化工廠廢水處理工藝及設(shè)備操作說明一、概述1.1化工廠廢水特點(diǎn)化工廠廢水因行業(yè)類型（如石油化工、煤化工、精細(xì)化工、制藥化工等）差異，成分復(fù)雜且多變，核心特點(diǎn)包括：高污染負(fù)荷：含大量有機(jī)物（如烴類、酚類、醇類），COD（化學(xué)需氧量）可高達(dá)數(shù)千至數(shù)萬mg/L；毒性強(qiáng)：含重金屬（如汞、鎘、鉻）、揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、難降解有機(jī)物（如多環(huán)芳烴、鹵代烴），對生物具有抑制或毒害作用；水質(zhì)波動大：生產(chǎn)工藝調(diào)整或間歇排放會導(dǎo)致廢水pH、流量、污染物濃度劇烈變化；含油或懸浮物：石油化工廢水常含乳化油、浮油，精細(xì)化工廢水則可能含大量膠體或固體顆粒。1.2處理目標(biāo)與意義化工廠廢水處理的核心目標(biāo)是達(dá)標(biāo)排放（符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB____、行業(yè)專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)如《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB____）或回用（如用于循環(huán)冷卻、沖洗用水）。其意義在于：規(guī)避環(huán)境風(fēng)險，防止水體污染（如有機(jī)物耗氧導(dǎo)致水體缺氧、重金屬累積破壞生態(tài)）；滿足環(huán)保法規(guī)要求，避免行政處罰；實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用，降低企業(yè)用水成本。二、化工廠廢水處理典型工藝路線化工廠廢水處理需遵循“預(yù)處理→生化處理→深度處理”的階梯式流程，逐步去除污染物。以下為典型工藝路線及適用場景：2.1預(yù)處理工藝：去除懸浮物、油類與毒性物質(zhì)預(yù)處理是生化處理的前提，旨在降低廢水毒性、改善可生化性，避免后續(xù)工藝設(shè)備堵塞或微生物受抑制。2.1.1格柵攔截作用：去除廢水中的大顆粒懸浮物（如塑料碎片、纖維、廢渣）和漂浮物（如浮油、泡沫），防止后續(xù)泵類、管道堵塞。類型：按柵隙分為粗格柵（柵隙10-50mm）、細(xì)格柵（柵隙1-10mm），通常串聯(lián)使用。操作要點(diǎn)：定期（每4-8小時）清理柵渣（可通過機(jī)械刮渣機(jī)或人工清理），避免柵隙堵塞；運(yùn)行中監(jiān)控格柵電流，若電流異常升高（超過額定值10%），需立即停機(jī)檢查是否有異物卡阻；冬季低溫環(huán)境需防止柵渣凍結(jié)，可采用電加熱或蒸汽伴熱。2.1.2調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量作用：通過存儲和攪拌，平衡廢水的流量、pH、污染物濃度，減少對后續(xù)生化工藝的沖擊。設(shè)計(jì)參數(shù)：停留時間通常為8-24小時，需設(shè)置攪拌裝置（如潛水?dāng)嚢铏C(jī)、空氣攪拌）。操作要點(diǎn)：啟動攪拌前檢查設(shè)備是否卡頓、潤滑油是否充足；定期監(jiān)測池內(nèi)水位，避免超高或超低（超高可能導(dǎo)致溢流，超低可能導(dǎo)致攪拌器空轉(zhuǎn)）；根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)變化，提前調(diào)整后續(xù)工藝的運(yùn)行參數(shù)（如曝氣風(fēng)量、加藥量）。2.1.3破乳與混凝沉淀作用：針對含油或膠體廢水，通過破乳劑破壞乳化體系，再用混凝劑使細(xì)小顆粒聚集沉淀，去除油類、懸浮物及部分COD。工藝原理：破乳：采用陽離子型破乳劑（如聚丙烯酰胺PAM）或非離子型破乳劑（如聚醚），中和乳化油表面電荷，破壞油-水界面膜；混凝：采用鋁鹽（如聚合氯化鋁PAC）、鐵鹽（如硫酸亞鐵）等混凝劑，通過壓縮雙電層、吸附架橋作用，使膠體顆粒聚集成大絮體；沉淀：通過平流式沉淀池、斜管沉淀池等設(shè)備，使絮體與水分離。操作要點(diǎn)：破乳劑與混凝劑需按比例投加（如PAC投加量為____mg/L，PAM為1-5mg/L），可通過小試確定最佳劑量；控制反應(yīng)池pH（如PAC最佳pH為6-9），必要時投加酸（如硫酸）或堿（如氫氧化鈉）調(diào)節(jié)；沉淀池需定期排泥（每24-48小時一次），避免污泥淤積影響沉淀效果。2.2生化處理工藝：降解有機(jī)物與脫氮除磷生化處理是化工廠廢水處理的核心環(huán)節(jié)，利用微生物（厭氧、好氧）的代謝作用，將有機(jī)物分解為無害物質(zhì)（如CO?、H?O、N?）。2.2.1厭氧生物處理：處理高濃度有機(jī)廢水適用場景：針對COD＞5000mg/L的高濃度有機(jī)廢水（如煤化工的煤制油廢水、制藥廠的發(fā)酵廢水）。典型工藝：UASB（升流式厭氧污泥床）：利用顆粒污泥的吸附和降解作用，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷（CH?）和二氧化碳（CO?）；IC（內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器）：通過內(nèi)循環(huán)提高污泥濃度和傳質(zhì)效率，處理負(fù)荷更高（可達(dá)20-30kgCOD/m3·d）。操作要點(diǎn)：溫度控制：厭氧微生物最適溫度為35-38℃（中溫厭氧），波動需控制在±2℃以內(nèi)；pH控制：厭氧反應(yīng)最佳pH為6.5-7.5，若pH＜6.0，需投加石灰或碳酸鈉調(diào)節(jié)；污泥濃度：UASB的顆粒污泥濃度需保持在15-30g/L，定期排泥（剩余污泥量為進(jìn)水量的1-2%）；氣體收集：甲烷需通過火炬燃燒或回收利用（如發(fā)電），避免泄漏引發(fā)安全事故。2.2.2好氧生物處理：去除剩余有機(jī)物適用場景：承接厭氧處理后的低濃度廢水（COD＜1000mg/L），或直接處理可生化性較好的廢水（BOD/COD＞0.3）。典型工藝：活性污泥法（如傳統(tǒng)推流式、氧化溝、SBR）：利用好氧微生物（細(xì)菌、原生動物）形成的活性污泥，吸附降解有機(jī)物；生物膜法（如生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、MBBR）：微生物附著在填料表面形成生物膜，適用于低負(fù)荷或含毒廢水（抗沖擊性強(qiáng)）。關(guān)鍵工藝參數(shù)：DO（溶解氧）：好氧池DO需保持在2-4mg/L（活性污泥法）或1-3mg/L（生物膜法），過低會導(dǎo)致厭氧分解，過高會浪費(fèi)能耗；MLSS（混合液懸浮固體濃度）：活性污泥法的MLSS通常為3-5g/L，過高會導(dǎo)致污泥膨脹；SV30（污泥沉降比）：反映污泥沉降性能，正常范圍為15-30%，超過30%需檢查是否發(fā)生污泥膨脹；SVI（污泥體積指數(shù)）：衡量污泥松散程度，正常范圍為____mL/g，超過150mL/g說明絲狀菌過度生長（污泥膨脹）。操作要點(diǎn)：曝氣控制：通過鼓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)量，根據(jù)DO在線監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時調(diào)整（如DO＜2mg/L時增大風(fēng)量）；污泥回流：活性污泥法需將二沉池的污泥回流至好氧池，回流比通常為____%，維持MLSS穩(wěn)定；剩余污泥排放：定期排放剩余污泥（排放量為進(jìn)水量的0.5-1%），避免MLSS過高；營養(yǎng)鹽補(bǔ)充：若廢水C:N:P比例失衡（理想比例為100:5:1），需投加尿素（補(bǔ)充N）、磷酸二氫鈉（補(bǔ)充P）。2.3深度處理與回用工藝：實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)或回用作用：去除生化處理后殘留的難降解有機(jī)物、重金屬、溶解性鹽類，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)（如《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB____一級A）或回用要求（如《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》GB____）。2.3.1膜分離技術(shù)適用場景：需去除懸浮物、膠體、溶解性鹽類的廢水回用（如循環(huán)冷卻補(bǔ)水）。典型工藝：UF（超濾）：采用孔徑0.01-0.1μm的膜，去除懸浮物、膠體、細(xì)菌，產(chǎn)水SDI（污染指數(shù)）＜5，為后續(xù)RO提供預(yù)處理；RO（反滲透）：采用孔徑＜0.001μm的半透膜，去除溶解性鹽類（如NaCl）、有機(jī)物（如酚類），產(chǎn)水電阻率可達(dá)10-15MΩ·cm（用于高純水）。操作要點(diǎn)：膜清洗：當(dāng)產(chǎn)水量下降10-15%或跨膜壓差升高15-20%時，需進(jìn)行清洗（物理清洗：用清水反沖洗；化學(xué)清洗：用檸檬酸、NaOH或次氯酸鈉溶液）；壓力控制：RO的操作壓力通常為1.5-2.5MPa，過高會導(dǎo)致膜損傷；濃水排放：RO濃水需妥善處理（如返回預(yù)處理或蒸發(fā)結(jié)晶），避免鹽類累積。2.3.2高級氧化技術(shù)（AOPs）適用場景：處理生化難以降解的有機(jī)物（如鹵代烴、多環(huán)芳烴），或需進(jìn)一步降低COD、色度的廢水。典型工藝：Fenton氧化：利用Fe2+催化H?O?產(chǎn)生羥基自由基（·OH），氧化降解有機(jī)物（·OH氧化電位高達(dá)2.8V）；臭氧氧化：臭氧（O?）直接氧化或分解產(chǎn)生·OH，適用于去除色度、異味及部分難降解有機(jī)物；光催化氧化：利用TiO?等催化劑，在紫外線照射下產(chǎn)生·OH，適用于低濃度有機(jī)廢水。操作要點(diǎn)：Fenton反應(yīng)條件：pH=3-4（·OH生成效率最高），F(xiàn)e2+與H?O?的摩爾比為1:5-1:10；臭氧投加量：根據(jù)COD去除要求調(diào)整（通常為____mg/L），需設(shè)置尾氣破壞裝置（避免O?泄漏）；反應(yīng)時間：Fenton反應(yīng)時間通常為1-2小時，臭氧氧化為30-60分鐘。三、關(guān)鍵設(shè)備操作說明3.1預(yù)處理設(shè)備3.1.1機(jī)械格柵操作步驟：1.啟動前檢查：確認(rèn)柵條無變形、刮渣機(jī)鏈條無松動、電機(jī)電源正常；2.啟動：按下啟動按鈕，觀察格柵運(yùn)行是否平穩(wěn)（無異常噪音、振動）；3.運(yùn)行監(jiān)控：每小時檢查一次柵渣堆積情況，若柵隙堵塞超過1/3，需手動清理；4.停機(jī)：按下停止按鈕，關(guān)閉電源，清理柵渣并記錄運(yùn)行時間。注意事項(xiàng)：禁止在格柵運(yùn)行時清理柵渣，避免發(fā)生機(jī)械傷害；冬季需開啟格柵伴熱裝置，防止柵渣凍結(jié)。3.1.2調(diào)節(jié)池提升泵操作步驟：1.啟動前檢查：檢查泵體潤滑油位（需達(dá)到油標(biāo)1/2-2/3）、進(jìn)口閥是否打開、出口閥是否關(guān)閉；2.排氣：打開泵體排氣閥，排出泵內(nèi)空氣（直至有水流出）；3.啟動：按下啟動按鈕，緩慢打開出口閥（避免水錘現(xiàn)象）；4.運(yùn)行監(jiān)控：觀察泵的電流、壓力（出口壓力需符合設(shè)計(jì)值），若電流超過額定值，需檢查是否有堵塞；5.停機(jī)：關(guān)閉出口閥，按下停止按鈕，關(guān)閉電源。注意事項(xiàng)：禁止泵空轉(zhuǎn)（會導(dǎo)致機(jī)械密封損壞）；定期（每月）檢查泵體密封（如有無泄漏），更換磨損的密封件。3.2生化處理設(shè)備3.2.1UASB反應(yīng)器操作步驟：1.啟動：先通入少量廢水（負(fù)荷為0.5-1kgCOD/m3·d），逐步增加負(fù)荷（每周提升10-20%），直至達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷；2.運(yùn)行監(jiān)控：每2小時測一次pH、溫度，每天測一次COD、VFA（揮發(fā)性脂肪酸，正常范圍為____mg/L）；3.排泥：當(dāng)顆粒污泥濃度超過30g/L時，打開排泥閥，排出剩余污泥（排泥量為池容的1-2%）；4.停機(jī)：若需長期停機(jī)，需保持池內(nèi)水位（避免污泥干涸），并定期通入氮?dú)猓ǚ乐箙捬蹙劳觯?。注意事?xiàng)：避免進(jìn)水負(fù)荷突變（如COD突然升高超過設(shè)計(jì)值的20%），需提前調(diào)整進(jìn)水量；若VFA超過300mg/L，說明厭氧反應(yīng)受阻，需減少進(jìn)水量并投加石灰調(diào)節(jié)pH。3.2.2好氧曝氣系統(tǒng)（鼓風(fēng)機(jī)+曝氣頭）操作步驟：1.鼓風(fēng)機(jī)啟動：檢查油箱油位（需達(dá)到1/2-2/3）、進(jìn)口消音器是否清潔、出口閥是否關(guān)閉；啟動電機(jī)，緩慢打開出口閥（至設(shè)計(jì)風(fēng)量）；2.曝氣頭檢查：定期（每月）檢查曝氣頭是否堵塞（可通過觀察曝氣均勻性判斷）；3.風(fēng)量調(diào)節(jié)：根據(jù)好氧池DO值調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)頻率（如DO＜2mg/L時增大頻率，DO＞4mg/L時減小頻率）；4.停機(jī)：關(guān)閉出口閥，按下停止按鈕，關(guān)閉電源，清理進(jìn)口過濾器。注意事項(xiàng)：鼓風(fēng)機(jī)禁止帶負(fù)荷啟動（出口閥需關(guān)閉），避免電機(jī)過載；曝氣頭堵塞時，需用清水反沖洗或更換（陶瓷曝氣頭使用壽命約2-3年）。3.3深度處理設(shè)備3.3.1超濾（UF）膜組件操作步驟：1.啟動前檢查：確認(rèn)膜組件進(jìn)出口閥關(guān)閉、清洗水箱水位正常；2.預(yù)沖洗：打開進(jìn)水閥、沖洗閥，用清水沖洗膜組件5-10分鐘（去除膜表面的松散污染物）；3.運(yùn)行：打開產(chǎn)水閥，調(diào)整進(jìn)水壓力（通常為0.1-0.3MPa），開始產(chǎn)水；4.反沖洗：每運(yùn)行1-2小時，進(jìn)行一次反沖洗（用產(chǎn)水反向沖洗膜表面，時間為1-2分鐘）；5.化學(xué)清洗：當(dāng)反沖洗無法恢復(fù)產(chǎn)水量時，用檸檬酸（1-2%）或NaOH（0.5-1%）溶液循環(huán)清洗30-60分鐘。注意事項(xiàng)：禁止在膜組件干燥狀態(tài)下運(yùn)行（需保持膜表面濕潤）；化學(xué)清洗后需用清水沖洗至pH中性，避免殘留藥劑損傷膜。3.3.2Fenton反應(yīng)器操作步驟：1.進(jìn)料：將廢水注入反應(yīng)器，調(diào)整pH至3-4（用硫酸）；2.加藥：依次加入FeSO?溶液（濃度10%）和H?O?溶液（濃度30%），啟動攪拌（轉(zhuǎn)速____rpm）；3.反應(yīng)：保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)1-2小時，期間監(jiān)測COD變化（每30分鐘測一次）；4.中和：反應(yīng)結(jié)束后，投加石灰（Ca(OH)?）調(diào)整pH至7-8，使Fe3+沉淀；5.沉淀：將混合液排入沉淀池，靜置1-2小時，排放上清液。注意事項(xiàng)：H?O?需緩慢滴加（避免劇烈反應(yīng)導(dǎo)致溫度升高）；FeSO?需現(xiàn)配現(xiàn)用（避免氧化為Fe3+降低催化效率）；沉淀池的Fe(OH)?污泥需定期清理（可作為混凝劑回用）。四、運(yùn)行管理與異常處理4.1日常工藝參數(shù)監(jiān)控參數(shù)監(jiān)控頻率控制范圍檢測方法pH（預(yù)處理/生化池）每2小時預(yù)處理6-9；厭氧6.5-7.5；好氧6-9pH計(jì)COD（進(jìn)水/出水）每天進(jìn)水≤設(shè)計(jì)值；出水≤排放標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀法DO（好氧池）每2小時2-4mg/L溶解氧儀MLSS（好氧池）每天3-5g/L重量法SV30（好氧池）每天15-30%沉降法VFA（厭氧池）每天____mg/L氣相色譜法/滴定法膜產(chǎn)水量（UF/RO）每小時≥設(shè)計(jì)值的80%流量計(jì)4.2常見異常情況及應(yīng)對4.2.1好氧池污泥膨脹（SVI＞150mL/g）原因：絲狀菌過度生長（如進(jìn)水C:N:P失衡、DO過低、有毒物質(zhì)抑制）。應(yīng)對措施：投加殺菌劑（如ClO?，濃度5-10mg/L），抑制絲狀菌生長；調(diào)整營養(yǎng)比例（補(bǔ)充尿素或磷酸二氫鈉，使C:N:P=100:5:1）；增加曝氣風(fēng)量（提高DO至3-4mg/L），促進(jìn)好氧微生物生長；排放剩余污泥（降低MLSS至3g/L以下）。4.2.2厭氧池VFA升高（＞300mg/L）原因：進(jìn)水負(fù)荷過高、pH過低、溫度波動。應(yīng)對措施：減少進(jìn)水量（降低負(fù)荷至設(shè)計(jì)值的80%）；投加石灰（CaO）調(diào)整pH至6.5-7.5；檢查加熱系統(tǒng)（如蒸汽管道），恢復(fù)厭氧池溫度至35-38℃；若VFA持續(xù)升高，需停止進(jìn)水并通入氮?dú)猓〝嚢栉勰?，促進(jìn)VFA降解）。4.2.3膜組件產(chǎn)水量下降原因：膜污染（有機(jī)物、膠體、微生物）、壓力不足、膜損傷。應(yīng)對措施：加強(qiáng)反沖洗（增加反沖洗頻率或時間）；進(jìn)行化學(xué)清洗（如檸檬酸清洗有機(jī)物，NaOH清洗微生物）；檢查進(jìn)水壓力（若壓力過低，需檢查泵