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潍坊农村污水处理设备

简要描述:

农村污水处理设备潍坊一体化设备价格是一种模块化的高效污水生物处理设备,是一种以生物膜为净化主体的污水生物处理系统,充分发挥了厌氧生物滤池、接触氧化床等生物膜反应器具有的生物密度大、耐污能力强、动力消耗低、操作运行稳定、维护方便的特点,使得该系统具有很广的应用前景和推广价值。

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  潍坊农村污水处理设备
 
  生活污水是指城市机关、学校和居民在日常生活中产生的废水,包括厕所粪尿、洗衣洗澡水、厨房等家庭排水以及商业、医院和游乐场所的排水等。生活污水具有污染来源简单,污水可生化性好,处理难度较小的特点,从技术和成本角度考虑,生活污水处理后回用具有很高的技术可行性和社会价值。淄博市某小区拟将生活污水进行深度处理作为城市杂用水,用于绿化或冲厕,以节约淡水资源并减少污水排放。生活污水虽然处理难度较小,但传统生化处理方法具有基建费用高,占地面积大,处理时间长,受外部环境影响大的缺点。
 
  Fenton 氧化是指由H2O2 和Fe2+ 的结合,二者反应生成氧化能力很强的·OH 自由基,可以氧化水中大多数有机物,能将大分子有机物降解为小分子有机物或完全矿化[1],具有操作简单、反应迅速,且无二次污染等优点[2]。针对生活污水生化处理的缺点,本研究将采用纯物化的方法对生活污水进行回用处理,达到快速处理的目的。
 
  1 试验材料与方法
 
  1.1 试验药剂
 
  聚合硫酸铁(SPFS)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝铁(PAFS)、H2O2、硫酸铁、硫酸亚铁、聚丙烯酰胺(PAM)、硫酸、氢氧化钙。
 
  1.2 试验污水水质
 
  试验用水来源于小区生活污水管路排水,由于不同时段水质波动较大,多次取样充分混合后测定其指标平均值,水质如表1 所示。
 
  表1 污水水质
 
1.3 污水处理回用流程
 
  生活污水处理流程如图1 所示:通过隔栅去除生活污水大颗粒固体及垃圾,之后采用混凝沉淀法对废水中大颗粒悬浮物、固体COD 进行去除。出水调pH 后进入Fenton 氧化反应器,以Fe2+ 和Fe3+ 作为催化剂催化过氧化氢分解产生·OH,去除水中溶解性COD。氧化出水加入氢氧化钙调pH 至8- 10 并加入聚丙烯酰胺(PAM)进行混凝,用以去除水中过量的总磷及残余有机物。混凝沉淀后的上清液通过折点氯化法进行脱氮处理,出水经过消毒灭菌后作为城市杂用水回用。本文将以混凝和Fenton 氧化为重点研究对象,并对其条件进行优化。
 
图1 工艺流程
 
  1.4 水质检测方法
 
  COD 的测定方法:重铬酸钾法;氨氮的测定方法:纳氏试剂比色法;固形物的测定方法:重量法;磷酸盐的测定方法:钼锑抗分光光度法;BOD5 的测定方法:稀释与接种法;总大肠杆菌群:多管发酵法。
 
  2 试验结果与讨论
 
  2.1 生活污水混凝试验
 
  生活污水含有较多的固体悬浮物,这也是造成生活污水CODCr、浊度较高的主要原因。本研究采用混凝沉淀法去除废水中悬浮物,选用聚合硫酸铁(SPFS)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝铁(PAFS)、硫酸铁、复配混凝剂Ⅰ和复配混凝剂Ⅱ对生活污水进行混凝处理,试验结果如图2所示:
 
  由图2 可以看出FP- 1 混凝剂混凝效果,在进水COD 浓度为350mg/L 时,出水COD 浓度可以降至110mg/L左右,COD 去除率可以达到68.2%。FP- 1 混凝剂为本公司研发的混合混凝剂,主要成分为硫酸铁、聚合硫酸铝铁和聚合硫酸铁,因此选择复配混凝剂FP- 1 对生活污水原水进行混凝。
 
  2.2 混凝出水Fenton 氧化试验
 
  生活污水经过混凝沉淀后大部分悬浮固体及有机物得以去除,剩余溶解性有机物拟通过Fenton 氧化进行去除,本研究通过大量试验对Fenton 氧化条件进行优化。
 
  (1)Fenton 氧化pH 及反应时间的确定
 
  混凝出水COD 约为110mg/L,以混凝出水作为原水进行Fenton 氧化试验。设定过氧化氢(30%)加入量为0.1%,催化剂采用硫酸亚铁,考察不同反应pH 对Fenton 氧化的影响,试验结果如图3 所示。
 
图2 不同混凝剂混凝效果比较
 
图3 pH 对COD 去除率的影响
 
  结果表明:在反应pH 为3 时,反应120min 之后COD去除率达到66.3%,Fenton 氧化效果,反应pH 为4 时反应120min 后COD 去除率可达65.5%,Fenton 氧化效果随着pH 的升高逐渐降低。分析原因是因为pH 值过高时,OH- 会直接抑制·OH 的生成,同时Fe3+ 和Fe2+ 也会以氢氧化物的形式沉淀而降低或失去催化作用。在pH 为4,反应时间80min 时,COD 去除率为62.5%,剩余COD 浓度约为40mg/L,BOD5 浓度小于20mg/L,已经满足城市杂用水水质要求。因此,确定反应pH 为4,反应时间80min。
 
  (2)Fenton 氧化H2O2 加量的确定
 
  设定Fenton 氧化pH 为4,反应时间80min,催化剂采用硫酸亚铁,考察不同H2O2 (30%)加入量对COD 去除率的影响,试验结果如图4 所示。
 
  由图4 可以看出:Fenton 氧化COD 去除率随H2O2(30%)加入量的增加而升高,当H2O2 (30%)加入量为0.1%时COD 去除率为63.1%,COD 降至40mg/L 以下,满足城市杂用水水质要求。过氧化氢加量继续增加,COD 去除率增幅逐渐减小,分析原因可能H2O2 作为·OH 的捕捉剂也会消耗·OH,过氧化氢的用量过高时,无效降解也变得越来越严重。因此确定Fenton 氧化的过氧化氢的加入量为0.1%。
 
图4 H2O2 加量对COD 去除率的影响
 
  (3)Fenton 氧化催化剂的选择
 
  Fenton 试验结果表明:采用硫酸亚铁作为催化剂,氧化后混凝效果较差,出水中含有较多的Fe2+,呈黄绿色。因此考虑筛选一种类Fenton 催化剂,能够提高催化氧化效率或者提高氧化后混凝效果,试验结果如图5 所示。
 
图5 Fenton 氧化催化剂的筛选
 
  由图5 可以看出采用锰砂或废铁屑作为催化剂,催化效率远低于硫酸亚铁。采用混合催化剂,Fenton 氧化COD去除率达到62.2%,略低于硫酸亚铁的63.6%,混合催化剂为含FeSO4 和Fe2 (SO4)3 的混合物,催化效率虽然略低,但是废水氧化后易进行混凝沉淀,出水澄清。因此,选用混合催化剂催化Fenton 氧化反应。
 
  (4)Fenton 氧化催化剂加量的确定
 
  设定H2O2 (30%)加入量为0.1%,反应pH4,反应时间80min,催化剂为混合催化剂,考察催化剂加量对Fenton 氧化的影响,试验结果如图6 所示。
 
图6 催化剂加量对COD 去除率的影响
 
  由图6 可以看出:在0- 0.2g/L 范围内,COD 去除率随着催化剂加量的增加而迅速升高,当催化剂加量为0.2g/L时COD 去除率zui高为63.8%,之后随着催化剂加量的继续增加,COD 去除率呈逐渐降低的趋势。这是由于催化剂加量过多,会造成过氧化氢的无效分解,反而不利于Fenton 氧化的进行,同时会造成混凝泥量大增。因此,确定催化剂的加入量为0.2g/L。
 
  3 污水的后续处理
 
  通过混凝沉淀- Fenton 氧化- 混凝沉淀后,污水的主要指标COD、BOD5、悬浮物、总磷等均达到城市杂用水回用要求,只是氨氮浓度仍为30mg/L 左右,因此采用折点氯化法对水中过量氨氮进行去除。脱氮后将污水进行消毒处理,水质完全达到城市污水再生利用城市杂用水水质(B/T18920- 2002)标准,如表2 所示。
 
  表2 处理后生活污水水质
 
4 结论
 
  完全采用物化法对小区生活污水进行快速处理回用,以减少外部环境对污水处理效果的影响。筛选了适用于生活污水的FP- 1 复配混凝剂,有效降低生活污水中的固体悬浮物、COD 等指标。对于溶解性有机物、胶体等采用Fenton 氧化对其进行去除,通过大量试验得出了Fenton 氧化的优化条件为:pH4,反应时间80min,过氧化氢(30%)的加入量0.1%(体积分数),催化剂采用FeSO4 和Fe2(SO4)3 混合催化剂,催化剂加量为0.2g/L。经过后续折点氯化、消毒灭菌等工艺处理,污水水质达到城市污水再生利用城市杂用水水质(B/T18920- 2002)标准。此法虽然成本稍高,但仍具有良好的应用前景。

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