生化法處理油脂化工廢水
某油脂化工廠以動植物油、廢甘油等為原料生產(chǎn)各類硬脂酸、甘油、油酸等產(chǎn)品，廢水發(fā)黑，CODcr，，BOD5濃度高，呈酸性。
目前國內(nèi)成功治理該類廢水的范例較少，在實驗室實驗的基礎上，應用厭氧折流反應器—序批式活性污泥工藝(簡稱ABR—SBR法)對該廢水進行治理，經(jīng)過一年多的調(diào)試和運行，出水水質(zhì)穩(wěn)定，可達到國家一級排放標準(CB8978-96)，設備運行穩(wěn)定。
1 廢水處理設計
該廠廢水主要來自酸化、水解、清洗等工藝，廢水中主要含有動植物油、各類硬脂酸、油酸、無機酸等。
設計水量為重50m3/d，．廢水經(jīng)處理后應達到國家一級排放標準(CB8978-96)，進出水水質(zhì)情況見表1。
表1 進水水質(zhì)表
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1.1 廢水處理工藝
該工程采用生物法為主體處理工藝，以隔油池，沉淀池為預處理工藝。污泥定期排入污泥池，干化后外運。
1.2 主要構筑物及設備
1.2.1 隔油池
采用平流隔油池，水力停留時間2h。浮油進行回收。平面尺寸2.0m×3.0m，有效水深3.0m。
1.2.2 調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池停留時間為14h。平面尺寸6.0m×4.0m，有效水深3.2m。
1.2.3 斜管沉淀池
沉淀池前端為旋流反應區(qū)，混凝區(qū)，后段為斜管沉淀區(qū)。反應區(qū)利用提升水泵的沖力，在反應區(qū)內(nèi)形成旋流，使石灰乳與廢水充分反應，Ca(OH)2既可作為一種很好的混凝劑，使廢水中的膠體物質(zhì)發(fā)生電中和形成絮體，從而使絕大部分有機物沉淀下來，形成明顯的固液分離，又可提高廢水的pH值，同時又可降低廢水中的SO42-的濃度，有利于后續(xù)厭氧水解處理。沉淀區(qū)采用斜管沉淀，表面負荷為1.1m3/m2，總停留時間為2.8h。平面尺寸為5.0m×2.0m，有效水深3.5m。
1.2.4 ABR反應器
厭氧折流板反應器(Anaerobic Baffled Reactor，簡稱ABR)。水力總停留時間為6h，取水解反應段。上升區(qū)流速2.5 m/h，下行區(qū)流速13.3 m/h，容積負荷為5.5 kg/(m3·d)。利用酸化水解菌將油脂水解成甘油、脂肪酸等易被微生物降解的可溶性物質(zhì)，提高SBR反應池進水的可生化性，降低后續(xù)SBR反應池的有機負荷，縮短SBR反應時間。平面尺寸2.0m×7.0m，有效水深3.5m。
1.2.5 配水池
儲存ABR反應器出水，同時作為SBR反應器的配水池，停留時間為4h，平面尺寸4.0m×4.0m，有效水深2.0m。
1.2.6 SBR反應器
當生化池的污泥的質(zhì)量濃度在3 500-4 500mg/L時，保持其CODcr容積負荷，運行周期為12h，其中進水1 h，曝氣8h，沉淀1.0h，潷水1.0h，閑置l h。采用射流曝氣，排水比(入)1：2。SBR反應器為2個，分不同程序交替運行。單個平面尺寸5.0m× 5.0m，有效水深3.5m。
1.2.7 污泥池
污泥池采用重力濃縮池，兩池交替使用。上清液定期回流至調(diào)節(jié)池，濃縮后污泥用泵打人板框壓濾機進行干化，濾液回調(diào)節(jié)池。平面尺寸3.0m×4.0m，有效水深3.0m。
1.2.8 壓濾機
采用板框壓濾機處理污泥。壓濾機過濾面積為30m2，每天出泥一次。
1.2.9 主要動力設備
主要動力設備見表2。
表2 主要動力設備
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2 處理效果及討論
2.1 處理效果
整個設施經(jīng)過約60d的調(diào)試運行后，出水可基本達標，整個系統(tǒng)在運行5個月后，出水可基本達標，整個系統(tǒng)在運行5個月后處理效果達到最佳，詳見表3。
表3 運行180d時的采樣數(shù)據(jù)
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2.2 問題與討論
在厭氧反應中，放棄反應時間長、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反應控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反應具有以下優(yōu)點：①由于反應控制在水解、酸化階段反應迅速，故水解池體積；②不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡化了結構，降低了造價，便于維護；③對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。同時，經(jīng)水解反應后溶解性CODcr，比例大幅度增加，有利于微生物對基質(zhì)的攝取，在微生物的代謝過程中減少了一個重要環(huán)節(jié)，這將加速有機物的降解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。
通過連續(xù)采樣分析，SBR反應器對進水CODcr去除率的好壞直接受酸化效果的影口向，酸化效果好，去除率高，反之就低。其去除率最大時超過98%。
由于廢水中含有大量的油脂，一經(jīng)曝氣會產(chǎn)生大量的氣泡，而油脂又起表面活性劑的作用，其黏附在氣泡外壁，形成一層油膜，使氣泡不容易破碎，同時大量污泥黏附在氣泡表面，隨泡沫流失。雖然隔油、沉淀等預處理可去除70%-80%的油脂，但仍有部分油脂進入SBR反應器，當SBR反應器進水CODcr的質(zhì)量濃度超過2 200mg/L時，就開始起泡，且濃度越高起泡越多，污泥流失越大，當進水CODcr的質(zhì)量濃度超過3 200mg/L，污泥流失量很高，嚴重影響SBR反應器的正常運行。
3 技術經(jīng)濟指標分析
工程總投資42萬元，日處理水量150m3，總占地面積230m2，處理單位水量投資為2 800元/(m3·d),日處理CODcr的量平均為735 kg,日處理BOD5的量平均為447kg。動力設備總裝機功率為12.5 kW。噸水直接處理成本1.44元，其中電費0.80元，藥劑費用0.38元，人工費用0.26元。
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