1 廢水處理設計
該廠廢水主要來自酸化、水解、清洗等工藝,廢水中主要含有動植物油、各類硬脂酸、油酸、無機酸等。
設計水量為重50m3/d,.廢水經處理后應達到國家一級排放標準(CB8978—96),進出水水質情況見表1。
水質類型 |
ρ(BODcr)/ (mg·L-1) |
ρ(CODcr)/ (mg·L-1) |
ρ(SS)/ (mg·L-1) |
ρ(NH3-N)/ (mg·L-1) |
PH值 |
ρ(動植物油)/ (mg·L-1) |
設計進水 | 3000 | 5000 | 800 | 80 | 2-4 | ≤120 |
處理出水 | ≤20 | ≤100 | ≤70 | ≤15 | 6-9 | ≤10 |
1.1 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,沉淀池為預處理工藝。污泥定期排入污泥池,干化后外運。工藝流程見圖1。
1.2 主要構筑物及設備
1.2.1 隔油池
采用平流隔油池,水力停留時間2h。浮油進行回收。平面尺寸2.0m×3.0m,有效水深3.0m。
1.2.2 調節池
調節池停留時間為14h。平面尺寸6.0m×4.0m,有【污水處理設備】效水深3.2m。
1.2.3 斜管沉淀池
沉淀池前端為旋流反應區,混凝區,后段為斜管沉淀區。反應區利用提升水泵的沖力,在反應區內形成旋流,使石灰乳與廢水充分反應,Ca(OH)2既可作為一種很好的混凝劑,使廢水中的膠體物質發生電中和形成絮體,從而使絕大部分有機物沉淀下來,形成明顯的固液分離,又可提高廢水的pH值,同時又可降低廢水中的SO42-的濃度,有利于后續厭氧水解處理。沉淀區采用斜管沉淀,表面負荷為1.1m3/m2,總停留時間為2.8h。平面尺寸為5.0m×2.0m,有效水深3.5m。
1.2.4 ABR反應器
厭氧折流板反應器(Anaerobic Baffled Reactor,簡稱ABR)。水力總停留時間為6h,取水解反應段。上升區流速2.5 m/h,下行區流速13.3 m/h,容積負荷為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,提高SBR反應池進水的可生化性,降低后續SBR反應池的有機負荷,縮短SBR反應時間。平面尺寸2.0m×7.0m,有效水深3.5m。
1.2.5 配水池
儲存ABR反應器出水,同時作為SBR反應器的配水池,停留時間為4h,平面尺寸4.0m×4.0m,有效水深2.0m。
1.2.6 SBR反應器
當生化池的污泥的質量濃度在3 500-4 500mg/L時,保持其CODcr容積負荷,運行周期為12h,其中進水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反應器為2個,分不同程序交替運行。單個平面尺寸5.0m× 5.0m,有效水深3.5m。
1.2.7 污泥池
污泥池采用重力濃縮池,兩池交替使用。上清液定期回流至調節池,濃縮后污泥用泵打人板框壓濾機進行干化,濾液回調節池。平面尺寸3.0m×4.0m,有效水深3.0m。
1.2.8 壓濾機
采用板框壓濾機處理污泥。壓濾機過濾面積為30m2,每天出泥一次。
1.2.9 主要動力設備
主要動力設備見表2。
表2 主要動力設備
序號 | 名稱 | 型號 | 規格性能 | 數量/臺 |
1 | 廢水提升泵 | CSS-50.75-50 | 流量12m3/h,揚程6m,功率0.75KW | 2 |
2 | 射流曝氣機 | JA-33-80 | 空氣量37m3/h,功率2.2KW | 4 |
3 | 污泥泵 | 25FB-40 | 流量3.6m3/h,揚程40m,功率2.2kW | 1 |
2 處理效果及討論
2.1 處理效果
整個設施經過約60d的調試運行后,出水可基本達標,整個系統在運行5個月后,出水可基本達標,整個系統在運行5個月后處理效果達到比較佳,詳見表3、圖2、圖3及圖4。
表3 運行180d時的采樣數據
水樣名稱 | PH值 |
ρ(CODcr)/ (mg·L-1) |
去除率/ % |
ρ(SS)/ (mg·L-1) |
去除率/ % |
ρ(NH3-N)/ (mg·L-1) |
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 問題與討論
在厭氧反應中,放棄反應時間長、控制條件要求高的甲烷發酵階段,將反應控制在酸化階段,這樣較之全過程的厭氧反應具有以下優點:①由于反應控制在水解、酸化階段反應迅速,故水解池體積;②不需要收集產生的沼氣,簡化了結構,降低了造價,便于維護;③對于污泥的降解功能完全和消化池一樣,產生的剩余污泥量少。同時,經水解反應后溶解性CODcr,比例大幅度增加,有利于微生物對基質的攝取,在微生物的代謝過程中減少了一個重要環節,這將加速有機物的降解,為后續生物處理創造更為有利的條件[1]。
通過連續采樣分析,SBR反應器對進水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。其去除率比較大時超過98%。
由于廢水中含有大量的油脂,一經曝氣會產生大量的氣泡,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,同時大量污泥黏附在氣泡表面,隨泡沫流失。雖然隔油、沉淀等預處理可去除70%-80%的油脂,但仍有部分油脂進入SBR反應器,當SBR反應器進水CODcr的質量濃度超過2 200mg/L時,就開始起泡,且濃度越高起泡越多,污泥流失越大,當進水CODcr的質量濃度超過3 200mg/L,污泥流失量很高,嚴重影響SBR反應器的正常運行。
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