由于污染物復雜多變,工業(yè)廢水處理工藝各有不同,例如甲醇廢水處理,利用固定化活性炭技術有利于這類廢水的回收再利用。本文從工藝流程、特點、參數(shù)、工程運用效果以及經(jīng)濟效益等多方面展開了具體分析。
??人工固定化生物活性炭去除甲醇等有機物的過程包括活性炭的吸附和工程菌的生物降解兩方面,活性炭的吸附作用可以在較高的水流速度和較短的接觸時間內(nèi)將低濃度的甲醇吸附在其孔隙內(nèi);
生長固定在活性炭表面及其孔隙內(nèi)的的工程菌以甲醇作為營養(yǎng)源并將其分解。吸附和生物降解的有機結(jié)合既延長了活性炭的壽命,又為工程菌分解甲醇提供了便利的條件。
??3. 主要構(gòu)筑物、設備及工藝參數(shù)
??在設計施工中,本著“挖潛改造、節(jié)資減耗”的原則,在設備選用中充分考慮了原有設備的利用和改造。
??3.1 換熱器
??設計中選用盤管式換熱器,換熱面積312m2,冷卻水水溫20℃,冷卻水水量200 m3/h,材質(zhì)為碳鋼?;旌弦航?jīng)換熱器后水溫可降至40℃以下。
??3.2曝氣罐
??曝氣罐有效容積120m3,罐內(nèi)設有曝氣頭,通入空氣量75 m3/h,空氣溫度20 ℃。曝氣后的出水溫度可降至35 ℃以下,pH值接近8,滿足了后續(xù)工藝的要求。
??3.3盤式過濾機
??盤式過濾機為以色列進口設備,最大處理能力200 m3/h、過濾等級55μm,出水濁度<5NTU。在盤式過濾機前設有中間加壓泵兩臺,水泵流量150 m3/h,揚程80m。
??3.4固定化生物活性炭濾罐
??固定化濾罐直徑為2.5m,每臺濾罐的有效容積為10 m3,裝有活性炭5噸,共四臺。固定化濾罐內(nèi)部采用PVC濾帽配水系統(tǒng)和三角堰進水方式。
??4.1 生物工程菌的人工固定化
??將試驗研究獲得的假單胞菌屬和芽孢桿菌等優(yōu)勢菌屬進行擴大培養(yǎng),待得到預期的菌量后,向菌液中投加甲醇完成菌液的馴化。將馴化好的工程菌液加入清水稀釋,由循環(huán)泵注入活性炭濾罐并循環(huán), 72h后完成活性炭的生物人工固定化。
??4.2 系統(tǒng)對COD的去除效果
??工程運行中主要考察了盤式過濾機的進水、出水和固定化生物活性炭濾罐出水的COD變化。在經(jīng)過了運行初期的適應階段后,各處理單元的出水COD趨于穩(wěn)定,其中盤式過濾機和固定化濾罐將COD由40mg/L左右降至12mg/L以下,去除率在70%以上,其出水能夠滿足進入脫鹽系統(tǒng)的要求。
??工程運行中還考察了系統(tǒng)對混合液中甲醇的去除效果,表2列出了工程運行期間的幾組典型數(shù)據(jù),從中可以看出混合液中甲醇濃度在5.90——6.89mg/L之間,經(jīng)處理以后,其濃度降至0——0.61 mg/L,去除率達到93.6%——100%。
?表工藝系統(tǒng)進出水中甲醇濃度的變化
??同時由于工藝冷凝液與尿素水解水中離子含量極低,回用工程可大大延長脫鹽水系統(tǒng)的制水周期并減少再生劑用量。回用工程投產(chǎn)以后陽離子樹脂床平均制水批量由原來的11945 m3提高到18023 m3,再生時的平均耗酸由原來的2180 Kg下降到1467 Kg。從減少再生次數(shù)、減少再生劑用量、減少樹脂損耗、減少樹脂清洗時的水耗和降低工人操作勞動輕度等角度考慮,該工程的投產(chǎn)可為企業(yè)節(jié)省費用60余萬元。
??綜合上述的兩項費用,該廢水回用工程每年可為企業(yè)節(jié)省資金300余萬元;該工程的總投資為242萬元,也即其投資回收期為1年。
??采用人工固定化生物活性炭技術和其它水處理相結(jié)合,可以有效地去除化肥廠工藝冷凝液和尿素水解水中的低濃度甲醇。
??(1) 該系統(tǒng)可將混合液的COD從40mg/L降至12mg/L以下,去除率在70%以上。
??(2) 該系統(tǒng)可將混合液中甲醇從5.90——6.89mg/L降至0——0.61 mg/L,去除率達到93.6%——100%。
??(3) 處理后的水質(zhì)能夠達到脫鹽水系統(tǒng)的進水要求,該類廢水的回用可以給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益。