典型有機(jī)廢水處理工程設(shè)計(jì)指南

1、典型有機(jī)廢水處理工程設(shè) 計(jì) 指 南深圳市寶安區(qū)環(huán)境科學(xué)研究所 2008年06月典型有機(jī)廢水處理工程方案設(shè)計(jì)技術(shù)指南 第一節(jié) 食品工業(yè)廢水處理技術(shù)一、食品工業(yè)廢水種類食品工業(yè)廢水主要有以下來源：水果蔬菜罐頭廠生產(chǎn)廢水。主要來自水果和蔬菜的修整、分選、壓汁和漂洗等工序。含淀粉廢水。來源于加工玉米、馬鈴薯、小麥等食物的淀粉。制糖廢水（有甜菜糖和蔗糖兩種廢水）。甜菜糖廢水主要來自輸送、篩選、壓汁、石灰漿、蒸發(fā)冷凝、糖漿、精制等工序。蔗糖廢水主要來自冷凝冷卻循環(huán)水（水量大，污染?。?。制酒工業(yè)廢水。主要來自生產(chǎn)啤酒、白酒、果酒等過程產(chǎn)生的工業(yè)廢水。廢水主要含蛋白類溶解性物質(zhì)。乳品及飲品工業(yè)廢水。主要來自加

2、工過程中清洗、稀釋和沖洗等工序。主要成分是乳糖、脂肪和蛋白質(zhì)。廢水pH值接近中性，易于厭氧發(fā)酵。屠宰與肉類加工廢水。來自在生產(chǎn)中排出的大量肉屑、內(nèi)臟雜物、血污、油脂等。二、食品工業(yè)廢水特點(diǎn)食品工業(yè)廢水根據(jù)行業(yè)的不同，廢水性質(zhì)差別很大，其中污染物的種類也各不相同。大多數(shù)廢水的pH值接近中性，廢水中污染物的濃度變化很大。但這類有機(jī)物污染中主要是高食物纖維、淀粉或蛋白質(zhì)類的有機(jī)物，在水中的形態(tài)有顆粒物質(zhì)、膠體物質(zhì)以及溶解態(tài)物質(zhì)。其對環(huán)境的影響是有害無毒，是造成湖泊池塘富營養(yǎng)化的主要污染物。食品工業(yè)廢水具有高BOD、易生化降解的特點(diǎn)，主要采用成熟的生化處理技術(shù)或生化與其他處理技術(shù)聯(lián)合的工藝。下面選擇幾

3、種有代表性的食品廢水處理技術(shù)加以介紹。三、乳品及飲品廢水處理技術(shù)乳品廠和飲品廠排放的廢水主要含有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等營養(yǎng)物質(zhì)。BOD：COD的值大于0.5，是極容易生化處理的有機(jī)廢水。目前國內(nèi)外對于乳品廠和飲品廠廢水的處理方法主要有活性污泥法、生物濾池法、生物接觸氧化法、化學(xué)凝聚沉淀法、氣浮法等。例、厭氧（水解）SBR處理工藝某乳品廠排放的廢水水質(zhì)、水量如表61。其廢水處理工藝流程見圖61：表1 廢水水質(zhì)水量表項(xiàng)目水量(m3/d)COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)動植物油(mg/L)進(jìn)水15001100300200出水1500100603020技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析：工程總投資為

4、254.66萬元，噸水建設(shè)投資為1700元。例2、生物接觸氧化-噴射曝氣塔處理飲料廢水廢水狀況 處理水量250m3/d，COD=5207250mg/L(平均3900 mg/L)，pH值5.8，廢水中主要污染物是生產(chǎn)中滴漏、外滲的糖類物質(zhì)。處理工藝 廢水調(diào)節(jié)池生物接觸氧化池噴射曝氣塔二沉池出水。運(yùn)行狀況 生物接觸氧化池采用的容積負(fù)荷為5.0 kgCOD/（m3·d），填料為108 m3半軟性填料，氣水比301，停留時(shí)間13.8h。射流曝氣塔是一種新型的高負(fù)荷活性污泥技術(shù)，能使廢水、空氣與活性污泥三相在塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)完全混合，并在激烈的接觸中完成生化反應(yīng)。廢水在塔內(nèi)循環(huán)次數(shù)為10次，二沉池的污

5、泥按回流比150%回流到射流曝氣塔。工藝調(diào)試一個(gè)月后，接觸氧化池的生物膜厚度已達(dá)34mm，塔內(nèi)的MLSS已穩(wěn)定在5g/L以上，系統(tǒng)運(yùn)行正常。經(jīng)測定廢水中COD和BOD的去除率均達(dá)到98%。兩年來，該設(shè)施在廢水水質(zhì)多變情況下表現(xiàn)出良好的抗沖擊性能，從未出現(xiàn)污泥膨脹等問題，處理效果穩(wěn)定。例3、二級兼性厭氧接觸氧化處理飲料廢水深圳市某飲料公司生產(chǎn)牛奶、果汁等飲料，日排有機(jī)廢水1000m3，廢水中的COD達(dá)2200mg/L，SS為2400mg/L，色度128倍。廢水處理工藝流程見圖62：主要工藝參數(shù)：兩段兼性厭氧池停留時(shí)間總和達(dá)16h，四段接觸氧化池停留時(shí)間總和達(dá)20h。該廢水處理工程經(jīng)多年運(yùn)行，處理

6、效果達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。四、屠宰與肉類加工廢水處理技術(shù)屠宰與肉類加工工業(yè)廢水與其他食品廢水比較起來，該類廢水的有機(jī)物含量較低，廢水COD范圍在10006000mg/L。屠宰與肉類加工工業(yè)廢水的特征近似于生活污水，但在屠宰與肉類加工生產(chǎn)中要排出大量肉屑、內(nèi)臟雜物、血污、油脂、毛、未消化的食料等，因此有機(jī)物含量比生活污水要高得多。由于屠宰與肉類加工的對象可能是帶病體或病毒攜帶者，因此該廢水導(dǎo)致傳染疾病的危害性更大。因此屠宰工業(yè)廢水的處理要考慮最終的殺菌消毒，這一點(diǎn)又與醫(yī)院廢水有相同之處。屠宰與肉類加工工業(yè)廢水的另一特點(diǎn)是SS濃度高，且水質(zhì)水量波動較大，必須針對該行業(yè)的廢水特點(diǎn)將廢水中有機(jī)物質(zhì)（主

7、要是懸浮物質(zhì)）進(jìn)行回收利用或處置，其次是作好節(jié)約用水工作，最后才是末端治理技術(shù)的選擇，采用相應(yīng)的末端治理措施。例、厭氧SBR生化法處理工藝某公司屠宰廢水排放量為50m3/d，混合廢水的水質(zhì)：pH值6.97.1，CODCr10602760mg/L，BOD55901480mg/L，SS 9401300mg/L，油類2449mg/L。該廢水可生化性較好，采用生化法為主的處理工藝，處理工藝流程如圖63:主要構(gòu)筑物及參數(shù)如下：初沉池 有效容積60m3(4.0m×3.5m×4.5m)，停留時(shí)間為24h，經(jīng)初沉后對減輕后處理負(fù)荷及防止填料堵塞起到關(guān)鍵作用。厭氧池 有效容積480m3(28

8、.0m×4.0m×4.5m)，內(nèi)置生物填料，填料接觸時(shí)間為4d。SBR反應(yīng)池 有效容積200m3(4.5m×4.5m×5.5m)，內(nèi)設(shè)射流曝氣器進(jìn)行曝氣，每池設(shè)4只射流器，循環(huán)泵型號IS 150-125-250A。SBR反應(yīng)池設(shè)兩交替使用。污泥池 有效容積30m3。屠宰廢水經(jīng)初沉、厭氧水解、SBR生化處理后，處理前、后污水的監(jiān)測結(jié)果見表6-2。采用該法的治理成本為：1.02(電費(fèi))+0.30(人工費(fèi))+0.05(維修費(fèi))+0.18(折舊費(fèi))=1.55元/m3。表6-2 污水中的污染物指標(biāo)監(jiān)測結(jié)果 監(jiān)測點(diǎn)pH值CODCrBOD5SS油類進(jìn)水最大值最小值平均

9、值7.16.9255212551905133864599298294196141.825.633.7出水最大值最小值平均值7.06.99279832821256241519.37.18.2平均去除率（%）94.897.394.775.6（單位：mg/L，pH值除外）實(shí)踐證明，SBR法具有工藝簡單，投資省，能耗低，處理效果好，運(yùn)行操作簡便，剩余污泥量少和不產(chǎn)生污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)，是屠宰廢水處理的理想工藝。例2、厭氧二級接觸氧化處理屠宰廢水深圳市某食品公司屠宰生豬，日排廢水100m3，廢水中COD200mg/L、BOD5 900mg/L，色度200倍，廢水處理工藝流程為圖64。主要工藝參數(shù)，厭氧池停留

10、時(shí)間12h，一級接觸氧化池停留時(shí)間6h，氣水比201；二級接觸氧化池停留時(shí)間6h，氣水比81。第二節(jié) 制革廢水處理技術(shù)一、廢水來源及主要污染物皮革加工是以動物皮為原料，經(jīng)化學(xué)處理和機(jī)械加工而完成的。在這一過程中，大量的蛋白質(zhì)、脂肪轉(zhuǎn)移到廢水、廢渣中；在加工過程中采用的大量化工原料，如酸、堿、鹽、硫化鈉、石灰、鉻鞣劑、加脂劑、染料等，其中有相當(dāng)一部分進(jìn)入廢水之中。制革廢水主要來自于準(zhǔn)備、鞣制和其他濕加工工段。這些加工過程產(chǎn)生的廢液多是間歇排出，其排出的廢水是制革工業(yè)污染的最主要來源，約占制革污水排放總量的96%。制革污泥主要產(chǎn)生于制革生產(chǎn)過程中，以及所使用的原材料。制革污泥主要來源于浸水、浸灰和

11、鞣制等制革生產(chǎn)工段。按目前我國制革行業(yè)每噸原料皮用水100120t的傳統(tǒng)鞣制方法計(jì)算，綜合廢水中的總懸浮固體濃度在20005000mg/L之間。制革各工段廢水特征結(jié)果如表63所示。表63 制革廠各工段廢水及綜合廢水特性（單位：mg/L，除pH值外）工段參數(shù)浸水浸灰脫毛脫灰浸酸鉻鞣后整飾綜合廢液pH值7.58.011137.09.02.03.02.54.03.54.57.09.0BOD511002500500010000100030004007003508001000200012003000CODCr300060001000025000250070001000300010002500250070

12、0025006000S2-35000550003000050000400010000350007000030000600004000100001500025000DS320004800024000300002500600034000670002900057500340090001300021000SS30007000600020000150040001000300010002500600100020005000氯化物1500030000400080001000200020000300001500025000500100060009500Cr3+200040004010080100從表63可以看

13、出，制革綜合廢水中原污泥90%來源于浸水、浸灰、脫毛和鉻鞣工序操作。制革廠總污泥量還包括生化處理產(chǎn)生的生物污泥。這些污泥除含有硫化物、鉻、鹽、爛毛、石灰等物質(zhì)，還含有大量的水分（95%98%），即使這些污泥經(jīng)脫水操作以后，其水分含量仍在60%80%左右，將這部分污泥倒入江河或填埋于農(nóng)田都將會對周圍環(huán)境或地下水造成嚴(yán)重的污染。二、制革廢水的特征水量大 一般情況下，每加工生產(chǎn)一張豬皮約耗水0.30.5t，生產(chǎn)加工一張牛鹽濕皮耗水11.5t，生產(chǎn)加工一張羊皮約耗水0.20.3t，生產(chǎn)加工一張水牛皮約耗水1.52t。根據(jù)產(chǎn)品品種和生胚類別的不同，每生產(chǎn)原料皮需用水60120t。水量和水質(zhì)波動大 水量和

14、水質(zhì)波動是制革工業(yè)廢水的又一特點(diǎn)。制革加工中的廢水通常是間歇式排出，其水量變化主要表現(xiàn)為時(shí)流量變化和日流量變化。時(shí)流量變化 由于皮革生產(chǎn)工序的不同，在每天的生產(chǎn)中都會現(xiàn)生產(chǎn)高峰。通常一天里可能會出現(xiàn)5h左右的高峰排水。高峰排水量可能為日平均排水量24倍（如南方某豬皮生產(chǎn)廠日剖皮1200張，日排水563m3，每小時(shí)平均排水27.75m3，高峰排水56m3/h）。日流量變化 根據(jù)操作工序的時(shí)間安排，在每個(gè)周末，準(zhǔn)備工段剖皮以前的各工序可能停止，因此，排水量約為日常排水量的2/3左右，而周日排水則更少，形成每周排水的最低峰。 水質(zhì)變化 皮革廢水水質(zhì)同水量變化一樣差異很大，隨生產(chǎn)品種、生產(chǎn)皮類、工序交

15、錯(cuò)而變動。如某豬皮制革廠，綜合廢水平均COD值為30004000 mg/L，BOD值為15002000mg/L，由于工序安排和排放時(shí)間不同，一天中COD值在3000mg/L以上的情況會出現(xiàn)45次，BOD值在2000mg/L以上的情況會出現(xiàn)三次以上。綜合廢水pH值平均為78，而一天中pH值最高可達(dá)11，最低為2左右，水質(zhì)變化大，顯示出污染物排放的無規(guī)律性。污染負(fù)荷重 皮革工業(yè)污水堿性大，其中準(zhǔn)備工段廢水pH值在10左右，色度重，耗氧量高，懸浮物多，同時(shí)含有硫、鉻等。皮革廢水水質(zhì)情況見表64。表64 皮革廢水水質(zhì)情況pH值SS(mg/L)Cr3+(mg/L)S2-(mg/L)C1-(mg/L)CO

16、DCr (mg/L)BOD5 (mg/L)色度810200040008010050100200030003000400015002000稀釋倍數(shù)8003500三、制革廢水處理工程實(shí)例：某制革廠廢水處理規(guī)模1200m3/d，廢水原水及出水見表65。表65 原水水質(zhì)和設(shè)計(jì)出水水質(zhì)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)S2-(mg/L)總鉻(mg/L)pH原水2300380010001400約280090120801201011出水100601001.00.569MnSO4工藝流程見圖6-5：該廢水處理工程投資額334萬元，年運(yùn)行費(fèi)用約63萬元，單位處理成本1.59元/m3。第三

17、節(jié) 紡織印染廢水處理技術(shù)一、廢水來源及主要污染物紡織印染工藝，是由坯布開始，先退漿、煮練、漂白、絲光、染色、印花，最后通過整理工序成為成品。在各個(gè)工序中排出的廢水通稱印染廢水，印染工業(yè)生產(chǎn)因?yàn)槭茉稀⒓竟?jié)、市場需求等變化的影響，因此廢水的水質(zhì)變化很大。同時(shí)，印染廢水的排放量是間歇的，所以廢水排放量極不均勻。不同的印染廠加工工藝不同，廢水中含有懸浮纖維屑粒、漿料、整理加工藥劑等。該廢水水質(zhì)復(fù)雜，含有大量殘余的染料的助劑，因此色度大，有機(jī)物含量高。并且廢水中含有大量的堿類，pH值高。印染廢水中的主要污染物如下。BOD：有機(jī)物，如染料、漿料，表面活性劑酯酚，加工藥劑等。COD：染料，還原漂白劑，醛，

18、還原凈水劑，淀粉整理劑等。重金屬毒物：銅、鉛、鋅、鉻、汞、氰離子等。色度：染料、顏料在廢水中呈現(xiàn)的顏色。印染工業(yè)廢水水質(zhì)情況見表66。紡織印染工業(yè)廢水排放情況見表67。表66 印染工業(yè)廢水水質(zhì)情況 項(xiàng) 目廢水種類pH值色度（倍）SS(mg/L)COD(mg/L)BOD5(mg/L)BOD5/COD印染廠廢水8.5102005001003004005002003000.3750.5色織廠廢水7930402003002503001003000.40.43毛紡廠廢水57100200500左右3005001503000.50.6針織廠廢水914<2002003002005001002000.5

19、表67 紡織印染工業(yè)廢水排放情況產(chǎn)品工序單位耗水量/t廢水中污染物排放系數(shù)BOD5/(mg/L)COD/(mg/L)硫化物/(mg/L)pH值化纖印染260250350100012002棉麻印染絲綢印染30020030070012001020811繭絲煮繅1001302000025000廢繭處理5612050000100000毛紡品染整6300100000120000 二、印染廢水污染特點(diǎn)紡織、印染和染色廢水，水量大，色度高，成分復(fù)雜，廢水中含有染料（染色加工過程中的10%20%染料排入廢水中）、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)及無機(jī)鹽等，染料結(jié)構(gòu)中硝基和胺基化合物及銅、鉻、鋅、砷等重金屬元素

20、具有較大的生物毒性，嚴(yán)重污染環(huán)境。印染廢水的水質(zhì)復(fù)雜，污染物按來源可分為兩類：一類來自纖維原料本身的夾帶物；另一類是加工過程中所用的漿料、油劑、染料、化學(xué)助劑等。分析其廢水特點(diǎn)，主要為以下方面。 水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性和pH值變化、水質(zhì)變化劇烈。因化纖織物的發(fā)展和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使PVA漿料、新型助劑等難以生化降解的有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水中，增加了處理難度。 廢水BOD5/CODCr值均很低，一般在20%左右，可生化性差，因此需要采取措施，使BOD5/CODCr值提高到30%左右或更高些，以利于進(jìn)行生化處理。 印染廢水中的堿減量廢水，其CODCr值有的可達(dá)到10萬mg/L

21、以上，pH值12，因此必須進(jìn)行預(yù)處理，把堿回收，并投加酸降低pH值，經(jīng)預(yù)處理達(dá)到一定要求后，再進(jìn)入調(diào)節(jié)池，與其他的印染廢水一起進(jìn)行處理。 印染廢水的另一個(gè)特點(diǎn)是色度高，有的可高達(dá)4000倍以上。所以印染廢水處理的重要任務(wù)之一就是進(jìn)行脫色處理，為此需要研究和選用高效脫色菌、高效脫色混凝劑和有利于脫色的處理工藝。 印染行業(yè)中，PVA漿料和新型助劑的使用，使難生化降解的有機(jī)物在廢中含量大量增加。特別PVA漿料造成的量占印染廢水總CODCr的比例相當(dāng)大，而水處理用的普通微生物對這部分CODCr很難降解。因此需要研究和篩選用來降解PVA的微生物。三、印染廢水處理工程實(shí)例例1、水解酸化一接觸氧化氣浮法處理

22、染色廢水該處理工藝為生化、物化相結(jié)合的工藝，其流程見圖6-6。 生產(chǎn)中使用的主要染料為硫化染料、還有涂料、凡士林、活性及化學(xué)助劑。處理水量為100m3/d(漂煉60m3/d，染色40m3/d)，水質(zhì)為：pH=1012， CODCr=1000mg/L，BOD5=200300mg/L，色度為200300倍。厭氧水解酸化池內(nèi)設(shè)半軟性填料、生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)高SNP型新型填料。后續(xù)物化處理采用加藥反應(yīng)氣浮池。加藥反應(yīng)氣浮池的特點(diǎn)為：一是脫落的生物膜、懸浮物等去除率高，可達(dá)到80%90%；二是色度去除高，可達(dá)到95%；三是氣浮池水力停留時(shí)間短，約30min左右，而沉淀池水力停留時(shí)間1.52h，故氣浮池體

23、積小，占地面積少；四是污泥含水率低，約97%98%，氣浮排渣可直接進(jìn)行脫水處理。因此，采用氣浮池后工藝流程中出現(xiàn)了兩個(gè)明顯的特點(diǎn)：一是只設(shè)污泥池，不設(shè)污泥濃縮池和污泥反應(yīng)池，污泥直接進(jìn)脫水機(jī)脫水處理；二是本來應(yīng)用活性污泥回流到厭氧水解酸化池，因加藥反應(yīng)后的污泥失去了活性，不能回流，故工藝中采取生物接觸氧化池中以11回流至厭氧水解酸化池，以加強(qiáng)水解和酸化。但采用氣浮需要增設(shè)一套空壓機(jī)、壓力溶氣罐、回流水泵等輔助系統(tǒng)，操作管理相對較復(fù)雜。經(jīng)該工藝處理后，CODCr的去除率達(dá)95%以上，實(shí)際出水水質(zhì)為pH=69，色度<100倍，SS<100mg/L，BOD5<50mg/L，CODC

24、r<150mg/L。因原水pH=1012，故應(yīng)首先加酸中和。例2、水解酸化接觸氧化化學(xué)氧化處理染色廢水深圳市某織帶廠日排放廢水量500m3/d。廢水水質(zhì)為：COD 1200mg/L；BOD5 400mg/L；SS 250mg/色度 500倍。其廢水處理工藝流程見圖67。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：水解酸化池停留時(shí)間5.6小時(shí)，接觸氧化池停留時(shí)間4.0小時(shí)，二級斜管沉淀池表面負(fù)荷為0.71m3/m2·h。化學(xué)氧化是作為色度高時(shí)的脫色補(bǔ)充工藝。 第四節(jié) 印刷油墨廢水處理技術(shù)一、廢水來源及污染物紙品廠在印刷紙品時(shí)，使用水性油墨（簡稱水墨）印刷有清洗廢水產(chǎn)生，同時(shí)也存在少量粘結(jié)劑淀粉清洗廢水。該類廢水特點(diǎn)是：水量少、色度深、固體懸浮物和COD等濃度高。二、印刷油墨廢水處理工程實(shí)例例 1、混凝氣浮水解酸化接觸氧化法處理印刷水墨廢水深圳某紙品廠日處理水墨廢水80m3，小時(shí)處理量4m3，廢水中的COD 2700mg/L，色度625倍。采用的廢水處理工藝流程見圖68。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：水解酸化池停留時(shí)間6小時(shí)，接觸氧化停留時(shí)間15小時(shí)，處理效果達(dá)到廣東省地方廢水排放二級標(biāo)準(zhǔn)。例2 、混凝沉淀電解氣浮法處理印刷水墨廢水深圳某紙品廠日處理印刷水墨廢水10m3。廢水中色度 8000倍；SS 800mg/L；COD 1900mg/L；BOD 700mg/L。其廢水處理工藝流程見圖6-9。主