芬顿终沉池与聚铝混凝反应对比

1芬顿终沉池与现有聚合铝混凝工艺比较前言：浅层气浮用于深度处理放于处理工艺的最末端，这样的设计并不合适，不仅运行效果不稳定易造成出水超标且运行成本高，操作困难，维护工作量大，如果继续维持现状，运营风险大。如果采用芬顿氧化工艺，对出水稳定达标，运行成本的降低将会有极大的改善。一.基本情况天源公司目前是三级处理工艺，一级处理是机械中格栅，二级处理是氧化沟，三级处理是混凝气浮和紫外线消毒。气浮段装备了三台高效浅层气浮机，单台处理能力630m3/h,有效水深0.7～0.8米，停留时间8.6分钟，表面负荷4.9m3/（m2.h），单机装机功率85.4KW，三台共计使用功率263.7KW。全套气浮系统除了空压机及聚铝加药泵有备用外，其余都无备用。经过三年实际使用，气浮曝露出的弊端不少。二．气浮工艺的缺陷1.浅层气浮工艺出水悬浮物无法达标。按国家环保部制定的《气浮处理工程技术规范》HJ2007-2001，气浮工艺出水SS指标正常范围为20～30mg/L，我们运行中实测的一般情况下气浮出水SS在30～70mg/L，而我们需要执行的排放标准（GB18918-2002一级B）要求SS要求低于20mg/L。总排口SS超标也影响到在线COD值测量值升高。在气浮段运行中遇到最多的异常情况就是污泥难于上浮，污泥上2浮效果不好，就会造成出水SS超标。按实际药品消耗统计，我们平均每天消耗液体聚合铝约44吨，相应产生的物化污泥约10.9吨绝干泥，这些污泥要在几分钟内（气浮水力停留时间8.4分钟）泥水分离，为完成污泥上浮，气浮必须大量投加的阳离子聚丙（投药量5.02mg/L），同时需要消耗大量电能（气浮段电耗甚至超过整个氧化沟），这就造成运行成本的增大，。2.运行费用高。目前整套工艺总的直接运行成本为1.15元/吨水，如果其余不变，深度处理改为芬顿工艺后，总的直接运行成本为1.076元/吨水。现有气浮工艺之所以运行成本高原因有两方面，一是气浮机动力消耗大，二是聚丙消耗药剂成本太多。如果三级处理改为简化版的芬顿工艺，运行成本为0.804元/吨水，相差0.125元/吨水。简化的芬顿工艺指水样不调酸碱，直接用硫酸亚铁及双氧水，这样运行成本还可以接受。浅层气浮与芬顿氧化相比，气浮使用功率263.7KW，而芬顿只需34.03KW;气浮投加阳离子聚丙，单价26元/公斤，投药量约5.02mg/L,而芬顿工艺是进行混凝沉淀，投加阴离子聚丙，单价16元/公斤，加药量仅1.3～2mg/L。要说明的是，经理论估算芬顿产生的污泥量比气浮用聚铝多42%，意味着在脱泥及污泥处置方面，芬顿付出成本多一些。3.气浮出水效果不稳定，出水达标无保证。设备故障，污泥上浮差或加药量，溶气量突然变化等异常情况都会造成气浮出水变差，气浮停留时间8.2分钟，气浮出水5分钟就能3到排放口，出现异常情况往往时间上来不及采取补救措施，对出水水质安全无法保证。4.气浮机没有备用，运营安全没保障。三台气浮未考虑备用，坏一台处理能力就降低三分之一，配套设备除空压机及加药泵外其它都没有备用，因设备运转负荷高，设备易出故障。一旦故障只能超越，对总排口影响很大。5.系统复杂，操作难度大，配套设备多，设备维护量大。气浮操作调整涉及水量，加药量，溶气效果，回流比等多个方面，几个方面都需调整到位，操作繁琐难度大。且整套系统组件多，无备用容易坏，维修工作量很大。三.芬顿氧化工艺用于深度处理的优点1.终沉池对出水水质安全的作用芬顿工艺最末端是两组终沉池，设计停留时间5～6小时，它的池容积对出水水质变化有一定的缓冲作用，能够一定程度保证总排口出水水质稳定达标。２.芬顿工艺对COD去除的高效性现有气浮对COD的降低靠的是聚合铝的混凝反应,铝盐与废水中的大分子胶体反应,使脱体脱稳变为固体污泥自水中析出。对于溶解性的COD几乎没有去除效果。从实际的运行统计数据，聚合铝COD平均的去除率在50～52%,虽然去除率还有10%增涨空间，但需增加成倍的投药量。总的来说气浮段COD去除效果有限，在二沉出水COD超过120mg/L，气浮段往往无力进一步提高效果，不能保证出水达标。4近年来，芬顿工艺在造纸废水终端处理得到广泛应用。芬顿反应产生的羟基自由基是自然界氧化性最强的物质，氧化能力仅次于氟气，对于惰性有机物，如造纸废水中难生物降解的芳香类化合物及杂环类化合物，羟基自由基可将其无选择的完全氧化为二氧化碳和水。所以在将芬顿工艺放置于处理工艺的最末端，对于紧急情况下应急处理及对于总排口出水达标是一道有力的保障。３.运行成本低目前总的直接运行成本为1.50元/吨水。如果深度处理改用芬顿，总的直接运行成本为1.076元/吨水，节省运行费用0.074元/吨水。一年节省的运行费用为347（天/年）×3.94（万吨/天）×0.074≈101万元。备注：每年正常生产天数按347天计（365-18=347），18天是扣除掉运行维护及安全技术等因素所需要的保养天数。3.94万吨/天为日平均处理量。技改以后芬顿模式总的直接运行成本预算项目消耗项消耗量吨水费用(元)合计直接成本药剂费硫酸亚铁0.45Kg/m30.1581.076元/吨水双氧水体积比0.4‰0.484阴离子聚丙（终沉池絮凝）1.3mg/L0.021阳离子聚丙（压泥）1.97mg/L0.051人工费7万/月0.059电费0.225Kwh/m30.185自来水3.825万吨/天0.059污泥处置污泥外运0.064目前现有模式直接运行成本核算项目消耗项消耗量吨水费用(元)合计直接成本药剂费液体聚合铝1.12Kg/m30.5941.15元/吨水阳离子聚丙6.4mg/L0.166人工费7万/月0.059电费0.32Kwh/m30.253自来水2.15万吨/月0.033污泥处置污泥运输0.045