1.废水处理设计
工厂废水主要来自酸化,水解,清洗等过程。废水主要包含动植物油,各种硬脂酸,油酸和无机酸。
设计水量为50m3 / d。处理后的废水应符合国家一级排放标准(CB8978-96)。进出水水质见表1。
水质类型 | ρ(BODcr)/ (mg·L-1) | ρ(CODcr)/ (mg·L-1) | ρ(SS)/ (mg·L-1) | ρ(NH3-N)/ (mg·L-1) | PH值 | ρ(动植物油)/ (mg·L-1) |
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
该项目采用生物方法为主要处理工艺,并采用集油池和沉淀池作为预处理工艺。污泥定期排入污泥池,干燥后运输。处理流程如图1所示。
1.2主要结构和设备
1.2.1疏水阀
采用对流集油器,液压滞留时间为2h。浮油被回收。平面尺寸为2.0m×3.0m,有效水深为3.0m。
1.2.2调节池
调节罐的停留时间为14h。平面尺寸为6.0m×4.0m,有效水深为3.2m。
1.2.3斜管沉淀池
沉淀池的前部是旋流反应区,凝结区,后部是斜管沉淀区。反应区利用提升泵的脉冲在反应区中形成涡流,使石灰乳与废水充分反应。 Ca(OH)2可以用作良好的凝结剂,以使废水中的胶体物质发电。并形成絮凝物,使大部分有机物沉降并形成清晰的固液分离,这可以增加废水的pH值,同时降低废水中SO42-的浓度,从而有利于后续的厌氧水解处理。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,有效水深为3.5m。
1.2.4 ABR反应器
厌氧折流板反应器(ABR)。总的水力停留时间为6h,并进行水解反应部分。上升区域的速度为2.5 m / h,下降区域的速度为13.3 m / h,体积负荷为5.5 kg /(m3·d)。酸化的水解细菌用于将油脂水解为易被微生物降解的可溶性物质,例如甘油和脂肪酸,提高SBR反应罐中水的生物降解性,降低后续SBR反应罐中的有机负荷,以及缩短SBR反应时间。飞机尺寸为2.0m×7.0m,有效水深为3.5m。
1.2.5分配池
储存来自ABR反应器的流出物,并将其用作SBR反应器的分配池。停留时间为4小时,飞机尺寸为4.0m×4.0m,有效水深为2.0m。1.2.6 SBR反应器。
当生化池中污泥的质量浓度为3500-4 500mg / L时,保持其CODcr的容积负荷,操作周期为12h,其中入水1小时,曝气8h,沉淀1.0h,1.0 h倒水,闲置lh。使用喷射曝气时,排水比(in)为1:2。有两个SBR反应器,它们在不同的程序中交替运行。单平面尺寸为5.0m×5.0m,有效水深为3.5m。
1.2.7污泥池
污泥池为重力浓缩池,两个池可交替使用。上清液定期返回至调节槽。浓缩后,将污泥泵入板框压滤机干燥,然后将滤液返回至调节槽。平面尺寸为3.0m×4.0m,有效水深为3.0m。
1.2.8压滤机
板框式压滤机用于处理污泥。过滤器的过滤面积为30m2,每天排泥一次。
1.2.9主动力设备
主要动力设备请参见表2。
表2 主要动力设备
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.治疗效果及讨论
表3 运行180d时的采样数据
水样名称 | 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问题与讨论
在厌氧反应中,放弃甲烷发酵阶段,反应时间长,控制条件高,在酸化阶段控制反应。与整个过程的厌氧反应相比,它具有以下优点:
①反应在水解和酸化阶段得到控制。它速度快,因此水解罐的体积很小;
②无需收集产生的沼气,简化结构,降低成本,维护方便;
③污泥的降解功能与蒸煮器完全相同,残留污泥量少。同时,水解反应后可溶性CODcr的比例大大增加,有利于微生物对底物的吸收。它减少了微生物代谢过程中的重要环节,这将加速有机物的降解并为随后的生物处理创造更多条件。通过连续采样分析,SBR反应器对进水的CODcr去除率直接受到酸化作用的影响。酸化效果好,去除率高,反之亦然。最大清除率超过98%。
由于废水中含有大量的油,曝气时会产生大量气泡,并且油将充当表面活性剂,并粘附在气泡的外壁上,形成油膜,从而形成气泡难以破裂,并且大量污泥会附着在气泡表面,并随泡沫而消失。尽管诸如油分离和沉淀之类的预处理可以除去70%-80%的油脂,但仍有一些油脂进入SBR反应器。当SBR反应器入口水中的CODcr质量浓度超过2 200mg / L时,开始起泡。浓度越高,泡沫越多,污泥损失越大。当水中CODcr的质量浓度超过3200 mg / L时,污泥损失非常高,严重影响了SBR反应器的正常运行。