海上平台生活污水技术-上海浦东污泥处理公司

    摘要：本文由365环保公司整理而成，主要讲述海上平台生活污水技术，海上石油平台受环境的限制，要求工艺简练、设备占地空间小。 很多陆地成熟应用的技术工艺，如A2O、氧化沟等并不适于海上平台。 因此，需开发占地面积小、处理性能高的工艺及成套设备。 其中电催化氧化一体化设备因占地较小、 处理效果较高成功替代了原有生化系统， 但对于海上平台仍期望体积和占地面积继续下降。 ......

    关键词：污水处理方法,污泥干燥,工业水处理.

　　海上石油平台受环境的限制，要求工艺简练、设备占地空间小。 很多陆地成熟应用的技术工艺，如A2O、氧化沟等并不适于海上平台。 因此，需开发占地面积小、处理性能高的工艺及成套设备。 其中电催化氧化一体化设备因占地较小、 处理效果较高成功替代了原有生化系统， 但对于海上平台仍期望体积和占地面积继续下降。 这就要求提高设备单位体积降解 COD 的效率。 电催化氧化技术(ECO)是在电场作用下产生强氧化性的羟基自由基或其他自由基，将污水中的有机物完全分解为无害的 H2O 和CO 。 光-电耦合催化氧化技术(PECO)不仅具有电催化氧化作用，还可减少光生电子和空穴的复合，从而提高有机物的降解效率。 笔者采用光-电耦合催化氧化技术降解 COD，达到相同处理效率条件下减小占地面积和设备空间的目的。

　　1 试验材料和方法

　　1.1 试验用水及仪器

　　试验用水为南海某平台生活污水，为黑水和灰水混合物。 黑水主要是冲厕水，含有大肠杆菌;灰水包括厨房废水、洗衣废水及洗澡废水， 含有大量油污和难降解的表面活性剂。 其水质为 COD 500~800 mg/L，pH 6.5~9.5，电导率 2 000~4 000 μS/cm。 为调节电导率须同步添加海水，海水取自该平台所处海域。仪器：PB-10 型标准 pH 计，赛多利斯;HH-6 型化学耗氧量测定仪、DR800 便携式分光光度计，美国哈希;DHG-9240A 恒温干燥箱， 上海博讯事业有限公司。 ECO 反应器和 PECO 反应器均为自制。

　　ECO 反应器〔2〕见图 1，有效尺寸 100 cm×100 cm× 65 cm，有效容积 650 L。 采用高效 DSA 阳极板，石墨阴极板为配套阴极板，极板尺寸 100 cm×65 cm，阴、阳极板共设 15 组， 极板间距设 2 cm， 有效板面积0.65 m2(单块阳极板)，阳极总有效面积 9.75 m2。

图 1   ECO 反应器

　　PECO 反应器见图 2， 有效尺寸 80 cm×80 cm× 90 cm， 有效容积 576 L。 阴、阳极板与 ECO 反应器一致， 极板尺寸 80 cm×65 cm， 阴、阳极板共设 15组，极板间距为 2 cm，有效板面积 0.52 m2(单块阳极板)， 阳极总有效面积 7.8 m2。 反应器底部设 2 支 275 nm 紫外灯。

1—光电催化单元；2—光源系统；3—极板；4—电源控制系统。图 2   PECO 反应器

　　1.2 分析方法

　　COD 采用 GB/T 11914—1989 测定。 IMO.MEPC.227(64)规定达标出水COD 应≤125 mg/L。

　　1 试验部分

　　1.1 电催化氧化处理

　　用 ECO 处理生活污水，总处理水量 100 L，选取阳极电流密度、 海水添加比例、 电解时间为研究参数，设计 3 因素 4 水平正交试验。其中阳极电流密度分别为 200、400、600、800 A/m2， 单块有效阳极板面积为 0.65 m2，对应电流分别为 130、260、390、520 A;按 50%、60%、70%、80%比例添加海水，保持电导率在 9 300、11 500、13 400、15 100 μS/cm; 电解时间分别为 0.5、1、1.5、2 h。测定装置出水 COD，并记录各电流对应不同海水比例时的电压，结果见表 1、表 2。

　　电流和电解时间决定了总电荷量， 即电催化氧化过程中产生氧化剂的量及污水处理效果。 添加海水主要是为增加污水电导率， 降低运行电压及工艺电耗。 用 Minitab 软件对表 1 结果进行极差分析，影响排序为电解时间>阳极电流密度>海水添加比例

　　电解时间与电流密度接近。 在 16 组试验中，最优组合为电流密度 800 A/m2、海水添加比例 50%、电解时间 2 h，此时出水 COD 为 80 mg/L，电流为 520 A，电压为 7.65 V。

　　1.1 光-电耦合催化氧化处理

　　海水中含有一定量 COD，虽然提高海水比例会增加电导率及降低反应器的运行电压，但添加更多海水会增加 COD 总量和处理总水量，因此 PECO 实验中直接选取 50%为最佳海水添加比例。 以阳极电流密度、紫外光辐照强度、电解时间为研究参数，设计 3 因素 4 水平正交试验。 阳极电流密度和电解时间的设定条件同 ECO， 由于 PECO 有效阳极板面积为0.52 m2， 因此对应电流分别为 104、208、312、416 A，辐照强度条件为 50、100、150、200 μW/cm2， 试验结果见表 3。

　　由表 3 可见，16 组试验中有 5 组达标(<125mg/L)。 影响因素排序为阳极电流密度>电解时间>辐照强度。 随辐照强度的增大，COD 处理性能少量增加。 考虑到电流密度和辐照强度越低，电耗越低。 因此，最优工艺参数组合为电流密度 600 A/m2、紫外光辐照强度 50 μW/cm2、电解时间 1.5 h，此时出水 COD为 87 mg/L，电流为 312 A，电压为 6.69 V。

　　吨水电耗为整套系统的总耗电量， 包括反应器及各电气组件。 耗电量以现场电度表显示为准，ECO工艺吨水电耗 41.8 kW·h，PECO 工艺吨水电耗 43.4kW·h。 电极板费用方面，PECO 电极板有效面积为7.8 m2，维护周期为 3 a，1 m2 费用 1 000 元，每年维护费用为 2 600 元;ECO 电极板有效面积 9.75 m2， 更换周期为 1.5 a，每年维护费用为 6 500 元。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

　　综上可见，PECO 装置处理出水 COD 在 125mg/L以下时的最佳运行条件优于 ECO 装置。 PECO的电流更低、反应器停留时间短。 因此，处理相同水量时PECO 反应器的装置体积可设计更小(体积比1∶1.18)，电极板的使用寿命更长，维护费用更低。 虽然加入紫外灯导致 PECO 装置的整体电耗升高， 但海上平台电力自发，有盈余，即使整体耗电量增加也不影响该技术的使用。 PECO 装置电极板和紫外灯等每年的更换费用合计也低于 ECO 装置。

　　2.4 连续运行出水稳定性

　　开发了 24 m3/d 规模的 PECO 中试装置， 对进水进行预处理， 以降低色度、浊度对后续光电催化氧化处理效率的影响。 装置运行参数：电流密度为 600 A/m2、运行电流为 940 A，紫外光辐照强度为 50μW/cm2，电解时间为 1.5 h，电压为 6.8 V。 中试装置以南海某平台生活污水为处理对象，连续运行 60 d。每天各取装置进水和出水 1 次，结果表明，该时段内进水 COD 在 560～750 mg/L， 出水 COD 最低为 51mg/L， 最高 108 mg/L， 稳定低于 125 mg/L， 达到排放指标要求。

　　3 结论

　　(1) ECO 处理达标时的最佳条件为电流 520 A，海水添加比例 50%，电解时间 2 h。 PECO 处理达标时的最佳条件为海水添加比例 50%，电流 312 A，电解时间 1.5 h，紫外光辐照强度 50 μW/cm2。

　　(1) ECO 运行费用为 41.8 kW·h/t，PECO 运行费用为 43.4 kW·h/t，PECO 的电耗略高。 紫外灯比电极板的造价低很多，PECO 的维保费用远低于 ECO。 平台不考虑电耗，因此从运行费用、占地面积和总运行成本角度分析，PECO 更具应用前景。

　　(1) PECO 中试装置的运行参数： 电流密度 600A/m2，运行电流 940 A，紫外光辐照强度 50 μW/cm2，电解时间 1.5 h，电压为 6.8 V。 经过 60 d 连续运行，出水 COD 稳定低于 125 mg/L，达到排放指标要求。(来源：中海油天津化工研究设计院有限公司)

365污泥处理厂家：我们与每一位客户保持良好的沟通，每一步力求更好、更细微的去保证客户的利益：统筹整体项目、制定合理的方案及完善的售后服务，从产品分类、处理方法、资源再利用、科技智能化、可持续等各方面考虑，不断完成客户委托的每个电子产品销毁项目。主要业务：污水处理、污泥处理、废水处置、污水净化、污泥干燥、污泥脱水、污泥干燥、食品销毁、饮料销毁、乳制品销毁、电子产品销毁、服装销毁、化妆品销毁等服务。