1、某化工生产废水和生活污水处某化工生产废水和生活污水处理工程设计理工程设计 一、设计任务一、设计任务 本设计为某化工生产废水和生活污水处理工程设计，主要的污染物为三价砷、废酸和SS。其中生产废水100m3/d，生活污水50 m3/d，各项污染物出水浓度均要达到DB44/26-2001第二时段一级排放标准。表表1.1 设计进水水质设计进水水质 来源 总砷(mg/L)pH SS(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)元素磷(mg/L)生产废水 24.1 12 1200 300 30 8 生活污水 200 250 150 30 5 表表1.2 设计出水水质设计出水水
2、质 总砷(mg/L)pH SS(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)元素磷(mg/L)0.5 69 60 90 20 10 0.1 二、设计分析二、设计分析 第一类污染物，指能在水环境或动植物体内蓄积，对人体健康产生长远不良影响的有害物质。砷正是属于这一类污染物，它是一种毒性极强的非金属元素，能够引起多种疾病。砷作为第一类污染物，应优先考虑处理，再逐步处理其他污染物。三、国内外较成熟工艺分析三、国内外较成熟工艺分析 1、石灰法 一般用于含砷量较高的酸性废水。投加石灰乳，使与砷酸根或亚砷酸根反应生成难溶的砷酸钙或亚砷酸钙沉淀。3Ca2+2AsO33-Ca3(
3、AsO3)2 3Ca2+2AsO43-Ca3(AsO4)2 石灰法操作管理简单，成本低廉；但沉渣量大，对三价砷的处理效果差。由于砷酸钙和亚砷酸钙沉淀在水中溶解度较高，易造成二次污染。2、石灰铁盐法 一般用于含砷量较低、接近中性或弱碱性的废水处理。砷含量可降低至0.1mg/L。利用砷酸盐与亚砷酸盐能与铁、铝等金属形成稳定的络合物，并为铁、铝等金属的氢氧化物吸附共沉的特点除砷。2FeCl3+3Ca(OH)22Fe(OH)3+3CaCl2 AsO43-+Fe(OH)3FeAsO4+3OH-AsO33-+Fe(OH)3FeAsO3+3OH-石灰铁（铝）盐法除砷效果好，工艺流程简单，设备少，操作方便。但
4、砷渣过滤较困难。3、硫化法 在酸性条件下，砷以阳离子形式存在。当加入硫化剂时，生成难溶的As2S3沉淀。硫化法净化效果较好，可使废水中砷含量降至0.05mg/L；但硫化物沉淀需在酸性条件下进行，否则沉淀物难以过滤；上清液中存在过剩的硫离子，在排放前需进一步处理。4、软锰矿法 利用软锰矿（天然二氧化锰）使三价砷氧化成五价砷，然后投加石灰乳，生成砷酸锰沉淀。H2SO4+MnO2+H3AsO3H3AsO4+MnSO4+H2O H2SO4+MnSO4+2Ca(OH)2 2CaSO4+Mn(OH)2+2H2O 3Mn(OH)2+2H3AsO4Mn3（AsO4）2+6H2O 四、除砷工艺的选用四、除砷工艺
5、的选用 考虑到生产废水是酸性废水，必须用碱中和至中性。石灰铁盐法用于接近中性或弱碱性的废水处理，而所投加的石灰乳也有中和酸性的作用。因此，用石灰铁盐法先把废水中和至中性再投加FeSO4 7H2O，就能同时达到除酸和除砷的目的。另外，FeSO4 7H2O也是很好的混凝剂，这样就能同时把SS去除。还有在化学混凝过程中，CODCr的去除率也能达到4050%。因此生产废水的处理选用石灰铁盐法。当pH10时，砷酸根及亚砷酸根离子与氢氧根置换，使一部分砷反溶于水中，故终点pH值最好控制在10以下。由于氢氧化铁吸附五价砷的pH值范围要较三价砷大得多，所需的铁砷比也较小，故在凝聚处理前，将亚砷酸盐氧化成砷酸盐
6、，可以改进除砷效果。铁、铝盐除砷效果见表2.1。表表2.1 铁、铝盐使用条件及除砷效果铁、铝盐使用条件及除砷效果 药剂 最佳pH值 最佳铁砷、铝砷比 除砷百分率，%FeSO4 7H2O 8 Fe2+As=1.5 94 FeCl3 7H2O 9 Fe3+As=4.0 90 Al2(SO4)3 18H2O 78 Al3+As=4.0 90 五、后续工艺选择五、后续工艺选择 CODCr经两级混凝处理后预计出水浓度约为108mg/L，BOD5/CODCr=0.449，在0.30.45范围内，可生化性属于可生化，因此混合后的废水可用生物处理方法进行处理。考虑到SBR工艺比较节省用地，并有很好的脱氮除磷效果，因此选用SBR工艺作为后续处理工艺。六、工艺流程图六、工艺流程图 生产废水 生产废水调节池 一级化学反应池 二级化学反应池 平流式沉淀池 平流式沉淀池 混合调节池 间歇式曝气池 出水 生活污水 七、主要构筑物参数七、主要构筑物参数 见3234页 谢谢！
