A/A/O+MBR工藝生物能源行業(yè)污水處理技術(shù)
一、概述
1、行業(yè)綜述
生物柴油是清潔的可再生能源,是以油料植物、動物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料,是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品。近年來我國政府對生物燃料日趨重視,制定了相關(guān)政策(2005年發(fā)布《可再生能源法》)促進發(fā)展,并制定長遠發(fā)展規(guī)劃:生物柴油在2010年產(chǎn)量達到200萬t/年,2020年達到l200萬t/年。
目前生物柴油的生產(chǎn)以化學(xué)法生產(chǎn)為主,伴隨著生物柴油工業(yè)的發(fā)展,其排放的生產(chǎn)廢水污染程度嚴重,處理難度高,因此該行業(yè)廢水處理已經(jīng)成為當(dāng)前急需解決的問題。
2、水質(zhì)特點:
廢水偏酸性pH=3~5,具有很強的腐蝕性,對整個處理系統(tǒng)的防腐要求比較嚴格;廢水中含有高濃度的油(含量達1萬—2萬mg/L)增加了處理的難度,同時作為一種有機溶劑會對設(shè)備的電纜造成腐蝕。高濃度的有機污染物(CODcr: 2萬—8萬mg/L,BOD5:1萬—3萬mg/L)對主體厭氧及好氧處理工藝的負荷取值及結(jié)構(gòu)的合理性要求較高,目前已投入運行的許多工程存在厭氧負荷取值過高,內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理,在實際運行中處理水不能達標(biāo)。廢水的高色度,增加深度(回用)處理系統(tǒng)的難度。
因此,生物柴油行業(yè)廢水為典型的高濃度、難降解、高難度有機廢水。
針對上述水質(zhì)特點,結(jié)合我公司多年來從事水處理工程設(shè)計、運行管理經(jīng)驗,經(jīng)過對此類廢水水質(zhì)及處理工藝的長期深入研究與工程實踐,并通過不斷補充、完善現(xiàn)有的處理工藝,開發(fā)了穩(wěn)定可靠的成套處理技術(shù)與設(shè)備:預(yù)處理(隔油、除色度)+主體處理工藝(高效厭氧、好氧組合工藝)+深度處理工藝,并根據(jù)不同水質(zhì)情況進行有針對性的設(shè)計及調(diào)整,保證穩(wěn)定運行并出水達標(biāo)。
二、工藝說明
1、工藝說明
此工藝各階段的功能各有不同:預(yù)處理主要去除油類、色度及懸浮污染物質(zhì);主體工藝去除高濃度的CODcr、BOD5及其他污染物,可確保出水達標(biāo)排放,同時深度處理工藝進一步降低CODcr、BOD5及各種病毒細菌等物質(zhì)后,出水可達到回用水質(zhì)要求。
1)預(yù)處理工藝
調(diào)節(jié)系統(tǒng):通過有效的調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)水量、pH,均化水質(zhì),避免水質(zhì)不穩(wěn)定對后續(xù)設(shè)備的沖擊。
除油系統(tǒng):本工藝通過三級除油處理,使廢水中油含量達到國家排放要求,為后續(xù)厭氧好氧工藝的正常、 高效運行提供保障。
整個預(yù)處理系統(tǒng)在達到以上目標(biāo)的同時,也去除水中的部分CODcr、色度,減輕后續(xù)處理設(shè)施的負荷。
2)主體處理工藝
預(yù)處理出水進入高效厭氧反應(yīng)器進行厭氧處理。反應(yīng)器G-UASB可實現(xiàn)板材拼裝,安裝方便快捷,其由三個功能區(qū)構(gòu)成:布水區(qū)、反應(yīng)區(qū)、分離流出區(qū)。污水經(jīng)過布水區(qū)均勻地分布在反應(yīng)區(qū)的橫斷面上,與懸浮的高濃度(可高達60~80g/L)污泥混合,水中有機物被污泥中的產(chǎn)甲烷微生物分解為沼氣,形成微小氣泡不斷上升,在氣泡的碰撞、結(jié)合、上升的攪動作用下,使得污泥床區(qū)以上的污泥呈松散懸浮狀態(tài),并與污水充分混合接觸分解轉(zhuǎn)化大部分有機物。三相分離器由我公司自主設(shè)計,采用防腐材料,分離效果好,可實現(xiàn)高濃度污泥的下沉保持反應(yīng)器內(nèi)的生物量,同時得到澄清的處理水和高熱值的沼氣。
G-UASB反應(yīng)器出水進入改良的SBR反應(yīng)池進行好氧處理,通過高濃度好氧微生物降解廢水中的有機污染物,通過時間控制在反應(yīng)池內(nèi)進行沉淀,最后由潷水器潷水,可直接達標(biāo)排放。
3)深度處理工藝
采用專利技術(shù)(專利號:ZL 2005 2 0142498.1)一體式膜生物反應(yīng)器(GMBR)。用膜分離技術(shù)取代傳統(tǒng)接觸氧化法的二沉池和常規(guī)過濾單元,膜的高效截留作用使出水水質(zhì)優(yōu)秀,濁度接近于零,并可截留細菌等生物性污染物,處理后出水可直接回用。
4)污泥處理系統(tǒng)
整個系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥排入污泥濃縮池,濃縮后的污泥與助凝劑充分混合后進入帶式壓濾機脫水,泥餅外運填埋或再利用,避免污泥帶來的二次污染。
5)沼氣處理利用系統(tǒng)
對厭氧反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣進行收集,通過處理之后可直接用于鍋爐燃燒,降低了能源消耗,并節(jié)約生產(chǎn)成本。
2、工藝特點
1)處理設(shè)施高度集成,占地少,土建投資??;系統(tǒng)設(shè)施的成套設(shè)備化便于安裝,可縮短施工工期。
2)工藝中采用了對有機物去除效率高、運行穩(wěn)定、耐沖擊負荷強的厭氧+好氧處理工藝,確保了對廢水中有機物的有效去除。
3)可回收能源-沼氣,有效降低了運行成本,同時污泥系統(tǒng)采用了可靠手段,避免廢水站剩余污泥對環(huán)境的二次污染。
4)深度處理采用技術(shù)先進、截污能力強的膜生物反應(yīng)器,較徹底的去除了廢水中有機物、懸浮物及衛(wèi)生指標(biāo),保證了處理水達到國家回用標(biāo)準穩(wěn)定達標(biāo)。
三、出水標(biāo)準
《污水綜合排放標(biāo)準》(GB8978-1996)
《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》(GB/T 18920-2002)
四、應(yīng)用范圍
本工藝廣泛適用于動物柴油、植物柴油及其他相關(guān)生物技術(shù)(如生物技術(shù)制藥、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、海洋高技術(shù)、生物資源利用及環(huán)境生物技術(shù)等)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的廢水處理工程中。針對生物柴油類廢水的不同特性,專門組織技術(shù)、工程、調(diào)試等相關(guān)人員進行實際研究、分析,得出最佳的污水處理組合方案。
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