洗毛是羊毛制成品的一個(gè)中間環(huán)節(jié)。由于羊毛在原產(chǎn)地收集時(shí)雜質(zhì)較多，制成品時(shí)必須經(jīng)過(guò)一個(gè)洗滌過(guò)程，產(chǎn)生洗滌廢水。其生產(chǎn)工藝如圖1所示。

河北省某公司下屬的洗毛廠年加工能力為 4 000t，日排放洗毛廢水500 m3。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)p(CODcr)=5200mg/L，ρ(BOD5)=3000mg/L，ρ(SS)=2 200 mg/L。1999年公司籌集 110萬(wàn)元對(duì)廢水進(jìn)行治理，治理后達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

1 設(shè)計(jì)處理水質(zhì)、水量

根據(jù)該公司提供的原始數(shù)據(jù)，以及對(duì)該公司水質(zhì)化驗(yàn)的結(jié)果，確定本工程的處理水質(zhì)、水量如下：

設(shè)計(jì)處理水量：5003/d。

設(shè)計(jì)處理水質(zhì)：ρ(CODcr)≤5200mg/L，ρ(BOD5)≤3000mg/L，ρ(SS)≤2200mg/L;

設(shè)計(jì)處理后水質(zhì)：ρ(CODcr)≤200mg/L，ρ(BOD5)≤60mg/L，ρ(SS)≤200mg/L。

2 廢水處理工藝設(shè)計(jì)

2.1 工藝的確定

洗毛廢水是洗毛生產(chǎn)工藝排出的高濃度有機(jī)廢水，其中含有泥沙、羊毛脂、羊糞，還含有少量洗滌劑和羊毛纖維。經(jīng)化驗(yàn)分析證明：廢水中羊毛脂多已乳化，以O(shè)/W(水包油)形式存在，是組成廢水中BOD5，CODcr的主要成分。其色淡黃、味臭、粘稠、pH值為8.5～9.5，m(BOD5)/m(CODcr)為0.6左右。

根據(jù)以上廢水特點(diǎn)，采用厭氧、好氧加混凝沉淀的處理工藝。由于廢水中高濃度的CODcr，BOD5主要是由羊毛脂引起(該廠廢水中羊毛脂含量少，回收價(jià)值不大)，羊毛脂的化學(xué)成分為脂肪酸和高級(jí)一元醇化合而成的脂。故先采用厭氧降解高分子物質(zhì)，而后再用好氧生化，利用好氧微生物的新陳代謝作用去除水中的色度。氣味、粘稠物質(zhì)等。考慮該公司管理水平，采用投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。運(yùn)行穩(wěn)定的 UASB+二級(jí)生物接觸氧化法處理該廢水。

2.1 工藝流程

2.2.1 廢水處理工藝流程見(jiàn)圖2。

2.2.2 污泥處理工藝流程見(jiàn)圖3。

2.3 工藝流程簡(jiǎn)述

廢水由水渠進(jìn)入調(diào)節(jié)沉淀池，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量均勻并預(yù)沉部分較大顆粒的懸浮物后進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器。通過(guò)厭氧微生物的作用去除大部分的有機(jī)物。出水進(jìn)入一級(jí)生物接觸氧化池進(jìn)行好氧生化處理，然后進(jìn)入中間沉淀池進(jìn)行泥水分離再進(jìn)入二級(jí)生物接觸氧化池進(jìn)行好氧生化處理。出水加入混凝劑PAC和絮凝劑PAM進(jìn)行混凝沉淀。二沉池出水達(dá)標(biāo)排放或回用。

此工藝中UASB消化大量污泥。只有調(diào)節(jié)池。中間沉淀池、二沉池中產(chǎn)生污泥，且量不大疏水性好。故采用污泥通過(guò)管道進(jìn)入貯泥池，然后由泵打入壓濾機(jī)房，通過(guò)壓濾機(jī)壓濾后脫水，泥餅外運(yùn)填埋或作農(nóng)肥處理。貯泥池上清液和壓濾機(jī)房濾液回流至調(diào)節(jié)沉淀池進(jìn)行處理。

3 主要構(gòu)筑物及技術(shù)參數(shù)

3.1 調(diào)節(jié)沉淀池

停留時(shí)間 t=4 h，V=84 m3。

3.2 UASB反應(yīng)器

UASB設(shè)三相分離器收集沼氣。沼氣產(chǎn)率0.4L[CH4]/g[CODcr]，沼氣量800 m3/d，反應(yīng)溫度30-35 t，有機(jī)負(fù)荷2.8 kg[CODcr]/(m3·d)，設(shè)計(jì)停留時(shí)間 t=14.4h，V=400 m3。

3.3 一級(jí)氧化池

生物接觸氧化池是本工藝流程中的主要處理構(gòu)筑物。池內(nèi)采用由全性聚乙烯塑料制成的半軟性填料。這種填料生物附著力強(qiáng)，比表面積大，空隙率大，具有較強(qiáng)的重新布水、布?xì)饽芰�，�?duì)有機(jī)物去除率高，耐腐蝕，不易堵塞，安裝靈活方便。

該工程綜合考慮，確定曝氣裝置采用KBB-215型微孔曝氣器。這種曝氣器具有動(dòng)力效率高，氧氣利用率高，耐腐蝕，不堵塞，安裝方便等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)停留時(shí)間 t=17.5 h，V=412 m3。

3.4 中間沉淀池

廢水中的少量懸浮物和脫落的生物膜在該單元完成沉淀分離，沉淀池采用獨(dú)特的布水及出水方式，大大提高了沉淀池的表面負(fù)荷及處理效果。減少占地面積。表和負(fù)荷 q=1.1m3/(m2·h)，設(shè)計(jì)停留時(shí)間 t=2h，V=61m3。

3.5 二級(jí)氧化池

考慮到該廢水的CODcr濃度較高，一級(jí)好氧生化處理難以達(dá)標(biāo)，為提高處理效果采用二段好氧生化法。以CODcr計(jì)的有機(jī)負(fù)荷為0.5kg/(m2·d)，氣水體積比5：1，供氣量 1.8 m3/min，設(shè)計(jì)停留時(shí)間 t= 3.6h，V=168 m3。

3.6 二沉池

加藥后的廢水中形成大的絮體，在二沉池中完成泥水分離。上清液達(dá)標(biāo)排放。污泥排入貯泥池。q= 1.0 m3/(m2·h)，設(shè)計(jì)停留時(shí)間 t=2 h，V=61 m3。

3.7 貯泥池

污泥產(chǎn)率按 Y二0.5 kg/kg[BOD5]計(jì)，1d產(chǎn)含水率 99.5%污泥 38 m3，故 V=18 m3。

3.8 壓濾機(jī)

本設(shè)計(jì)選用 XM70/870型廂式壓濾機(jī)1臺(tái)作為污泥脫水設(shè)施。脫水后的泥餅運(yùn)出廠外處置，濾液回流至調(diào)節(jié)沉淀池。

4 工程投資

工程投資見(jiàn)表1。

表1 工程投資

5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析見(jiàn)表2。

表2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

6 運(yùn)行情況

該工程于 200年 6月調(diào)試達(dá)標(biāo)，并通過(guò)了當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)的驗(yàn)收監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3(為考察各單元處理效果，同時(shí)監(jiān)測(cè)了UASB和生物接觸氧化池出水效果)。1年多來(lái)設(shè)施運(yùn)行正常，處理效果穩(wěn)定。

表3 監(jiān)測(cè)結(jié)果

注：驗(yàn)收監(jiān)測(cè)歷時(shí)3d，取樣順次為4h1次。表格中所列數(shù)據(jù)為每日平均值。

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