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含镁废水悬浮物过高的原因分析及处理措施

导读:氧化镁湿法烟气脱硫废水与皂化废水混合处理时造成悬浮物过高, 影响混合废水的生化处理。 对造成混合废水悬浮物过高的原因进行了分析, 考察了提高混合废水的 pH 值和投加絮凝剂


返回列表 来源:未知 发布日期:2019-09-23 16:59【
采用氧化镁湿法脱硫工艺处理燃煤烟气中的硫 化物, 其脱硫过程中产生的废水中的无机离子主要 有 Mg2+、 SO4 2-、 NO3 - 等。 而采用氯醇法工艺生 产环氧丙烷所产生的皂化废水, 除含有大量皂化残 渣外, 同时具有高 pH 值、 高氯化钙的特点。 污 水处理厂在处理这两类废水时, 一般先将脱硫废水 与皂化废水混合, 使废水中的无机离子间发生化学 沉淀反应。 混合废水在沉降池沉降一段时间后进入 活性污泥生化系统进行处理, 最终达到排放标准。

混合废水在沉降池中靠自然沉降作用并不能达 到较好的沉降效果, 在流出沉降池时, 其悬浮物含 量依然较高。 而悬浮物含量过高, 特别是无机悬浮物含量过高会对生化系统造成较大的危害。 一方 面, 悬浮物沉积在曝气池底部, 覆盖住曝气器, 阻 碍了正常曝气, 导致活性污泥中微生物的代谢降解 能力受到抑制。 另一方面, 悬浮物沉积在接触氧化 池中的接触膜上, 占据了微生物栖息繁衍的场所, 导致接触膜表面微生物量锐减, 影响生化处理效 果。 为了减少混合水样中悬浮物过高对后续生化处 理系统的损害, 本文对混合水样中悬浮物过高的原 因进行分析探讨, 并对提高废水 pH 值、 投加絮凝 剂等降低悬浮物的措施进行了试验研究。

1 材料与方法

1.1 主要仪器、 设备及材料
仪 器 和 设 备 : 上海昕瑞散射光浊度仪WGZ-2000、 PHS-3C pH 计、 78-1 型磁力加热搅拌器。
材料: 分析纯氢氧化钠、 JYM 絮凝剂。

1.2 试验原水水质
试验原水为脱硫废水与皂化废水充分混合后的 混合水样, 脱硫废水流量为 50 ~ 75 m3 / h, 皂化废 水流量为 450 ~ 610 m3 / h。 混合水样水温为 40 ~ 45 ℃, 氯离子质量浓度为 23 500 ~ 25 300 mg / L, pH 值为 9.6 ~ 9.8, 浊度为 120 ~ 240 NTU。 沉降池出 水悬浮物质量浓度为 180 ~ 350 mg / L, CODCr 质量 浓度为 800 ~ 960 mg / L。

1.3 试验方法
(1) 对混合水样中悬浮物过高的原因分析。 分 别测定原混合水样和调节 pH 值为 11 后的混合水 样中的 Mg2+、 Ca2+ 浓度, 根据溶度积原理, 分析脱 硫废水与皂化废水混合后会产生氢氧化镁沉淀的可 能性; 调节混合水样至不同 pH 值, 测定其处理后 混合水样的浊度, 分析不同 pH 值对混合水样浊度 的影响。
(2) 絮凝沉淀试验。 取混合水样 500 mL, 调 节不同 pH 值的混合水样, 加入不同量的 JYM 絮 凝剂, 先快速搅拌 1 min 使其混合均匀, 再慢速搅 拌 5 min 使其充分反应, 测定不同沉降时间后的浊 度。 考察 pH 值、 JYM 絮凝剂投加量和沉降时间对 去除混合水样浊度的影响。
悬浮物的测定周期长, 且受滤膜、 冷却时间等 多种因素的影响导致结果重现性差。 有文献报道 浊度与悬浮物成正相关, 因此为了满足快速准 确测定悬浮物的需要, 试验中采用浊度的变化来表 征悬浮物的变化。

1.4 分析方法
各监测项目均采用国家标准方法 测定。 Mg2+、 Ca2+ 的测定参照 HG / T 3607—2007《工业氢氧化镁》 中的测定方法。 浊度采用上海昕瑞散射光浊度仪WGZ-2000测定。

2 结果与讨论

2.1 悬浮物浓度过高原因分析
原混合水样中 Mg2+ 浓度为 0.017 2 mol / L, 根据 ksp(氢氧化镁) = 1.8 × 10-11 , 计算可得出氢氧化镁开始产生沉淀的理论 pH 值为 9.51, 而皂化废水其 pH 值一般均大于 11.5, 所以 脱硫废水与皂化废水混合后会产生氢氧化镁沉淀, 因此混合水样的悬浮物中含有一定量的氢氧化镁。 而据有关文献报道: pH 值在氢氧化镁晶体的生长 中起着至关重要的作用。 Phillips 等研究发 现随着 pH 值的升高, 氢氧化镁晶体的直径与厚度 比升高, 比表面积随之增大。 李秋菊等发现在 pH 值较低时, 氢氧化镁晶体的成核速度大于晶体 长大速度, 大量细小晶核团聚在一起, 不利于沉 降。 而高 pH 值可以促进晶体的沿边生长, 分散性 变好, 利于沉降。
试验混合水样 的 平 均 pH 值 大 约 在 9.7 左 右, pH 值较低, 此时生成的细小的氢氧化镁晶体团聚 在一起, 在沉降池的自然沉降时间内不能很好的沉 降下来, 造成沉降池出口悬浮物过高。 因此, 混合 水样pH 值较低是造成悬浮物过高的重要原因之一。 为了验证这一点, 测试了不同 pH 值对混合水样浊 度的影响。

2.2 絮凝沉淀试验
在调节混合水样的 pH 值为 11 的基础上, 加入不同量的 JYM 絮凝剂, 浊度的 降低幅度随着絮凝剂投加量的增大而减少。 因此, JYM 絮凝剂可以加速混合水样中悬浮物的沉降速 率。 当 JYM 絮凝剂投加量大于 200 mg / L 时, 浊度 随着沉降时间的延长几乎不变, 考虑到实际运行。

3 结论

(1) 氧化镁湿法烟气脱硫废水中的 Mg2+ 与高 pH 值的皂化废水混合后会产生氢氧化镁晶体, 在 pH 值较低时, 氢氧化镁晶体的成核速率大于晶体 成长速率, 大量细小晶核团聚在一起, 不利于沉 降, 造成脱硫废水与皂化废水的混合废水中悬浮物 浓度较高。
(2) 提高混合废水的 pH 值可提高对浊度的去 除效果, 同时投加 JYM 絮凝剂可加速混合水样中 浊度的沉降速率。 两者的最佳条件为: pH 值大于 11, JYM 絮凝剂投加量为 200 mg / L。