发布时间:2016-07-28 来源:本站 浏览次数:0次
生化法处理油脂化工废水
某油脂化工厂以动植物油、废甘油等为原料生产各类硬脂酸、甘油、油酸等产品,废水发黑,CODcr,,BOD5浓度高,呈酸性。 目前国内成功治理该类废水的范例较少,在实验室实验的基础上,应用厌氧折流反应器—序批式活性污泥工艺(简称ABR—SBR法)对该废水进行治理,经过一年多的调试和运行,出水水质稳定,可达到国家一级排放标准(CB8978—96),设备运行稳定。
1 废水处理设计
该厂废水主要来自酸化、水解、清洗等工艺,废水中主要含有动植物油、各类硬脂酸、油酸、无机酸等。
设计水量为重50m3/d,.废水经处理后应达到国家一级排放标准(CB8978—96),进出水水质情况见表1。
表1 进水水质表 |
||||||
水质类型 |
ρ(BODcr)/ |
ρ(CODcr)/ |
ρ(SS)/ |
ρ(NH3-N)/ |
PH值 |
ρ(动植物油)/ |
设计进水 |
3000 |
5000 |
800 |
80 |
2-4 |
≤120 |
处理出水 |
≤20 |
≤100 |
≤70 |
≤15 |
6-9 |
≤10 |
1.1 废水处理工艺
该工程采用生物法为主体处理工艺,以隔油池,沉淀池为预处理工艺。污泥定期排入污泥池,干化后外运。工艺流程见图1。
1.2 主要构筑物及设备
1.2.1 隔油池
采用平流隔油池,水力停留时间2h。浮油进行回收。平面尺寸2.0m×3.0m,有效水深3.0m。
1.2.2 调节池
调节池停留时间为14h。平面尺寸6.0m×4.0m,有效水深3.2m。
1.2.3 斜管沉淀池
沉淀池前端为旋流反应区,混凝区,后段为斜管沉淀区。反应区利用提升水泵的冲力,在反应区内形成旋流,使石灰乳与废水充分反应,Ca(OH)2既可作为一种很好的混凝剂,使废水中的胶体物质发生电中和形成絮体,从而使绝大部分有机物沉淀下来,形成明显的固液分离,又可提高废水的pH值,同时又可降低废水中的SO42-的浓度,有利于后续厌氧水解处理。沉淀区采用斜管沉淀,表面负荷为1.1m3/m2,总停留时间为2.8h。平面尺寸为5.0m×2.0m,有效水深3.5m。
1.2.4 ABR反应器
厌氧折流板反应器(Anaerobic Baffled Reactor,简称ABR)。水力总停留时间为6h,取水解反应段。上升区流速2.5 m/h,下行区流速13.3 m/h,容积负荷为5.5 kg/(m3·d)。利用酸化水解菌将油脂水解成甘油、脂肪酸等易被微生物降解的可溶性物质,提高SBR反应池进水的可生化性,降低后续SBR反应池的有机负荷,缩短SBR反应时间。平面尺寸2.0m×7.0m,有效水深3.5m。
1.2.5 配水池
储存ABR反应器出水,同时作为SBR反应器的配水池,停留时间为4h,平面尺寸4.0m×4.0m,有效水深2.0m。
1.2.6 SBR反应器
当生化池的污泥的质量浓度在3 500-4 500mg/L时,保持其CODcr容积负荷,运行周期为12h,其中进水1 h,曝气8h,沉淀1.0h,滗水1.0h,闲置l h。采用射流曝气,排水比(入)1:2。SBR反应器为2个,分不同程序交替运行。单个平面尺寸5.0m× 5.0m,有效水深3.5m。
1.2.7 污泥池
污泥池采用重力浓缩池,两池交替使用。上清液定期回流至调节池,浓缩后污泥用泵打人板框压滤机进行干化,滤液回调节池。平面尺寸3.0m×4.0m,有效水深3.0m。
1.2.8 压滤机
采用板框压滤机处理污泥。压滤机过滤面积为30m2,每天出泥一次。
1.2.9 主要动力设备
主要动力设备见表2。
表2 主要动力设备
表1 进水水质表 |
||||
序号 |
名称 |
型号 |
规格性能 |
数量/台 |
1 |
废水提升泵 |
CSS-50.75-50 |
流量12m3/h,扬程6m,功率0.75KW |
2 |
2 |
射流曝气机 |
JA-33-80 |
空气量37m3/h,功率2.2KW |
4 |
3 |
污泥泵 |
25FB-40 |
流量3.6m3/h,扬程40m,功率2.2kW |
1 |
2 处理效果及讨论
2.1 处理效果
整个设施经过约60d的调试运行后,出水可基本达标,整个系统在运行5个月后,出水可基本达标,整个系统在运行5个月后处理效果达到最佳,详见表3、图2、图3及图4。
表3 运行180d时的采样数据
表1 进水水质表 |
|||||||
水样名称 |
PH值 |
ρ(CODcr)/ |
去除率/ |
ρ(SS)/ |
去除率/ |
ρ(NH3-N)/ |
去除率/ |
原水 |
2.8 |
6508 |
|
1140 |
|
104 |
|
隔油池 |
3.0 |
5424 |
16.7 |
1050 |
7.9 |
102 |
1.9 |
沉淀出水 |
7.8 |
2442 |
55.0 |
84 |
92.0 |
51 |
50.0 |
ABR出水 |
7.1 |
2120 |
13.2 |
29 |
65.5 |
44 |
86.3 |
SBR出水 |
6.8 |
84 |
96.0 |
26 |
10.3 |
13 |
70.5 |
2.2 问题与讨论
在厌氧反应中,放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段,将反应控制在酸化阶段,这样较之全过程的厌氧反应具有以下优点:①由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速,故水解池体积小;②不需要收集产生的沼气,简化了结构,降低了造价,便于维护;③对于污泥的降解功能完全和消化池一样,产生的剩余污泥量少。同时,经水解反应后溶解性CODcr,比例大幅度增加,有利于微生物对基质的摄取,在微生物的代谢过程中减少了一个重要环节,这将加速有机物的降解,为后续生物处理创造更为有利的条件[1]。
通过连续采样分析,SBR反应器对进水CODcr去除率的好坏直接受酸化效果的影口向,酸化效果好,去除率高,反之就低。其去除率最大时超过98%。
由于废水中含有大量的油脂,一经曝气会产生大量的气泡,而油脂又起表面活性剂的作用,其黏附在气泡外壁,形成一层油膜,使气泡不容易破碎,同时大量污泥黏附在气泡表面,随泡沫流失。虽然隔油、沉淀等预处理可去除70%-80%的油脂,但仍有部分油脂进入SBR反应器,当SBR反应器进水CODcr的质量浓度超过2 200mg/L时,就开始起泡,且浓度越高起泡越多,污泥流失越大,当进水CODcr的质量浓度超过3 200mg/L,污泥流失量很高,严重影响SBR反应器的正常运行。
3 技术经济指标分析
工程总投资42万元,日处理水量150m3,总占地面积230m2,处理单位水量投资为2 800元/(m3·d),日处理CODcr的量平均为735 kg,日处理BOD5的量平均为447kg。动力设备总装机功率为12.5 kW。吨水直接处理成本1.44元,其中电费0.80元,药剂费用0.38元,人工费用0.26元。
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