混凝沉淀/離心/IAF/IBAF工藝處理
近年來,精煉植物油生產加工行業(yè)在我國發(fā)展迅速,隨之而來的是大量含油廢水的產生,特別是高濃度的油脂廢水,有機物含量高,處理難度大。某公司的油脂生產廢水中有機物濃度較高,COD達COD為40000-60000 mg/L。該公司原建有一套污水處理系統,采取混凝沉淀-氣浮-厭氧-好氧的工藝,但運行效果不理想,處理后出水水質不能達標排放。我們在原有工藝的基礎上進行改造,采用混凝沉淀/離心工藝對廢水進行預處理,再結合固定化微生物厭氧生物濾池(IAF)和曝氣生物濾池(IBAF)對污水進行生化處理,取得了較為理想的效果。
1 廢水水質、水量及排放標準
該公司的油脂廢水總量為200m3/d,其中COD為40000-60000 mg/L,固形物含量約為4.0%,主要是磷脂(47.9%)、油類(26.8%)和其它(25.3%,以蛋白質為主),pH值為8.0,水溫為32.0℃。
2 處理工藝和設備
2.1處理工藝的選擇
該公司原有工藝中采用了混凝沉淀和氣浮,預處理后廢水COD仍然高于20000mg/L,給后面的生化處理造成了很大的壓力。經過研究決定采用混凝沉淀和離心分離作為預處理工藝,采用硫酸鋁作為絮凝劑,并投加助凝劑--改性活化硅酸,充分攪拌反應,再經過離心分離,清水依次進入IAF和IBAF進行處理,處理出水達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級標準后排放。處理工藝流程見圖1。
2.2主體構筑物及設備
該廢水處理工程的主體構筑物及設備見表1。
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3.處理效果
穩(wěn)定運行期間各單元對COD的平均去除效果見表2。
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3.1物化工藝
在混凝反應池內設置攪拌裝置,投加硫酸鋁2500mg/L,并投加助凝劑――改性活化硅酸300mg/L,改性活化硅酸的配制方法見文獻[1]。該助凝劑配制工藝簡單、運行管理方便,藥劑投加量小、成本低,主要在凈水處理中得到了很好的應用,本項目將其應用于油脂廢水的處理中,明顯地提高了混凝沉淀的效果,并且處理后的水質明顯改善?;炷蟮膹U水在沉淀池內充分沉淀后,沉淀物進入離心分離機內分離,離心的固形物呈淡黃色,含水率約為80%,直接干燥后用于加工飼料。離心清液與沉淀池上清液一同進入生化處理工序。
3.2固定化微生物厭氧生物濾池(IAF)
IAF是利用現有厭氧反應池進行改造而成,尺寸L×B×H=5.6m×6.0m×6.5m,水力生物接觸停留時間23h。池內安裝載體支架,填裝高效生物載體,載體填裝區(qū)高度4m,填裝載體高度3.5m,共填裝高效生物載體98m3,并在池內接種了高效微生物,將固定微生物技術與AF有機結合,提高生物量,使污泥濃度保持在12.5kgVSS/m3左右,池底安裝曝氣器,進行間歇式曝氣。池底設置排泥管和排泥泵,進行不定期排泥。工藝運行中,IAF對進水COD的去除率達約50%的水平。
3.3固定化微生物曝氣生物濾池(IBAF)
IBAF是結合固定化微生物技術和曝氣生物濾池(BAF)而發(fā)展的污水處理工藝,通過填裝高效懸浮大孔載體,同時在載體中引入大量的活性和強極性基團,將變異菌和酶制劑固定在載體上,從而使得載體內單位體積生物量大,微生物不易脫落,因此,抗水質水量沖擊負荷能力強;并且由于固定化微生物的過濾作用,從而省去了二沉池,所以IBAF具有容積負荷高、占地面積小、運行穩(wěn)定、出水水質好、管理方便和運行成本低等許多優(yōu)點。
工藝中利用現有好氧池進行改造,分兩并聯三級串聯運行。每池尺寸為L×B×H=3.05m
×3.0m×5.0m,池內上下安裝載體支架兩層,載體填裝區(qū)高度3.0m,填裝載體高度2.5m,六池共填裝高效生物載體113.5m3,該載體比表面積大(120m2/g),孔隙率高(98%),載體平均濕密度為1.00g/cm3,在水中呈懸浮狀態(tài);載體單位體積生物量最大約為60g/L。每級的水力停留時間為10h。池底安裝曝氣器進行曝氣。池底設置排泥管和排污泵,進行不定期排泥。運行過程中,控制DO在2-4mg/L,該IBAF對進水COD的去除率達94.56%的水平,出水COD低于100 mg/L,可以達標排放。
4.經濟效益分析
改造工程總投資65萬,總裝機容量31.5kW,電耗3.71kw·h/m3,藥劑費用2.75元/m3。離心分離的固形物14.5t/d,含水率為80%,干燥后用于加工飼料,收益為4060元/d。
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