生化法处理油脂化工废水

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）/(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30005000800802-4≤120处理出水≤20≤100≤70≤156-9≤101.1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。1.2.4ABR反应器厌氧折流板反应器(AnaerobicBaffledReactor，简称ABR)。水力总停留时间为6h，取水解反应段。上升区流速2.5m／h，下行区流速13.3m／h，容积负荷为5.5kg／(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。1.2.6SBR反应器当生化池的污泥的质量浓度在3500-4500mg／L时，保持其CODcr容积负荷，运行周期为12h，其中进水1h，曝气8h，沉淀1.0h，滗水1.0h，闲置lh。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0.75KW22射流曝气机JA-33-80空气量37m3/h,功率2.2KW43污泥泵25FB-40流量3.6m3/h,扬程40m,功率2.2kW12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）/(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2.865081140104隔油池3.0542416.710507.91021.9沉淀出水7.8244255.08492.05150.0ABR出水7.1212013.22965.54486.3SBR出水6.88496.02610.31370.52.2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2200mg／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3200mg／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2800元／(m3·d),日处理CODcr的量平均为735kg,日处理BOD5的量平均为447kg。动力设备总装机功率为12.5kW。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。