摘要

珠海醋酸纖維有限公司脫硫廢水來源于廠內(nèi)濕式煙氣脫硫后排出之廢水，廢水中含有大量亞硝酸鹽、亞硫酸鹽、有機(jī)物等還原性物質(zhì)，我公司采用濕式催化氧化處理技術(shù)，有效去除廢水中還原性物質(zhì)（CODCr）。采用該工藝，出水CODCr低于60mg/L以下，處理過程無污泥產(chǎn)生，操作自動化程度高，運行成本低于0.6元/噸。

關(guān)鍵字
脫硫廢水；強(qiáng)制供氣；化學(xué)氧化

一 工程概況
自從珠海醋酸纖維有限公司上了兩套脫硫系統(tǒng)后，由于脫硫廢水的水量大大增加，使得珠海醋酸纖維有限公司總排水的CODcr超標(biāo)，有時高達(dá)數(shù)百mg/L以上。究其原因，主要是從脫硫塔出來的廢水中含有亞硫酸鹽及亞硝酸鹽等還原性無機(jī)物所致。
我公司對珠海醋酸纖維有限公司的脫硫廢水水質(zhì)情況自2003年3月至5月連續(xù)三個月取樣分析與研究，做了大量的有針對性的選擇合適的處理方法與工藝，并進(jìn)行大量的有針對性的試驗及現(xiàn)場試驗。
珠海醋酸纖維有限公司通過工程招標(biāo)的形式，對多家環(huán)保公司所作技術(shù)方案及經(jīng)濟(jì)評估后，最終采納我公司處理技術(shù)。工程從2003年12月開始動工，2004年5月安裝完畢并開始試運行，并于8月份通過環(huán)保驗收。
二 進(jìn)、出水水質(zhì)
1 進(jìn)水水質(zhì)
脫硫廢水進(jìn)水水質(zhì)：CODCr≤1500mg/L。
設(shè)計處理水量為288m3/d；
一天按24小時連續(xù)運行，小時平均處理水量12.0m3/h。
2 出水水質(zhì)要求
根據(jù)珠海醋酸纖維有限公司要求，脫硫廢水經(jīng)處理后，排水水質(zhì)指標(biāo)執(zhí)行廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
處理后出水水質(zhì)：CODCr含量≤60mg/L。
三 實驗數(shù)據(jù)比較及工藝確定
1 實驗數(shù)據(jù)比較
表1是我公司對針珠海醋酸纖維有限公司的脫硫廢水在2003年5月份所做部分針對性試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計。
表1：五月份部分試驗數(shù)據(jù)
日期 水樣 原水CODcr（mg/L） 處理后（mg/L） 去除率 備注
5.6 脫硫廢水 309.504 103.17 66.7 投加C藥
5.6 脫硫廢水 309.504 87.30 71.8 投加B藥
5.6 脫硫廢水 309.504 309.504 / 投加漂白粉
5.6 脫硫廢水 309.504 15.87 94.87 投加高錳酸鉀，引起色度加深
5.6 脫硫廢水 309.504 7.94 97.43 投加A藥
5.8 脫硫廢水 412.06 140.20 65.97 投加A藥+供氣30min
5.8 脫硫廢水 412.06 18.69 95.46 投加A藥+供氣90min
5.8 脫硫廢水 412.06 47.57 88.45 投加A藥+供氣90min
5.8 脫硫廢水 412.06 61.17 85.15 投加A藥+供氣60min
5.8 脫硫廢水 412.06 12.74 96.90 投加A藥+供氣60min
5.12 脫硫廢水 446.49 22.09 95.00 投加A藥+供氣90min
說明：A藥劑-----DL-YJ04型藥劑（催化劑）。
以上試驗數(shù)據(jù)說明我們所選用的A、B、C及高錳酸鉀等四種藥劑對脫硫廢水均有較好地去除效果，而漂白粉幾乎沒有效果，但高錳酸鉀一方面引起廢水的色度增加很多，另一方面，其價格高，不經(jīng)濟(jì)。而A、B、C兩種藥劑，由我公司自三月份以來所做的試驗結(jié)果來看，B、C兩種藥劑不經(jīng)濟(jì)，因而我公司針對A藥進(jìn)行全面地有針對性的試驗與分析。試驗結(jié)果表明，通過在強(qiáng)制供氣的條件下，可減少A藥劑的投加量。
如果采用A藥劑+強(qiáng)制供氣時，對脫硫廢水的CODcr去除率均在85%以上。
表2是5月14日在珠海醋酸纖維有限公司現(xiàn)場試驗結(jié)果，采用的處理方法是：A藥劑+強(qiáng)制供氣。A藥投加量為10mg/L。強(qiáng)制供氣氣水比約為10：1。
表2：5月14日珠海醋酸纖維有限公司現(xiàn)場試驗
項目 原水CODcr(mg/L) 處理后CODcr(mg/L) 去除率%
脫硫廢水 782.30 25.79 96.7
782.30 37.80 95.1
782.30 31.68 95.9
原水PH值 處理后PH －
9-10 2.5～3 －
表2試驗結(jié)果表明：
A藥劑（DL-YJ04型藥劑）與采用強(qiáng)制供氣的條件下，對脫硫廢水有明顯的處理效果。A藥劑在反應(yīng)過程過程中只作為催化劑用途，目的在于加速空氣中氧氣與廢水中還原性物質(zhì)的反應(yīng)速度，其本身并沒有參與氧化還原反應(yīng)過程。
處理后的水樣中沒有沉淀物；廢水的色度、SS均沒有明顯增加，但 pH值降低,酸性增強(qiáng)。原因是因為脫硫廢水在催化氧化處理后亞硫酸鹽等被氧化成其對應(yīng)正酸所致。后加入碳酸鈉中和至6～9，廢水中CODcr并沒有再發(fā)生變化，可完全達(dá)標(biāo)排放。
2 工藝確定
由于珠海醋酸纖維有限公司脫硫廢水的CODcr主要為無機(jī)物（亞硫酸鹽、亞硝酸鹽等）引起的CODcr變化，為此我公司進(jìn)行有針對性的試驗與研究，通過分析與比較，選用適合的化學(xué)藥劑及其投加量，同時采用多種處理方法相結(jié)合，經(jīng)過多次反復(fù)試驗研究，其CODcr的去除效果均在95%以上。因此，針對珠海醋酸纖維有限公司脫硫廢水采用我公司這套處理工藝是十分有效的，而且在降解CODcr的過程中無污泥產(chǎn)生。

具體工藝流程如下:
脫硫廢水→集水池→化學(xué)氧化池→中和反應(yīng)池→過濾床→達(dá)標(biāo)排放

四 工藝設(shè)計參數(shù)
1 廢水集水池 有效容積40m3，水力停留時間3.3h。池底安裝穿孔曝氣管對脫硫廢水進(jìn)行預(yù)曝氣，增加水中溶解氧。因脫硫廢水排出時溫度較高，故采用不銹鋼穿孔管。采用不銹鋼自吸泵將廢水提升至化學(xué)氧化池，設(shè)高低液位控制。
2 化學(xué)氧化池 有效容積50m3，水力停留時間4.2h。利用水泵葉輪高速運轉(zhuǎn)之特性，藥劑投加方式為泵前投加方式，使催化劑與廢水充分混合。化學(xué)氧化池進(jìn)水方式采用豐字形穿孔管布水方式，出水設(shè)置三角鋸齒形集水堰。由于脫硫廢水的水溫很高，因此在化學(xué)氧化過程中，強(qiáng)制供氣不能采用常規(guī)的供氣形式，以防止設(shè)備運行不正常，及運行中設(shè)備損壞，故在本設(shè)計中，強(qiáng)制供氣采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)供氣，采用剛玉微孔曝氣器曝氣，一方面可增加化學(xué)反應(yīng)的攪拌充分，另一方面其耐溫耐熱性能好，可防止運行中產(chǎn)生故障。
3 中和反應(yīng)池 有效容積50m3，共兩個，兩池交替運行，單池水力停留時間4.0h。池底安裝剛玉曝氣器曝氣進(jìn)行攪拌。碳酸鈉溶液投加位置為化學(xué)氧化池集水堰處，利用水流自混合特性，控制藥劑投加量，可使廢水PH控制于7～8范圍。池底安裝豐字形集水管，有利于廢水均質(zhì)提升至砂濾床。池中設(shè)置高中低三級液位控制器。廢水提升泵采用不銹鋼自吸泵。
4 砂濾床 原水水質(zhì)SS發(fā)生變化時，可啟動砂濾床對出水進(jìn)行過濾，保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。砂濾床濾速為6m/h，濾層高度為2.5m。床體為碳鋼圓筒結(jié)構(gòu)型式，內(nèi)襯防腐層。
五 處理效果及經(jīng)濟(jì)分析
工程于2003年12月開始動工，2004年5月安裝完畢并開始試運行，并于8月份通過珠海市環(huán)保局驗收。據(jù)廠家每天自行監(jiān)測數(shù)據(jù)及環(huán)保部門不定期抽樣化驗數(shù)據(jù)表明，至今出水一直穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
工程總投資額為五十八萬元人民幣，噸水處理成本低于0.6元。


表3：8月17日珠海市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站監(jiān)測結(jié)果

采樣地點 監(jiān)測項目 監(jiān)測結(jié)果mg/L(PH值、色度除外)
廢水排放口 PH值 8.68
懸浮物 36
化學(xué)需氧量 56
生化需氧量 6
油類 0.08
氨氮 5.58
硫化物 0.037
色度 8(倍)

六 控制方式
1 本工程中，針對廢水提升等系統(tǒng)中的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行集中控制，廢水池內(nèi)的水位采用浮球開關(guān)傳遞液位信號，以達(dá)到液位自動控制的目的。
2 一旦自動控制失靈時，本系統(tǒng)可進(jìn)行手動控制。
3 為了減少操作的勞動強(qiáng)度，并實現(xiàn)操作自動化、機(jī)械化，要求水泵和鼓風(fēng)機(jī)能定時自動切換；當(dāng)其中之一發(fā)生故障時，能進(jìn)行聲光報警，并能自動切換至備用設(shè)備工作（有備用設(shè)備時）。集水池內(nèi)水位達(dá)到最低水位以下時，水泵能自動停止工作；集水池內(nèi)水位達(dá)到最高水位時，進(jìn)行聲光報警并自動啟動備用泵工作。
4 化學(xué)氧化池的出口由電動閥控制，交替流入兩個中和反應(yīng)池。
5 化學(xué)氧池的運行、供氣運行時間控制、出水電動閥等集中連鎖控制運行。二級提升泵與中和反應(yīng)池內(nèi)液位控制裝置連鎖。
6 本工程中，一級提升泵兩臺，采用定時互換運行；二級提升中的兩臺泵也采用定時互換運行；兩臺鼓風(fēng)機(jī)也采用定時互換運行。
運行至今，系統(tǒng)運行一直穩(wěn)定可靠。本工程基本實現(xiàn)了無人看管的運行方式，充分利用了本公司自動化控制資源的優(yōu)勢。
七 結(jié)束語
利用此技術(shù)作為脫硫硫廢水處理工藝，是目前國內(nèi)最可靠而且是最經(jīng)濟(jì)的一種處理技術(shù)，在珠海市我公司是唯一一家擁有此項技術(shù)并將其成功應(yīng)用于實際工程中的環(huán)保公司。