的分离范围如下图所示 6 紫外线消毒装置 消毒杀菌的目的是杀除污水中的有害细菌和微生物 防止对周围水体造成影响 本系统采用物理方法的紫外光杀菌装置进行杀菌消毒 利用紫外线的破坏性 在紫外光的照射下破坏生物体的遗传物质 从而造成对微生物和细菌的杀灭作用 紫外线杀菌具有消毒快捷 高效 广谱 不污染水质 占地面积小 能够实现连续大水量消毒等特点操作控制 紫外消毒设备为我公司生产的成套设备 操作简单实用方便 手动状态下在现场按钮箱启停 自动状态下与超滤进水泵联动启停 Page 33 13 除臭系统 由于本污水处理工程 主体工艺采用生化处理 因此在运行过程中不可避免的将会有臭气产生 为了防止臭气污染环境 为职工创造一个良好的工作环境 本系统设置除臭装置来处理系统产生的臭气 1 臭气来源本工程臭气主要来源集水池 调节池 厌氧酸化池 曝气池 污泥池及污泥脱水和气浮装置等 2 臭气收集土建构筑物采用封闭构造 仅留检修口 臭气收集口以检修口和管道抽气 污水站设有集水池