明膠生產(chǎn)污水處理工藝

1、明膠生產(chǎn)污水處理工藝探討來(lái)源：中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)更新時(shí)間：1-2511:11作者：陳慶揚(yáng)(福建省新科環(huán)保技術(shù)有限公司)摘要:明膠生產(chǎn)污水由于其污泥量極高且污泥本身的特點(diǎn)，所以處理技術(shù)一直是一大難題。本文以青海明膠股份有限公司污水處理工程的成功實(shí)例，探討了高SS污泥處理的問(wèn)題，以及在高海拔高寒地區(qū)冬季的明膠污水生化處理問(wèn)題。關(guān)鍵詞：明膠生產(chǎn)污水，沉淀,轉(zhuǎn)基因微生物1明膠生產(chǎn)污水的特點(diǎn)明膠生產(chǎn)是以動(dòng)物骨骼為主要原料，其工藝可簡(jiǎn)述為：骨粒-浸酸-退酸水洗-脫脂-浸灰一退灰水洗一中和一退酸水洗一提膠-清膠一板式蒸發(fā)器-長(zhǎng)網(wǎng)干燥機(jī)一粉碎包裝。其中浸酸工序產(chǎn)生的浸酸水中含有大量的磷，與石灰中和后產(chǎn)生副產(chǎn)品磷化鈣

2、，中和后的污水排往污水處理車間。明膠生產(chǎn)污水具有以下特點(diǎn)：(1)污水中主要含有骨粒中的動(dòng)物油脂和蛋白質(zhì)，這是構(gòu)成污水中COD的主要物質(zhì)，其COD大致在3000mg/L,另外其中氨氮的含量為70mg/L,而實(shí)際總氮達(dá)到160mg/L左右,pH值在11左右。(2)污水中含有大量的石灰渣、骨渣，其SS最高達(dá)1300mg/L;污水中還含有少量的磷酸根，其與鈣質(zhì)容易產(chǎn)生磷化鈣沉淀，污泥的處理難度大。(3)污水含油量大且多以乳狀油存在，而乳狀油通過(guò)隔油及沉淀是很難完全去除的。生化系統(tǒng)很難對(duì)油降解，如不進(jìn)行分離就會(huì)增加后續(xù)生化處理的難度。(4)污水排放水質(zhì)水量波動(dòng)性大，其中浸灰車間排放的污水堿性高，pH值在

3、12左右,COD在25004000mg/L,污染物主要以動(dòng)物蛋白及動(dòng)物油為主；磷鈣合成車間排放的污水COD為50008000mg/L,pH值在3左右；煮膠車間排放的污水呈中性，COD較高，在1.2萬(wàn)2.4萬(wàn)mg/L,其中的污染物質(zhì)以動(dòng)物膠為主，較難降解。2青海明膠公司污水處理工藝設(shè)計(jì)青海明膠股份有限公司位于青海省西寧市，年產(chǎn)4500噸明膠。該公司的污水處理設(shè)施原設(shè)計(jì)為處理3000噸/年排放污水，2008年進(jìn)行擴(kuò)建及技改后加大了回用水量，目前的排水量在1.5萬(wàn)噸/天左右，其中經(jīng)初步處理后的回用水量約為1萬(wàn)噸/天，外排水5000噸/天左右，每天排放的絕干泥在20噸左右。該工程在初沉池前的設(shè)施的處理

4、量為1.5萬(wàn)噸/天，后繼1#二沉池、氣浮池、生化池等處理單元處理量為6000噸/天。其廢水水質(zhì)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1,工藝流程見(jiàn)下圖。表1綜合污水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)一曲件合小電.“產(chǎn)網(wǎng)不用|刎質(zhì)丁211二£ji-iFT34同HI生產(chǎn)I，二性H._._疆*-J*C-PAM手佳，41.n1rI，口油|一中林f.i手草EU1I.|.代M卜11rl.即MWi*工-一-鄴I補(bǔ)包有萌污水處理工藝流程簡(jiǎn)圖|(1) 格柵格柵主要是去除少量的生活垃圾以及車間流失的大顆粒骨素等。污水處理廠格柵采用LF-W-LX900,柵片間距5mm。格柵池尺寸為3.0M.0M.5(m)。(2) 預(yù)沉集水池明膠生產(chǎn)污水含渣量大，預(yù)

5、沉所沉淀的污水污泥比重較大，其中有部分顆粒較大的骨素，其主要為生產(chǎn)過(guò)程流失的半成品，可進(jìn)行回收。預(yù)沉集水池尺寸為16X21X4.5(m),有效容積為448m3。配套叁吸式行車吸泥機(jī)。經(jīng)預(yù)沉后污水通過(guò)泵提升入初沉池。(3) 初沉池初沉池尺寸為電28X4(m),有效容積為2462m3,鋼混結(jié)構(gòu)，水力停留時(shí)間為4小時(shí)。新配套1臺(tái)橋式行車雙邊驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)。(4) 1#二沉池初沉池污水分流，其中9000噸/天左右流入1#沉淀池。輻流沉淀池尺寸為|)20X4(m)。配套全橋式雙邊驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)1臺(tái)。沉淀下來(lái)污泥由我打入污泥干化場(chǎng)。沉淀后污水自流入回用水池，回用于生產(chǎn)。(5) 2#二沉池輻流沉淀池尺寸為|)17X

6、4m配套全橋式雙邊驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)一臺(tái)，沉淀下來(lái)污泥由塞打入污泥干化場(chǎng)。(6) 氣浮池氣浮池主要去除污水中的油，保證后續(xù)生化處理單元的處理效果。氣浮采用渦凹?xì)飧?，氣浮池尺寸?4X2X3(m)o污泥排放至干化場(chǎng)。氣浮系統(tǒng)投加硫酸、PAC、PAMA/O池水解酸化池總有效容積為3600m3，停留時(shí)間為9.6小時(shí)。其中A段3.6小時(shí)，O段為6小時(shí)。A/O池的主要作用為：1)去除污水中部分有機(jī)物；2)通過(guò)活性污泥吸附沉降污水中絕大部分鈣質(zhì)，使后續(xù)舊AF系統(tǒng)載體不產(chǎn)生結(jié)垢，保證舊AF系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。(8)終沉池輻流沉淀池尺寸為(1)22X4(m)。污泥部分進(jìn)行回流，回流量約50%o(9)舊AF池(曝氣生物濾池

7、)舊AF池總有效容積為1800m3,停留時(shí)間為15.6小時(shí)。舊AF池內(nèi)填充網(wǎng)狀載體，通過(guò)舊AF獨(dú)特的工藝特點(diǎn)不僅進(jìn)一步除去污水中的有機(jī)物，而且其對(duì)氨皂有很高的去除率，保證出水達(dá)標(biāo)排放。(10)干化場(chǎng)干化場(chǎng)尺寸為40X20X2(m),共3個(gè)，底部設(shè)盲溝排水。污泥經(jīng)過(guò)脫水后由化肥廠自行拉走。3處理效果(見(jiàn)表2)4污泥的分離及處理由于明膠行業(yè)的特殊性，及其生產(chǎn)污水的特點(diǎn)，其污泥具有以下特性：(1)污泥中以鈣質(zhì)為主，濃度高流動(dòng)性差，比重大，易沉淀；(2)污泥含有一定量的磷化鈣，時(shí)間久易結(jié)塊；(3)污泥量大且含有大量的石灰，pH值很高，油脂量高。所以明膠生產(chǎn)的污泥處理是其污水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵，直接影響到整

8、個(gè)處理系統(tǒng)的運(yùn)行。青海明膠公司污水處理工程對(duì)污泥的分離主要采用：(1)預(yù)沉處理。主要沉降比較大的污泥及骨素，通過(guò)預(yù)沉減少后續(xù)沉淀系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)；采用空氣攪拌，防止污泥沉積堵塞水泵吸入口從而堵塞提升泵。(2)初沉處理。經(jīng)預(yù)沉處理后污水還含大量的SS,而且該污水中含有大量的磷酸根，其與鈣離子將形成磷酸鈣沉淀，此時(shí)的初沉池也兼做反應(yīng)池。各沉淀池沉降的污泥含固率均達(dá)到5%左右，由于該7泥量大并且pH均在11以上，通過(guò)機(jī)械脫水如帶式壓濾機(jī)，污泥處理的運(yùn)行費(fèi)用核算如下：（1）藥耗：該廠每天產(chǎn)生絕干泥在20噸左右，投加的PAM量按絕干泥量的0.4%計(jì)，每天需至少80kgPAM,其中PAM以30元/kg計(jì)，每天藥

9、費(fèi)為2400元。（2）脫水機(jī)電耗：采用帶式壓濾機(jī)至少要6臺(tái)2m帶寬，另外要配相應(yīng)加藥機(jī)與脫水機(jī)房，其中每套脫水機(jī)每小時(shí)運(yùn)行電耗為6度，每天運(yùn)行8小時(shí)，總電耗為288度；電價(jià)按0.5元/度計(jì)，每天電費(fèi)約144元。（3）人工費(fèi)：操作人員6人，每人工資按60元/天計(jì)，共計(jì)360元/天。綜上，采用帶式脫水機(jī)，其運(yùn)行費(fèi)用約為2904元/天。目前該公司采用兩輛運(yùn)輸車?yán)?，運(yùn)輸由該公司負(fù)責(zé)，裝載費(fèi)用由化肥廠家支付，其運(yùn)輸費(fèi)不超過(guò)300元/天。5生物處理明膠生產(chǎn)污水生化處理存在很多難點(diǎn)。首先，明膠生產(chǎn)污水含有大量的油脂，在低溫下微生物對(duì)其降解力極低；其次，明膠污水中含鈣量極高，如直接采用生物膜法，載體將慢慢結(jié)

10、垢，運(yùn)行23個(gè)月后系統(tǒng)將會(huì)完全癱瘓；如采用活性污泥法，大量的鈣質(zhì)將會(huì)大大降低活性污泥的活性；另外，明膠生產(chǎn)污水中含有大量的膠原蛋白，其生化性差，而且污水含有的氯根也會(huì)嚴(yán)重影響生化處理效果。針對(duì)明膠生產(chǎn)污水的特點(diǎn)，青海明膠股份有限公司污水廠在進(jìn)入生化池前設(shè)置了氣浮工藝，通過(guò)氣浮去除大部分的油脂，減少油脂對(duì)生化系統(tǒng)的影響；明膠污水鈣含量極高，如果采用物化法將其大部分去除，不太現(xiàn)實(shí)，所以該生化系統(tǒng)采用了活性污泥法結(jié)合生物膜法（舊AF工藝），通過(guò)活性污泥結(jié)合吸附絕大部分的鈣質(zhì)，所以該活性污泥灰分較高，活性相對(duì)較差；而舊AF具有很高的容積負(fù)荷，保證了污水處理的整體去除率。青海西寧市最低溫度為-26.60

11、C,一年有1/3時(shí)間的氣溫在攝氏零度以下，如果將污水池建在室內(nèi)進(jìn)行保溫，將會(huì)增加污水處理設(shè)施的基建投資。該青海明膠公司污水處理站的生化池體建在室外，為保溫，其池體絕大部分在地下，其污水處理車間排放的污水含有一定的熱量，并且始終處于流動(dòng)狀態(tài)，所以冬季整個(gè)處理系統(tǒng)的污水溫度基本在零度以上。由于傳統(tǒng)微生物在60c以下的降解速率極其緩慢，在低溫下的生化處理能否達(dá)到理想效果至關(guān)重要。該公司的明膠生產(chǎn)污水處理采用進(jìn)口轉(zhuǎn)基因微生物接菌，該菌種在零度以上均能保持正常的降解能力。采用的舊AF工藝（固定化微生物-曝氣生物濾池），是在固定化微生物技術(shù)（IM）基礎(chǔ)上，結(jié)合曝氣生物濾池（BAF）發(fā)展而成的污水處理新工藝

12、。與傳統(tǒng)的曝氣生物濾池相比，舊AF采用一類高效懸浮大孔載體，該載體比表面積大（80m2/g）,孔隙率高（98%）。同時(shí)，通過(guò)分子設(shè)計(jì)，在載體引入大量的活性和強(qiáng)極性基團(tuán)并通過(guò)固定化技術(shù)，將大量專性菌牢牢固定在載體上，通過(guò)固定化技術(shù)將該菌種進(jìn)行固定繁殖。6經(jīng)濟(jì)分析該公司污水處理工程總投資約1400萬(wàn)元，其中土建約600萬(wàn)元，設(shè)備費(fèi)約650萬(wàn)元，設(shè)計(jì)安裝調(diào)試等技術(shù)服務(wù)費(fèi)約150萬(wàn)，噸水投資1000元。運(yùn)行費(fèi)用：其中電耗約0.17元/m3水；所加藥劑為硫酸、PAC、PAM,所用藥劑均在氣浮段，其中硫酸投加量約為600ppm,硫酸噸價(jià)以400元計(jì)，加酸費(fèi)為0.24元/噸；PAC投加量約為80ppm,噸價(jià)1500元計(jì)，PAC藥費(fèi)為0.12元/噸；PAM投加量約為2ppm,噸價(jià)以3萬(wàn)元計(jì)，PAM藥費(fèi)為0.06元/噸。合計(jì)藥劑費(fèi)為0.42元/噸。氣浮段處理量為5000噸/天，折合到15,000噸水中，噸水加藥費(fèi)為0.14元/噸。青海西寧市屬高寒地區(qū)，其采用轉(zhuǎn)基因微生物后，生化系統(tǒng)無(wú)需加溫，也可節(jié)省大量費(fèi)用。該項(xiàng)目目前運(yùn)行良好并申請(qǐng)了國(guó)家環(huán)保減排專項(xiàng)補(bǔ)助。7結(jié)論(1)明膠生產(chǎn)污水處理重點(diǎn)在于污泥的處理，通過(guò)有效的污泥分離設(shè)施，能保證后續(xù)生化處理；針對(duì)該污水硬度極高的特點(diǎn)，在生化處理單元，