SBRBAF工艺处理乳酸废水的研究

SBR－BAF工艺处理乳酸废水的研究摘要对采用SBR－BAF工艺处理乳酸废水的工艺作了详细说明。工程实践表明，进水COD和BOD5分别为1402～1621、634～823mg/L，经过SBR－BAF两级生化处理后，出水COD和BOD5分别为65～80、11～17mg/L，COD和BOD5的总去除率分别为95%和98%，出水符合《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准。关键词SBRBAF乳酸废水TreatmentoflacticacidwastewaterbySBR-BAFprocessWangBaiyang，WangHuiping，LaiJianghua，LiuWenting.（SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，NanchangUniversity，NanchangJiangxi330029）Abstract:ThecraftSBR-BAFprocessforlacticacidwastewaterwasintroduced.Theengineeringexampleindicatedthatthelacticacidwastewaterwhichhashighlyconcentratedorganicimpuritiesandlargefluctuatingofqualityandfluxcanbetreatedeffectivelybythisprocess，thequalityofthefinaleffluentcanmeettheFirstGradeoftheNationalEffluentDischargeStandard(GB8978——1996).Ithasnotableadvantagessuchassimpledesign，flexibleoperation，lesslandandstableeffectontreatment.Keywords:sequencingbatchreactor；biologicalaeratedfilter；lacticacidwastewater某公司以淀粉糖为原料，通过发酵生产乳酸。随着乳酸用量越大，乳酸废水也越多。乳酸废水含有多种酸类和有机酯类，直接排放会造成水体、土壤的污染，因此必须对乳酸废水进行处理后达标排放。1乳酸废水水质水量乳酸废水主要来自于生产过程、设备清洗、分离液等。废水排放量为500m3/d。废水处理设计排放标准按《污水综合排放标准》（GB8978－1996）一级标准执行，水质指标见表1。表1乳酸废水水质指标及排放标准项目COD/（mg·L-1）BOD5/（mg·L-1）SS/（mg·L-1）pH乳酸废水排放标准1500≤100700≤20200≤703～96～92工艺流程乳酸废水中主要成分为淀粉糖、菌体、乳酸和醇等污染物[1]，生产原料和投加的营养物质中无有毒有害物质，可生化性较好，故采用生化处理为主的处理工艺，工艺流程见图1。乳酸废水经过格栅，去除较大悬浮物后进入中和调节池。由于乳酸废水一般呈酸性，在中和调节池中投加片状NaOH进行中和。废水经中和调节池后由潜污泵提升到SBR池。SBR池的滗水重力流入BAF池，经BAF池后出水进入清水池。BAF池的反冲洗排水重新回流至中和调节池。SBR池的污泥排入污泥浓缩池，经浓缩脱水，滤液回流到中和调节池，泥饼外运。反冲洗水滤液泥饼污泥脱水机污泥浓缩池反冲洗排水外排清水池BAFSBR中和调节池格栅进水图1废水处理工艺流程3主要构筑物与设计参数（1）粗细格栅：废水经厂区排水管收集后进入格栅进水井，去除较大悬浮物或漂浮物，1座，钢混结构，尺寸为1.5m×0.5m×2.2m。（2）中和调节池：各设中和池、调节池各1座，钢混结构。中和池停留时间0.43h，尺寸为1.5m×1.5m×4.3m。调节池用来调节水质和水量的不均匀性，1座，钢混结构，尺寸为8.0m×8.0m×4.3m，水力停留时间为12h。（4）SBR池：1座，分为两格，钢混结构，设计COD负荷为0.8kg/（m3·d），单格尺寸为5.0m×5.0m×5.7m，运行周期6h。（5）BAF池：1座3格，钢混结构，单格尺寸为4.0m×4.0m×6.7m，过滤滤速为0.43m/h，COD负荷为2.0kg/（m3·d）。（6）清水池：1座，钢混结构，6.0m×6.0m×5.3m，有效容积为180m3。（7）污泥浓缩池：储存并调节污泥量，同时对污泥进行浓缩，1座，钢混结构，尺寸为3.5m×3.5m×5.0m。（8）鼓风机房：鼓风机3台（2用1备），型号为RT100，功率为15kW，风量为8.4m3/min，风压为58.8kPa。反冲时鼓风机1台，型号为RT150，功率为37kW，风量为22.7m3/min，风压为58.8kPa。4工艺运行及处理效果4.1工艺运行4.1.1SBR池污泥驯化培养方式采用同步法，即培养驯化同时进行。取南昌市某污水处理厂的活性污泥作为接种污泥，用量5t左右，倒入SBR池两格中，每池注入清水50m3，再补加乳酸废水至设计水位，闷曝48h后沉淀1h，排水后重新补加乳酸废水至设计水位，如此运行，直到废水处理量达到满负荷。此后按照调试计划，即进水2h，进水1h后开始曝气，曝气3h、沉淀1h、排水1h的模式运行，运行过程中检测DO、MLSS、pH、SV及进出水COD等参数，并用显微镜观测污泥的生物相。运行15d后污泥颜色由灰色转为黄褐色，SV由最初的5%左右上升到20%，MLSS约2000mg/L，污泥沉降性能良好，镜检可以发现有大量的钟虫、线虫、边毛虫和少量的轮虫等，活性污泥基本成熟，进入正常运行阶段。4.1.2SBR池运行SBR池两格交替进行，采用微孔曝气，运行周期为6h,其中进水2h、曝气3h、沉淀1h、排泥5min、排水1h，每周期排水量为有效池容的50%（体积分数）。池中应保持足够的溶解氧，不宜过高或过低。一般溶解氧保持在2～4mg/L较为合适。4.1.3BAF池挂膜清水与乳酸废水各50%（体积分数）进入到BAF池，闷曝48h后排除1/3（体积比，下同）水量，投加1/3（体积比）乳酸废水量，再闷曝48h，再排除1/3水量，取陶粒滤料观察，此时肉眼可见部分陶粒上附有淡黄色的膜状物质。96h闷曝结束后以20%（体积分数）的设计流量连续进水，使微生物逐渐适应进水水质，出水变清澈后，逐渐加大进水流量，直至达到设计要求为止。经过15d的连续进水，COD去除率大于80%，这时可认为挂膜完成。4.1.4BAF池反冲洗反冲洗是维持曝气生物滤池正常运行的关键，反冲洗的好坏对出水水质、工作周期、运行状况的影响很大[2]。其基本要求是：在较短的反冲洗时间内，使滤料得到清洗，恢复其除污能力。采用气水联合反冲洗方式冲洗，其反冲洗顺序为:先单独气冲5～7min，气冲强度为20L/（m2·s），再气水联合反冲洗5～10min，水冲强度15L/（m2·s），最后用水漂洗3min，冲洗强度为10L/（m2·s）。反冲洗周期为48h。对于曝气生物滤池，控制好气水反冲洗强度显得尤为重要，过低达不到反冲洗的目的，过高会使生物膜严重脱落，造成填料层内生物量减少，以致影响处理效果，并易造成填料的破损、流失及增加不必要的反冲洗耗水量、耗电量。4.1.5问题分析运行中也发现了一些问题，如污泥膨胀和大量泡沫等。对水样检测发现乳酸废水中缺乏N、P等营养物质。由于N、P营养物质的缺乏，容易造成丝状菌和放线菌的大量繁殖，从而产生污泥膨胀和泡沫，降低污泥浓度，因此运行过程中必须定期检测废水中N、P浓度，当N、P浓度不足时，应按COD∶N∶P=200∶6∶1（质量比）投加尿素和磷酸二氢钾。实际运行中通过控制营养盐的投加比和曝气量，解决污泥膨胀和泡沫问题。4.2处理效果工程建成后经调试，出水中各项指标经当地环保监测站监测均能达标排放，监测结果见表2。表2监测结果监测指标进水SBR池BAF池总去除率/%出水去除率/%出水去除率/%COD/（mg·L-1）BOD5/（mg·L-1）SS/（mg·L-1）pH1402～1621634～823182～2133～9561～673207～29380～1007.0～7.2606555—65～8011～175～157.0～7.5808580—959895—5经济分析工程总投资为260万元。（1）电费：每天用电量729kW·h，电价0.5元/(kW·h)，折合吨水电费为0.73元/m3。（2）药剂费：药剂主要是营养盐和酸碱调节剂，折合吨水费用为0.22元/m3。（3）人工费：废水处理站定员4人，工资为1000元/（月·人），折合吨水处理费为0.27元/m3。（4）折旧费：折旧率土建按4.8%，设备按8%计，则折旧费为，土建5.04万元/a，设备12.4万元/a，合计17.44万元/a，折合吨污水处理费为0.96元/m3。（5）设备维修费：按折旧费的10%计算，合计1.74万元/a，折合吨水费用为0.10元/m3。计折旧费在内，合计运行费用为41.42万元/a，废水处理成本为2.27元/m3。不计折旧费，合计运行费用23.98万元/a，废水处理成本为1.31元/m3。6结论SBR－BAF处理乳酸废水是一种有效的处理工艺。进水COD和BOD5分别为1402～1621、634～823mg/L，经过SBR－BAF两级生化处理后，出水COD和BOD5分别为65～80、11～17mg/L，COD和BOD5的总去除率分别为95%和98%，出水符合《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准。参考文献[1]夏群，江栋，陈泽涛.乳酸生产废水处理工程设计及运行结果[J].工业用水与废水，1999，30（3）：22-24.[2]陈春宁，刘金香.胰岛素制药废水的处理[J].工业用水与废水，2005，36（4）：78-80.