1設(shè)計水量、水質(zhì)及排放要求
該企業(yè)達(dá)產(chǎn)后的廢水排放量為450m3/d,提供的設(shè)計廢水水質(zhì)和廢水排放要求如表1所示。
2工藝選擇
由于油脂加工廢水中含有大量的皂腳、油和磷脂等,COD、BOD5、SS濃度較高,常采用隔油、氣浮等作為預(yù)處理工藝,然后進(jìn)行生物處理。根據(jù)原水水質(zhì)指標(biāo)和排放要求,結(jié)合實際工程經(jīng)驗,考慮經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)妥,確定以傳統(tǒng)處理方法為基本手段,選擇的工藝流程見圖1。
首先采用調(diào)節(jié)池、隔油沉淀池和氣浮機(jī)作為預(yù)處理單元,使水質(zhì)水量得到均化,去除原水中可上浮和乳化態(tài)脂肪物,為后續(xù)生化處理廢水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行創(chuàng)造條件。采用上流式復(fù)合厭氧污泥床反應(yīng)池,利用水解酸化菌將大分子和難降解有機(jī)物降解為低級脂肪酸和乙醇等,提高廢水的可生化性;利用產(chǎn)甲烷菌群將大部分有機(jī)物降解為CH4、C02和H20從廢水中去除。為了節(jié)省占地面積和降低工程造價,將接觸氧化池與二沉池合建,接觸氧化池可有效地降解復(fù)合厭氧后廢水中剩余的有機(jī)物,二沉池沉降的污泥除部分按需要回流到復(fù)合厭氧池和接觸氧化池外,其余進(jìn)行濃縮脫水。
3主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)
考慮北方低溫的特點,除調(diào)節(jié)池外的主要處理單元均設(shè)于室內(nèi)。
3.1 調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池設(shè)于室外地下,鋼混結(jié)構(gòu),有效容積為110m3,水力停留時間為5.5h,內(nèi)設(shè)潛污泵2臺,池頂澆筑混凝土蓋板,并覆土保溫。
3.2 隔油沉淀池
隔油沉淀池設(shè)于地上,平流式,鋼混結(jié)構(gòu),有效容積為60m3,水力停留時間為3.0h,池頂設(shè)置刮油機(jī)刮除上浮油,池底設(shè)泥斗用于貯存分離沉淀的污泥。隔油沉淀池出水經(jīng)氣浮機(jī)處理后進(jìn)入復(fù)合厭氧反應(yīng)池。
3.3 復(fù)合厭氧反應(yīng)池
采用上流式厭氧污泥床反應(yīng)池(UASB),池上部設(shè)有氣、液、固三相分離器,中部裝填有利于產(chǎn)甲烷菌著生的生物填料,形成復(fù)合式厭氧反應(yīng)池,在提高池內(nèi)生物量的同時,可增加底物與微生物的接觸時間,提高傳質(zhì)效率。由于產(chǎn)甲烷菌生物量的提高,對有機(jī)物的有效去除提供了有力保證。本單元設(shè)兩個并行反應(yīng)池,鋼混結(jié)構(gòu),有效高度7m,有效容積175m3,水力停留時間18h,運行溫度≥30℃。
配置多點多管布水系統(tǒng),布水渠道通過三角堰把廢水均勻地配人每個布水管,布水管出口均勻分布于池底,以保證反應(yīng)池布水的均勻性。
為防止臭味逸散,反應(yīng)池采用完全封閉式結(jié)構(gòu),三相分離器分離出的氣體,通過管道導(dǎo)人氣體凈化裝置處理后,高空排放。
3.4 生物接觸氧化池
采用推流式生物接觸氧化池,鋼混結(jié)構(gòu),共2座,每座分為三格,每格有效容積為28m3,水力停留時間為8h。池內(nèi)設(shè)置彈性立體填料,填料層高度為2m。曝氣裝置采用可變微孔膜曝氣器,氣水比為20:1。廢水經(jīng)接觸氧化池處理后進(jìn)人豎流式沉淀池,出水排入城市下水管網(wǎng)。
4處理系統(tǒng)的啟動與運行
4.1 處理系統(tǒng)的啟動
本工程于2002年10月正式通水啟動,復(fù)合厭氧反應(yīng)池的接種污泥量為14kg/m3,采用大慶市東郊污水處理廠的剩余污泥,利用污泥回流井稀釋后泵人池內(nèi),接觸氧化池也一起投入適量的污泥,與厭氧池中的種泥同時接種馴化。
厭氧池的啟動過程到2002年12月下旬結(jié)束。在此期間,隨著水力負(fù)荷的不斷提高,厭氧池COD去除率逐漸穩(wěn)定在85%以上。
好氧池投入接種污泥后,通過連續(xù)曝氣促進(jìn)好氧微生物的生長和繁殖,二沉池沉淀的活性污泥通過回流泵返回好氧池,以保持池內(nèi)的好氧微生物濃度。隨著厭氧池COD去除率增加和出水水質(zhì)的穩(wěn)定,二沉池出水逐漸變清。在厭氧池滿負(fù)荷運行后,二沉池出水COD≤100mg/L,好氧池掛膜成,生物膜上的菌膠團(tuán)生長良好,原生動物以鐘蟲、累枝蟲等為主。此時,出水達(dá)到設(shè)計要求,調(diào)試工作結(jié)束,廢水處理系統(tǒng)投入正常運行。
4.2 啟動后的運行
為了驗證系統(tǒng)的運行情況,當(dāng)?shù)丨h(huán)境部門連續(xù)3天現(xiàn)場采樣,每天選4個不同時間采樣分析化驗,運行結(jié)果的平均值見表2。
從表2可以看到,污水處理站實際進(jìn)水COD、BOD5、SS濃度皆高于廢水設(shè)計指標(biāo),主要是由于原料毛油含有較多雜質(zhì)等因素所至,影響廢水處理系統(tǒng)正常運行。針對這種情況,在隔油沉淀池前增設(shè)了制藥裝置,通過向廢水中投加破乳劑,有效地提高了隔油沉淀池和氣浮機(jī)對廢水中皂腳、油和SS等的去除效率,強(qiáng)化了預(yù)處理過程,從而降低了生物處理單元的有機(jī)負(fù)荷,污水處理站出水達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中的一級標(biāo)準(zhǔn),通過了當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的驗收。
5運行費用分析
廢水處理系統(tǒng)投入正常運行后,處理水量約為430m3/d。日耗電量340KW·h;消耗化學(xué)藥劑約110kg,直接運行成本為1.47元/m3(其中人員工資0.41元/m3,電費0.47元/m3,藥劑費0.59元/m3)。
6 結(jié)論
?。?)復(fù)合厭氧—生物接觸氧化廢水處理系統(tǒng)處理負(fù)荷高、運行穩(wěn)定,出水水質(zhì)良好,達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中的一級標(biāo)準(zhǔn)。
?。?)由于廢水中含有大量的皂腳、油和SS等,需要強(qiáng)化預(yù)處理,導(dǎo)致化學(xué)藥劑的消耗量增加,運行成本較高。因此,宜考慮用其他方法強(qiáng)化預(yù)處理,以提高系統(tǒng)的處理效率。
?。?)建議企業(yè)采取措施提高皂角和磷脂等物質(zhì)的回收率,一方面降低企業(yè)生產(chǎn)成本;另一方面降低廢水中污染物總量,從而降低運行費用。