高浓度香料香精废水处理工程改造谷晓娟

........曰..日..............丫犷高浓度香料香精废水处理工程改造谷晓娟许海亮胡婷芳(杭州金源环保工程有限公司,杭州310012)摘要某香料公司由于生产规模不断扩大,生产废水水质水童也相应变化,原度水处理设施不能满足要求,在对原有设施进行分析的基础上,提出用混凝气浮一UASB一水解酸化一接触氧化一活性污泥法一混凝气浮工艺进行改造。运行结果表明,系统运行德定,效果良好,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978一1996)中规定的一级标准。关键词香料香精度水UASB水解酸化接触氧化活性污泥法1工程概况某香料公司产品涉及化妆品、香皂、清洁剂和其他家用产品香精,以及饮料、食品香精。2000年,该公司建有一套废水处理设施,处理能力为240mad/,工艺流程见图1。其生产废水种类复杂,水质特点为:①油脂含量高,约为soomg/L;②lC一高达1000一2000吨/L;③可生化性差,SBR池进水B/C为0.18;④pH为1~14,变化幅度大;⑤含部分难降解有机物,且部分物质对微生物产生毒害作用。需将其控制在对微生物正常生理活动不造成影响的浓度范围内;⑥废水中的N、P含量相对较低。废水中的N主要来源于氨气溶于水的产物,为间歇排放,没有固定的排放量且排放量小,相对不足。P的排放量则更低。但2004年以来,由于产量的增加,废水的水量大幅增加,进水有机负荷也大幅提高,原有的处理设施已经不能满足现有的生产能力,同时厂内新建车间即将投人生产,废水处理的压力更大,为保证厂内排放废水达标,业主决定对现有废水处理设施进行扩建改造。2工艺改造方案2.1原工艺存在的问题PAC、PAM`酸碱酸碱队C生活污水...污鲜...以以示池池图1原废水处理工艺流程(1)水量增加后,原有调节池容积严重不足,不能满足调节水量、均衡水质的作用。而该公司的废水排放为间歇排放,极为不均匀.同时原有调节池的潜水搅拌机长期故障,需在设备选型时考虑调整。(2)原水中含有大量的浮油,虽然现有处理设施对油的处理具有较好的效果,但数据表明,出水中仍然含有大量的浮油,在新的处理设施中,必须采取稳妥的措施,保证油脂尽可能的完全去除。同时运行的数据也表明,油脂的去除对CO氏的削减起到巨大的作用。部分浮油进人污泥处理系统,会堵塞污泥脱水系统的滤布,造成污泥调质中需要投加大量的aC(OH):,造成污泥量增多,处理困难。(3)进水CO氏由原来的3000mg/L增加到现在的10000mg/L,水量从240m,/d增加到132om,d/,且废水中对微生物的正常生理活动造成毒害作用的不利成分增加,现有的生化处理已经不能满足新的处理需要,需要增加新的处理设施并对原有的生化处理设施进行彻底的改造。(4)活性炭过滤器需定期再生,运行费用高,操作繁琐,且设备老化严重。(5)污泥脱水机选用板框压滤机,劳动强度大,工作环境差。2.2工艺改造改造工艺在对原有工艺和工程概况进行充分了解和详细分析的基础上,结合新的处理工艺流程,大量的利用原有设施或对原有设施进行改造,使新建构筑物及新增设备数量得以减少,同时大大缩短了工程建设期,可以满足施工期间不停产的要求。工62给水排水栩.33阮72007DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2007.07.005艺改造设计时根据水质特点将废水分为生产废水,地面冲洗水和生活污水分别处理,出水执行《污水综合排放标准))(GB8978一1996)一级标准。具体水质和水量详见表1,工艺流程见图2。衰1废水设计水质水t及排放标准项项目目PHHHCO氏rrrBO玖玖油类类水量量///////mg/LLL/nlg/LLL/mg/LLL/耐/ddd生生产废水水l~14441万一1.2万万3500008000050000地地面冲洗水水5~88880000250~300008000077000生生活污水水6~888350001500010005000排排放标准准6~999100002OOOOOOO由惬翌也画.一“饼外运〔习新建芝::l改建及原有图2设计改扩建工艺流程3改造后工艺特点3.1预处理工艺生产废水CO岛r、油类含量高,pH波动大,先经隔油池去除大部分的浮油,再经组合气浮去除相当部分的油脂,然后进人生产废水调节池进行水质水量的调节,经泵提升至加药组合气浮系统,调节pH至中性、投加PAC和PAM进行破乳,再进行气浮去除大部分的油脂。出水进人中间水池。地面冲洗水中含有大量的油脂,先进人隔油池去除大部分的浮油,然后进人加药组合气浮系统,pH调节至中性、投加PAC和PAM进行破乳,再进人组合气浮系统去除大部分的油脂。出水进人调节池进行水质和水量的调节。生活污水经调节后进人选择器活性污泥池以提高废水的可生化性。3.2生化处理工艺中间水池的水通过提升泵提升至UASB池的配水系统,将废水均匀地配置到UABS池底部,废水由底部以适当的流速上升到顶部的过程中,水中大部分的有机物被厌氧颗粒污泥所降解,同时系统产生大量的沼气。在反应器顶部的三相分离器中,含有废水、沼气及颗粒污泥的混合液实现完成液、气、固的分离。处理后的废水通过出水堰汇流至初沉池,沼气则通过管道收集后进人沼气处理系统,三相分离器沉淀下来的颗粒污泥则继续留在反应器中。初沉池部分污泥回流至中间水池。初沉池出水自流进人水解酸化池,以提高废水的可生化性,为后续的生化处理创造有利的条件。水解酸化池内设填料。出水自流进人接触氧化池。采用接触氧化泥膜共存工艺。新工艺与原有接触氧化工艺相比最大的改变是增加了污泥回流系统,活性污泥池选择器排泥回流至接触氧化池前端。通过以上改进,极大地改善了污泥的性能,运行中产泥量较少,同时增加了接触氧化池中的生物量,大大提高了处理效率。接触氧化池出水在与地面冲洗水及生活污水混合后自流进人经过改造的活性污泥池。为提高工艺运行的稳定性,防止污泥膨胀,本工程在活性污泥池前端设置生物选择器。进水和回流污泥进人选择器进行充分的接触混合,选择器容积较小,污泥负荷很高。选择器可以有效避免化工废水处理中经常发生的污泥膨胀现象,进一步提高系统运行的稳定性。出水进人二沉池。3.3强化处理系统由于香料香精废水中含有一定的难降解物质,虽经上述工艺的多级处理,仍有少量残留。为此,特设强化处理系统以确保废水的达标排放。二沉池出水进人加药组合气浮系统,先投加粉末活性炭进一步去除残留的难降解有机物,之后出水进人组合气浮池,同时投加絮凝剂PAC去除水中的粉末活性炭。最后出水达标排放。此处理系统为备用设施,在进水污染物浓度高时使用。将近一年的正常运行数据表明,一般情况下不需使用。3.4污泥处理系统采用带式压滤机,污泥通过污泥螺杆泵送人污泥调质罐,在污泥调质罐视情况投加PAM溶液。通过调质的污泥进人带式压滤机脱水。带式压滤机的运转均自动化,出泥送至汽车外运填埋。给水排水vol.33.No7200,63...`.日...曰.......曰.................~..................................丫犷4主要构筑物及设备参数(l)生产废水调节池。1座,新建,钢筋混凝土结构,尺寸15mX11mX4.sm,有效容积66om3,HRT26.4h。采用潜水搅拌机搅拌,保证水量调节和水质均衡。(2)地面冲洗水调节池。1座,改建,钢筋混凝土结构,尺寸15mX15mX4.sm,有效容积900耐,HRT30h。实际运行数据表明,调节池的设置对保障后续处理系统的稳定运行起到了重要作用。(3)加药组合气浮系统1。含混凝反应池1座,新建,钢筋混凝土结构,尺寸6mX3.5mX3m,3格,单格有效容积26耐,HRT0.72h。设自动投药设备1套,在线pH仪控制,自动投加践3玉和卜抽OH,调节pH至7.2~7.8。并配套PAC和PAM溶药和投加系统,进行破乳和絮凝沉淀。出水进人组合气浮进行泥水分离。(4)UASB池。1座,新建,钢筋混凝土结构,尺寸12mX8mX8.sm,2格,有效容积770m,,HRT30.sh。容积负荷3kgCO残r/(m,·d),上升流速0.23m/h。集气室高度为Zm,上部设置喷淋管,当废水出现严重泡沫问题时进行喷淋消泡.(5)水解酸化池。1座,改建,钢筋混凝土结构,尺寸15mX14mX4.sm,有效容积840m,,HRT33.6h。采用弹性填料,填料直径必150mm,填料体积为53om,。(6)接触氧化池。1座,改建,钢筋混凝土结构,尺寸15mX10mx4.sm,有效容积525m3,HRT21h。容积负荷为0.29kgBO玖/(m3·d)。采用组合填料,填料直径必150~,填料体积为336耐。所需空气由SSR一150罗茨风机供给。池底铺设穿孔曝气管,控制以〕为2~4mg/L。(7)生物选择器。1座,改建,钢筋混凝土结构,尺寸8mXSmX4.sm,有效容积16om3,1刃21,2.gho(8)活性污泥池。1座,改建,钢筋混凝土结构,尺寸20mX20mX4.sm,有效容积1600ms,HRT29h。设计容积负荷为0.01吨仪及(/m3·d)。所需空气由SSR一150罗茨风机供给。池底铺设膜片式微孔曝气器,控制以)为2~4mg/L。(9)二沉池。1座,改建,钢筋混凝土结构,尺寸必9mX4m,表面负荷0.68耐(/耐·h)。配套半桥式周边刮泥机。(10)加药组合气浮系统3。含活性炭反应池、组合气浮设备和加药系统。活性炭反应池1座,改建,钢筋混凝土结构,尺寸6mX6mX7m,有效容积为180m3,HRT3.3h。设计加药量为100mg/L.由于粉末活性炭的投加为备用的出水保障措施,投药量将随出水水质的变化而波动很大,因此在加药泵的设备选型和配置上考虑了加药量的变化,实现加药量可在20~100mg/L间调节。5工程调试及运行5.1UASB池的启动和运行U赶犯池启动时加人附近市政污水处理厂的厌氧消化污泥进行接种。接种污泥浓度为20掩仍习耐。接种后为避免絮状污泥在反应器里大量生长而妨碍颗粒污泥的形成和反应器的启动效果,启动开始时将分散的细小絮状污泥由反应器内洗出一部分,洗出程度以SRT为依据并通过调节上升流速实现。污泥接种前,在UABS反应器用自来水稀释高浓度有机废水,使反应器CO联r保持在2000mg/L左右,同时使水温保持高于15℃,pH在7左右,以利于接种污泥适应性生长。接种时间12d,此阶段为污泥从休眠到苏醒的过程,以卫)降至1800吨/L时可以进人下一阶段。初次启动进水流量应该按照设计流量的20%开始,再逐渐上升,每次提升负荷的标准是现有流量的CO联r去除率达到80写并稳定3~sd后,每次提升流量不超过20%。5.2接触氧化池和活性污泥池的运行接触氧化池和活性污泥池启动时加人附近市政污水处理厂的脱水污泥进行接种。启动初期,接触氧化池进水量为设计流量的10%~20%,根据处理效率,当接触氧化池仪兀毛去除率大于30%时,继续增加进水量。每次增加量为设计流量的10写~20%,经过20多天的培菌、驯化,经处理后废水的CO反r去除率平均可达到50%,BO玖去除率平均为80%,处理能力达到设计要求,处理系统转人正常运行。5.3处理效果该工程于2005年12月建成并开始调试,于2006年5月通过环保部门的验收。现阶段实际运行64给水排水栩.33阮72侧”主要出水水质见表2。由监测结果可以看出,系统处理效果良好,出水主要指标达到了《污水综合排放标准》(GB8978一1996)中的一级标准。实际运行情况表明,尽管水质和水量波动很大,该处理系统仍能十分稳定的保证出水的达标排放。衰2出水各项指标监侧结果项目进水UAsB池水解酸化池接触氧化池活性污泥池出水排放标准CO氏r/nlg/L7000~90003000~50001500~2500450~55070~10030~80100BO玖/nlg/L1500)1500)50080~1906~123~920油类/mg/L)40080~11050~7020~406~152~8l0(2)香料香精废水中含有大量的油类等难降解物质和对微生物有毒有害的物质,且进水水童和水质波动大,