高濃度中藥廢水處理工程設(shè)計(jì)-

1、高濃度中藥廢水處理工程設(shè)計(jì)王敏1,2,丁明剛2(1.中國石化股份公司西南分公司勘探開發(fā)研究院,四川成都610081;2.成都理工大學(xué)材料與生物工程學(xué)院,四川成都610059摘要:在小試研究的基礎(chǔ)上,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證,提出采用氣浮-UASB-MBR 組合工藝處理高濃度中藥廢水的工藝流程。實(shí)踐表明,該工藝具有高效、運(yùn)行穩(wěn)定、占地面積小等優(yōu)點(diǎn),處理后的出水水質(zhì)優(yōu)于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996的一級標(biāo)準(zhǔn),部分廢水能夠?qū)崿F(xiàn)回用。關(guān)鍵詞:高濃度中藥廢水;氣浮;UASB;MBR 中圖分類號:X703.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1000-3770(200607-0079-03某中藥廠是生產(chǎn)中藥抗病毒

2、沖劑為主的高科技企業(yè),其污水主要由生產(chǎn)廢水和少量生活污水組成。生產(chǎn)廢水主要來自藥材洗滌、蒸煮、設(shè)備清洗等工序,廢水中含有大量細(xì)小藥渣、植物纖維和洗滌劑,因此廢水COD 高,色度大,是中藥行業(yè)中最難處理的廢水之一。另外該企業(yè)沒有污水處理規(guī)劃用地,僅有200m 2空地供污水處理使用。為此,筆者在小試研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套一體化污水處理設(shè)施,大大提高了廢水處理能力和抗沖擊負(fù)荷能力。通過近一年的運(yùn)行,工藝處理效果好,出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo),部分廢水實(shí)現(xiàn)了直接回用,取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。1設(shè)計(jì)水質(zhì)和水量設(shè)計(jì)水量為400m 3/d 。構(gòu)筑物流量20.0m 3/h (以20h 計(jì)算,設(shè)計(jì)水質(zhì)見表1。2工藝設(shè)計(jì)2

3、.1工藝流程的選擇從廢水水質(zhì)分析來看,該廠廢水具有可以生化性,適合于生物法處理,但廢水中懸浮物和洗滌劑含量較高,在小試研究中發(fā)現(xiàn)若不加預(yù)處理,生化處理時會產(chǎn)生大量泡沫,而且廢水色度很高,常規(guī)生物處理脫色效果十分有限,因此需要采用物化-生化組合處理工藝。鑒于污水處理用地面積十分有限,而且場地原來是一個深4m 的泥塘,為了減少地基處理費(fèi)用,污水處理設(shè)施池底標(biāo)高需放在地下5m 深處,所以選擇的處理工藝必須處理效率高,占地面積小,適宜建于地下,能夠連續(xù)出水且便于回用。綜合以上因素,結(jié)合小試研究結(jié)果,設(shè)計(jì)了一套一體化的污水處理設(shè)施,該設(shè)施將調(diào)節(jié)池、氣浮池、UASB 池、MBR 池巧妙地組合在一起,大大節(jié)

4、約了土建工程量和地基處理費(fèi)用,減少了占地面積,提高了處理效率。2.2工藝流程工藝流程如圖1所示。廢水經(jīng)機(jī)械格柵去除大塊雜物和懸浮物,然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。廢水調(diào)節(jié)后用離心泵提升進(jìn)入氣浮系統(tǒng),同時向離心泵進(jìn)水管加入高效脫色混凝劑和助凝劑PAM ,通過水泵葉輪實(shí)現(xiàn)高效混合。在氣浮系統(tǒng)內(nèi),在微氣泡粘附下,廢水中大部分細(xì)小懸浮物、發(fā)色有機(jī)物、洗滌劑被去除。經(jīng)氣浮處理后廢水自流進(jìn)入UASB 池上方的配水槽,廢水經(jīng)配水管進(jìn)入UASB 池底均勻布水,在該池內(nèi)廢水中大部分有機(jī)物被馴收稿日期:2005-05-20作者簡介:王敏(1979-,男,碩士研究生,研究方向?yàn)榄h(huán)境污染控制工程;聯(lián)系電話:130*

5、;E-mail :wangmin448 。項(xiàng)目pHCOD(mg/LBOD 5(mg/LSS(mg/L色度(倍進(jìn)水出水511692000500010080025003030010007020080050表1水質(zhì)設(shè)計(jì)值Table 1Water quality for design第32卷第7期2006年7月水處理技術(shù)TECHNOLOGY OF WATER TREATMENT Vol.32No.7Jul.,200779化好的厭氧顆粒污泥分解,轉(zhuǎn)化為沼氣和水。經(jīng)UASB 厭氧處理后的出水通過三角堰均勻進(jìn)入出水槽,自流進(jìn)入MBR 池,在MBR 池內(nèi)通過高濃度的好氧菌的降解和定量加入的粉末活性炭的協(xié)同吸附

6、作用廢水中的有機(jī)物被去除,再經(jīng)微濾膜分離后廢水得以凈化,最后出水直接由自吸泵打入工廠低水質(zhì)用水場合和工廠排污口。MBR 產(chǎn)生的少量污泥回流進(jìn)入調(diào)節(jié)池,回流的活性污泥可以吸附并降解水中的污染物,有利于后續(xù)的氣浮分離,也降低了氣浮系統(tǒng)的加藥量,氣浮浮渣和UASB 剩余污泥自流進(jìn)入污泥池,經(jīng)螺桿泵打入板框壓慮機(jī)脫水后外運(yùn)。3主要設(shè)備和構(gòu)筑物3.1機(jī)械格柵回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵,最大處理水量50m 3/h ,驅(qū)動電機(jī)功率0.40kW 。廢水經(jīng)機(jī)械格柵去除部分大的懸浮物和藥渣。機(jī)械格柵安裝在一體化污水處理設(shè)施入口處。3.2一體化污水處理設(shè)施一體化污水處理設(shè)施由調(diào)節(jié)池、氣浮池、UASB 池和MBR 池構(gòu)成,鋼筋混

7、凝土構(gòu)筑物,設(shè)施池底標(biāo)高位于地面下5m 。3.2.1調(diào)節(jié)池平面尺寸為8m ×4m ,有效水深4m ,總深4.5m ,有效容積128m 3,池頂覆土500mm ,設(shè)置兩個800mm 的檢查孔和一個800mm ×800mm 的離心泵吸水孔,調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置反沖洗水管,防止沉渣淤積。調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)流量20m 3/h ,停留時間6.4h 。3.2.2氣浮池池尺寸長×寬×高=5m ×2m ×1.8m,有效水深1.5m ,有效容積15m 3,氣浮池位于UASB 池池頂,選用上海尼可尼氣液混合泵加壓溶氣氣浮系統(tǒng)。溶氣泵型號為M50FP-G ,產(chǎn)水量812m

8、 3/h ,產(chǎn)生微小氣泡在水中釋放,將混凝反應(yīng)后的絮體帶出水面,實(shí)現(xiàn)固液分離。氣浮設(shè)計(jì)處理水量20m 3/h ,配套氣液分離罐、刮渣機(jī)、一體化計(jì)量投藥箱等。3.2.3UASB 池池尺寸長×寬×高=8m ×8m ×6.8m,有效容積為416m 3,停留時間為20.8h ,設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為2.45kgCOD/m 3d 。三相分離器采用鋼筋混凝土機(jī)構(gòu),沼氣收集后通過水封罐高空排放。池底配水系統(tǒng)采用UPVC 穿孔管均勻布水,孔徑20mm ,流速2m/s ,排泥用UPVC 管從池中部排泥。3.2.4MBR 池池尺寸長×寬×高=8×4&#

9、215;5.5m,有效水深為5.0m ,有效容積為160m 3,停留時間8h ,容積負(fù)荷為0.75kgCOD/m 3d ,污泥濃度6000mg/L 10000mg/L 。池內(nèi)安裝聚偏氟乙烯中空纖維微濾膜,每25片膜組成一個膜組件,共設(shè)置4個膜組件,利用4臺自吸泵(兩用兩備間歇抽水,運(yùn)行時間為抽吸7min ,停止2min ,利用恒流變頻器保持自吸泵出水恒定。曝氣采用兩臺低噪音羅茨鼓風(fēng)機(jī)SSR125供氣,設(shè)計(jì)氣水比25:1。膜組件根據(jù)真空表壓力變化,定期用手動葫蘆從MBR 池中取出化學(xué)清洗。3.3污泥池氣浮池浮渣和UASB 池剩余污泥直接排入污泥池,污泥池尺寸長×寬×高=4m

10、×3.6m ×2.5m,磚混結(jié)構(gòu),有效水深2.0m ,有效容積28.8m 3。4調(diào)試與運(yùn)行4.1調(diào)試該污水處理裝置于2004年2月投入開車試運(yùn)行,同時取城市污水處理廠脫水污泥作為菌種,分別投入UASB 池和MBR 池進(jìn)行馴化和培養(yǎng)。調(diào)試的重點(diǎn)是UASB 池和MBR 池,氣浮池加藥和MBR 池粉末活性炭投加量根據(jù)小試研究結(jié)果確定。UASB 池調(diào)試初期先放入50m 3污水,然后每天加入50m 3污水直到加滿水池,然后逐漸加大進(jìn)水量,并定期投加尿素和磷肥補(bǔ)充氮、磷,由于水溫較高,所以在調(diào)試過程中沒有受到氣候的太大影響,約90d 后,水量達(dá)到滿負(fù)荷值。UASB 池運(yùn)行一月后,啟動M

11、BR 池,MBR 池先加入少量污水,再加入適量的污泥使污泥濃度達(dá)到6000mg/L ,而后加入一定比例的營養(yǎng)物質(zhì),悶曝,直到污泥顏色由黑色變?yōu)辄S褐色,然后逐漸增加處理量,調(diào)試期間嚴(yán)格控制好進(jìn)水COD 和出水流量,約30d 后鏡檢可以發(fā)現(xiàn)污泥中出現(xiàn)大量原生動物,表明好氧活性污泥已經(jīng)成熟,但廢圖1工藝流程Fig.1Technologial process!"""#"$%&"(*"+,-"./*"0123*"435*"6789":7*"<-=>$"?A

12、BC "DEFGH "I14"JKLMN 水處理技術(shù)第32卷第7期80水脫色效率不高,出水仍然有點(diǎn)黃,后來每天投加粉末活性炭后,脫色效率逐漸提高,約50d后MBR池中活性炭濃度達(dá)到450mg/L,出水開始透明。整個工程調(diào)試?yán)塾?jì)102d。4.2運(yùn)行及測試結(jié)果調(diào)試完成后,經(jīng)過連續(xù)多次測試,結(jié)果表明,該污水經(jīng)調(diào)節(jié)池均化后COD值為20007000mg/L、色度5001000倍時,出水COD平均值為50mg/L,色度30倍左右,其它污染指標(biāo)均達(dá)到國家規(guī)定的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996中的一級標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行結(jié)果見表2。5經(jīng)濟(jì)效益分析本工程設(shè)計(jì)水量為400m3/d,工程

13、總投資95萬元,占地200,運(yùn)行費(fèi)用主要為電費(fèi)、投藥費(fèi)(含粉末活性炭和膜折舊費(fèi)用,電費(fèi)平均216元/d,藥劑費(fèi)224元/d,膜折舊費(fèi)164元/d,再將人工費(fèi)疊加,單位處理廢水成本需1.76元/m3。而原廠區(qū)地面沖洗和綠化用水均使用自來水,水價為1.5元/m3,采取排水回用后,按每天回用水量50m3,則每年節(jié)約經(jīng)費(fèi)27375元。6結(jié)論(1使用氣浮-UASB-MBR工藝處理高濃度中藥廢水,排水水質(zhì)好,排水可以直接回用,能在較小面積內(nèi)達(dá)到高效處理的目的,實(shí)踐證明該工藝是可行的,可以在該類型工廠推廣應(yīng)用。(2實(shí)踐證明,在MBR池內(nèi)添加粉末活性炭可以提高M(jìn)BR對色度和COD的去除率,減緩膜的污染,對廢水

14、中的中藥氣味也有一定的吸附作用。(3將調(diào)節(jié)池、氣浮池、UASB池和MBR池巧妙地組合在一起,氣浮池和部分設(shè)備置于UASB池頂,部分池壁公用,可以減少土建費(fèi)用,大大降低工程占地面積。(4UASB三相分離器采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),既降低了工程造價,又避免了鋼設(shè)備三相分離器的定期保養(yǎng)維護(hù),實(shí)踐證明鋼筋混凝土型式的三相分離器也能達(dá)到滿意的效果。(5MBR池定期補(bǔ)充粉末活性炭,增加了工程的運(yùn)行成本,采用該廠鍋爐炭渣(過濾160目,并用酸性煙道淋水改性,來代替粉末活性炭,是否可行,有待于今后的研究。BOD5(mg/L色度(倍SS(mg/LpH出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水進(jìn)水出水45.1 67.4 48.212

15、102013187918.216.317.840045040045454067910569876.58.07.87.07.57.0檢測次數(shù)COD(mg/L進(jìn)水1 2 3342041434098表2運(yùn)行結(jié)果Table2Operating resultsA PROJECT DESIGN FOR HIGH STRENGTH TRADITIONALCHINESE MEDICINE WASTEWATER TREATMENTWang Min1,2,Ding Ming-gang2(1.Research Institute of Exploration and Development,Southwest Br

16、anch,Siopec,Chengdu610081,China;2.College of Materials and Bioengineering,Chengdu Universit of Technology,Chengdu610059,ChinaAbstract:A combining technical process with air floatation,UASB and MBR was put forward for treatment of high strength traditional Chinese medicine wastewater.It was shown tha

17、t this process featured high efficiency,stable operation and small occupying area;all the quality indexes of the ef-fluent could meet first-class wastewater comprehensive discharge standard,furthermore,part of the treated wastewater could be reused.Key words:high strength traditional Chinese medicine wastewater;air floatation;UASB,MBR王敏等,高濃度中藥廢水處理工程設(shè)計(jì)!簡訊全國最大管道直飲水工程在