生化法處理油脂化工廢水

1、生化法處理油脂化工廢水    某油脂化工廠以動(dòng)植物油、廢甘油等為原料生產(chǎn)各類硬脂酸、甘油、油酸等產(chǎn)品，廢水發(fā)黑,CODcr，BOD5濃度高，呈酸性。 目前國(guó)內(nèi)成功治理該類廢水的范例較少，在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用厭氧折流反應(yīng)器序批式活性污泥工藝(簡(jiǎn)稱ABRSBR法)對(duì)該廢水進(jìn)行治理，經(jīng)過一年多的調(diào)試和運(yùn)行，出水水質(zhì)穩(wěn)定，可達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(CB897896)，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。 1 廢水處理設(shè)計(jì)該廠廢水主要來自酸化、水解、清洗等工藝，廢水中主要含有動(dòng)植物油、各類硬脂酸、油酸、無機(jī)酸等。設(shè)計(jì)水量為重50m3d，廢水經(jīng)處理后應(yīng)達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(CB897896)，

2、進(jìn)出水水質(zhì)情況見表1。表1 進(jìn)水水質(zhì)表水質(zhì)類型（BODcr）/(mg·L-1)（CODcr）/(mg·L-1)（SS）/(mg·L-1)（NH3-N）/(mg·L-1)PH值（動(dòng)植物油）/(mg·L-1)設(shè)計(jì)進(jìn)水30005000800802-4120處理出水2010070156-9101.1 廢水處理工藝該工程采用生物法為主體處理工藝，以隔油池，沉淀池為預(yù)處理工藝。污泥定期排入污泥池，干化后外運(yùn)。工藝流程見圖1。1.2 主要構(gòu)筑物及設(shè)備 隔油池采用平流隔油池，水力停留時(shí)間2h。浮油進(jìn)行回收。平面尺寸2.0m×3.0m，有效水深3.0m

3、。 調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池停留時(shí)間為14h。平面尺寸6.0m×4.0m，有效水深3.2m。 斜管沉淀池沉淀池前端為旋流反應(yīng)區(qū)，混凝區(qū)，后段為斜管沉淀區(qū)。反應(yīng)區(qū)利用提升水泵的沖力，在反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成旋流，使石灰乳與廢水充分反應(yīng)，Ca(OH)2既可作為一種很好的混凝劑，使廢水中的膠體物質(zhì)發(fā)生電中和形成絮體，從而使絕大部分有機(jī)物沉淀下來，形成明顯的固液分離，又可提高廢水的pH值，同時(shí)又可降低廢水中的SO42-的濃度，有利于后續(xù)厭氧水解處理。沉淀區(qū)采用斜管沉淀，表面負(fù)荷為1.1m3m2，總停留時(shí)間為2.8h。平面尺寸為5.0m×2.0m，有效水深3.5m。 ABR反應(yīng)器厭氧折流板反應(yīng)器(Anae

4、robic Baffled Reactor，簡(jiǎn)稱ABR)。水力總停留時(shí)間為6h，取水解反應(yīng)段。上升區(qū)流速2.5 mh，下行區(qū)流速13.3 mh，容積負(fù)荷為5.5 kg(m3·d)。利用酸化水解菌將油脂水解成甘油、脂肪酸等易被微生物降解的可溶性物質(zhì)，提高SBR反應(yīng)池進(jìn)水的可生化性，降低后續(xù)SBR反應(yīng)池的有機(jī)負(fù)荷，縮短SBR反應(yīng)時(shí)間。平面尺寸2.0m×7.0m，有效水深3.5m。 配水池儲(chǔ)存ABR反應(yīng)器出水，同時(shí)作為SBR反應(yīng)器的配水池，停留時(shí)間為4h，平面尺寸4.0m×4.0m，有效水深2.0m。 SBR反應(yīng)器當(dāng)生化池的污泥的質(zhì)量濃度在3 500-4 500mgL時(shí)

5、，保持其CODcr容積負(fù)荷，運(yùn)行周期為12h，其中進(jìn)水1 h，曝氣8h，沉淀1.0h，潷水1.0h，閑置l h。采用射流曝氣，排水比(入)1：2。SBR反應(yīng)器為2個(gè)，分不同程序交替運(yùn)行。單個(gè)平面尺寸5.0m× 5.0m，有效水深3.5m。 污泥池污泥池采用重力濃縮池，兩池交替使用。上清液定期回流至調(diào)節(jié)池，濃縮后污泥用泵打人板框壓濾機(jī)進(jìn)行干化，濾液回調(diào)節(jié)池。平面尺寸3.0m×4.0m，有效水深3.0m。 壓濾機(jī)采用板框壓濾機(jī)處理污泥。壓濾機(jī)過濾面積為30m2，每天出泥一次。1.2.9 主要?jiǎng)恿υO(shè)備主要?jiǎng)恿υO(shè)備見表2。表2 主要?jiǎng)恿υO(shè)備表1 進(jìn)水水質(zhì)表序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格性能數(shù)量/

6、臺(tái)1廢水提升泵CSS-50.75-50流量12m3/h,揚(yáng)程6m，功率0.75KW22射流曝氣機(jī)JA-33-80空氣量37m3/h,功率2.2KW43污泥泵25FB-40流量3.6m3/h,揚(yáng)程40m,功率2.2kW12 處理效果及討論2.1 處理效果整個(gè)設(shè)施經(jīng)過約60d的調(diào)試運(yùn)行后，出水可基本達(dá)標(biāo)，整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行5個(gè)月后，出水可基本達(dá)標(biāo)，整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行5個(gè)月后處理效果達(dá)到最佳，詳見表3、圖2、圖3及圖4。表3 運(yùn)行180d時(shí)的采樣數(shù)據(jù)表1 進(jìn)水水質(zhì)表水樣名稱PH值（CODcr）/(mg·L-1)去除率/%（SS）/(mg·L-1)去除率/%（NH3-N）/(mg·

7、;L-1)去除率/%原水2.865081140104隔油池3.0542416.710507.91021.9沉淀出水7.8244255.08492.05150.0ABR出水7.1212013.22965.54486.3SBR出水6.88496.02610.31370.52.2 問題與討論在厭氧反應(yīng)中，放棄反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反應(yīng)控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速，故水解池體積?。徊恍枰占a(chǎn)生的沼氣，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了造價(jià)，便于維護(hù)；對(duì)于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。同時(shí)，經(jīng)水解反應(yīng)后溶解性CO

8、Dcr，比例大幅度增加，有利于微生物對(duì)基質(zhì)的攝取，在微生物的代謝過程中減少了一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這將加速有機(jī)物的降解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件1。通過連續(xù)采樣分析，SBR反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水CODcr去除率的好壞直接受酸化效果的影口向，酸化效果好，去除率高，反之就低。其去除率最大時(shí)超過98。由于廢水中含有大量的油脂，一經(jīng)曝氣會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡，而油脂又起表面活性劑的作用，其黏附在氣泡外壁，形成一層油膜，使氣泡不容易破碎，同時(shí)大量污泥黏附在氣泡表面，隨泡沫流失。雖然隔油、沉淀等預(yù)處理可去除70-80的油脂，但仍有部分油脂進(jìn)入SBR反應(yīng)器，當(dāng)SBR反應(yīng)器進(jìn)水CODcr的質(zhì)量濃度超過2 200mgL時(shí)，就開

9、始起泡，且濃度越高起泡越多，污泥流失越大，當(dāng)進(jìn)水CODcr的質(zhì)量濃度超過3 200mgL，污泥流失量很高，嚴(yán)重影響SBR反應(yīng)器的正常運(yùn)行。3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析工程總投資42萬元，日處理水量150m3，總占地面積230m2，處理單位水量投資為2 800元(m3·d),日處理CODcr的量平均為735 kg,日處理BOD5的量平均為447kg。動(dòng)力設(shè)備總裝機(jī)功率為12.5 kW。噸水直接處理成本1.44元，其中電費(fèi)0.80元，藥劑費(fèi)用0.38元，人工費(fèi)用0.26元。生化物化組合工藝處理苧麻脫膠廢水1. 前言苧麻是我國(guó)重要的紡織原材料之一，因其產(chǎn)品具有穿著挺括、透氣性好等優(yōu)點(diǎn)而倍受人們喜愛

10、。苧麻脫膠是麻纖維紡織的前工序，大多采用化學(xué)脫膠法，近年來，雖然生物脫膠技術(shù)逐步得到完善，一些廠家也在進(jìn)行著嘗試，但是尚未得到推廣。目前我國(guó)的大部分廠家仍采用化學(xué)脫膠法。化學(xué)脫膠法就是利用NaOH在高溫和一定的壓力下對(duì)苧麻進(jìn)行蒸煮來去除苧麻纖維中的膠狀物質(zhì)。脫膠后的苧麻經(jīng)拷麻、浸酸、水洗、漂白和烘干等工藝，即加工為精干麻。精干麻可作為紡紗、織造的纖維。苧麻化學(xué)脫膠廢水具有濃度高、色度高、堿度高和水溫高等特點(diǎn)，其成分復(fù)雜，并含有大量難降解的有機(jī)物。我國(guó)的苧麻生產(chǎn)和加工主要集中在四川、湖南、湖北和江西等地。專業(yè)脫膠廠的廢水可以分成三類，第一類是濃度極高的煮鍋水，其COD值一般為8,00012,00

11、0mg/L，呈棕褐色，水溫為8090，pH值為1214，可生化性較好。第二類是洗麻、拷麻和浸酸等中段水，這部分水量大，其COD值一般為400500mg/L，水質(zhì)呈酸性。第三類為漂白廢水，其COD值很低，一般不超過150 mg/L，并含有少量的氧化劑。三種水混合后其COD值一般為2,0002,500mg/L，呈堿性。2. 廢水的特征及水質(zhì)該苧麻紡織廠排放的水質(zhì)情況見表1和表2。表1 苧麻脫膠廢水水質(zhì)CODCr8,00012,000mg/L色度1,0001,500倍SS600800mg/LBOD51,0001,500mg/LpH值1214表2 綜合廢水水質(zhì)CODCr2,0002,500mg/L色度

12、500600倍SS200300mg/LBOD5400500mg/LpH值810處理后水質(zhì)要求達(dá)到GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具體參數(shù)見表3。表3 排放要求CODCr300mg/L色度80倍SS200mg/LBOD5100mg/LpH值693. 工藝工藝的選擇處理苧麻脫膠廢水的典型工藝有厭氧-好氧(活性污泥)工藝、生物轉(zhuǎn)盤工藝和氧化溝工藝等，上述處理工藝雖然有一定的效果，但是隨著人們對(duì)周圍水體的環(huán)境質(zhì)量要求越來越高，排放污染物質(zhì)的控制指標(biāo)(如COD、BOD)也越來越嚴(yán)，這種處理遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到目前的環(huán)境要求。我們經(jīng)過研究和多次試驗(yàn)得出結(jié)論：?jiǎn)渭兊纳蛭锘に囂幚砻撃z廢水均有一定

13、的效果，但是不能達(dá)標(biāo)排放，而且處理效果不穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用也居高不下，因此我們?cè)谝患移r麻紡織廠的廢水設(shè)施改造中采用了“生化-物化”組合工藝，該工藝具有耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行穩(wěn)定、易于管理和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。“生化-物化”組合工藝的生化部分采用A2/O處理工藝，A/O和A2/O工藝的運(yùn)用已有30多年的歷史。近20年來，隨著微生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科發(fā)展和工程實(shí)踐的積累，使它在理論和實(shí)踐上有了很大進(jìn)步，在處理有機(jī)廢水方面取得了良好效果。A2/O處理工藝是厭氧和好氧的結(jié)合，因而具有許多優(yōu)點(diǎn)，最主要的是能耗少，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低廉，產(chǎn)生的剩余污泥量少，投加的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也少。生化部分的厭氧段我們采用水解酸化-上流式

14、厭氧生物濾池工藝。好氧部分采用接觸氧化法生物膜好氧處理工藝，這種組合工藝的特點(diǎn)是可以承受較高的處理負(fù)荷、耐沖擊能力強(qiáng)、出水水質(zhì)好且穩(wěn)定、管理方便，而且剩余污泥量少且沉淀性能好，不存在污泥膨脹問題。物化部分是常規(guī)的絮凝沉淀和氧化脫色處理工藝。污泥經(jīng)污泥濃縮池濃縮后送壓濾機(jī)壓干后外運(yùn)處置。其工藝流程見圖1。4. 主要處理單元設(shè)計(jì)參數(shù)4.1 水解酸化池：由于脫膠廢水的堿度高，如果直接加酸進(jìn)行中和，運(yùn)行成本將使企業(yè)難以承受。因此，我們將浸酸廢水也引入水解酸化池來降低廢水的堿度和水溫。在水解酸化池中利用微生物來分解有機(jī)污染物，同時(shí)降低廢水的PH值。設(shè)計(jì)參數(shù)：HRT=24h 容積負(fù)荷：2.5kgCOD/m

15、3.d填料參數(shù)：80、160、H=4.0m4.2 上流式厭氧濾池：酸化后的廢水與其它廢水(拷麻廢水和漂白廢水等)進(jìn)入調(diào)節(jié)池充分混合，然后提升至上流式厭氧生物濾池，濾池中安裝組合生物填料。污水的厭氧處理是利用厭氧菌的發(fā)酵作用，去除廢水中的有機(jī)物同時(shí)將廢水中長(zhǎng)鏈有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，使污水中溶解性有機(jī)物顯著提高。設(shè)計(jì)參數(shù)：HRT=24h 容積負(fù)荷：3.5kgCOD/m3.d填料參數(shù)：80、160、H=4.0m4.3 接觸氧化池：污水經(jīng)厭氧后的進(jìn)入接觸氧化池，采用鼓風(fēng)機(jī)提供氧氣，利用微孔曝氣器來均勻布?xì)?，使微生物能利用污水中的有機(jī)物作為底料，進(jìn)行正常的新陳代謝，從而降低污水中有機(jī)污染物的濃度。該

16、工藝設(shè)計(jì)選擇的填料是一種比表面積較大的生物載體，其表面粗糙，適合微生物附著生長(zhǎng)，可以附著一定厚度的生物膜。在溶解氧和營(yíng)養(yǎng)物都充足的情況下，微生物的繁殖非常迅速，生物膜逐漸增厚。溶解氧和污水中的有機(jī)物憑借擴(kuò)散作用，為微生物所利用。從而達(dá)到去除污染物得目的。設(shè)計(jì)參數(shù)：HRT=14h 容積負(fù)荷：2.5kgBOD/m3.d氣水比取20:1 風(fēng)機(jī)參數(shù)：JRD-150型 P=37KW填料參數(shù)：80、160、H=3.0m4.4 斜管沉淀池：接觸氧化池的出水加入絮凝劑WD-1#和助凝劑PHP后，充分反應(yīng)后進(jìn)入斜管沉淀池，進(jìn)行泥水分離。沉淀下來的污泥至污泥濃縮池進(jìn)一步處置，上清液進(jìn)入氧化池。設(shè)計(jì)參數(shù)：表面負(fù)荷1.33 m3/(m2.h)藥劑投加量：絮凝劑WD-1#150200ppm，助凝劑PHP1020ppm斜管得直徑為50mm、傾角為60o、高866 mm4.5 氧化池：由于苧麻脫膠廢水中含有大量天然色素，經(jīng)過生化和物化處理后，色度的去除仍不理想，因此在工藝設(shè)計(jì)中增加氧化池，即加入氧化劑氧化這些天然色素，使大部分有色有機(jī)物能迅速分解，使廢水經(jīng)處理后能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。設(shè)計(jì)參數(shù)：HRT=1.0h5. 運(yùn)行結(jié)果和存在問題該工程項(xiàng)目完成并已正常連