生化法处理油脂化工废水

生化法处理油脂化工废水

某油脂化工厂以动植物油、废甘油等为原料生产各类硬脂酸、甘油、油酸等产品，废水发黑,COD cr，，BOD5浓度高，呈酸性。目前国内成功治理该类废水的范例较少，在实验室实验的基础上，应用厌氧折流反应器—序批式活性污泥工艺(简称ABR—SBR法)对该废水进行治理，经过一年多的调试和运行，出水水质稳定，可达到国家一级排放标准(CB8978—96)，设备运行稳定。

1 废水处理设计

该厂废水主要来自酸化、水解、清洗等工艺，废水中主要含有动植物油、各类硬脂酸、油酸、无机酸等。

设计水量为重50m3／d，．废水经处理后应达到国家一级排放标准(CB8978—96)，进出水水质情况见表1。

1.1 废水处理工艺

该工程采用生物法为主体处理工艺，以隔油池，沉淀池为预处理工艺。污泥定期排入污泥池，干化后外运。工艺流程见图1。

1.2主要构筑物及设备

1.2.1隔油池

采用平流隔油池，水力停留时间2h。浮油进行回收。平面尺寸2.0m×3.0m，有效水深3.0m。

1.2.2调节池

调节池停留时间为14h。平面尺寸6.0m×4.0m，有效水深3.2m。

1.2.3斜管沉淀池

沉淀池前端为旋流反应区，混凝区，后段为斜管沉淀区。反应区利用提升水泵的冲力，在反应区内形成旋流，使石灰乳与废水充分反应，Ca(OH)2既可作为一种很好的混凝剂，使废水中的胶体物质发生电中和形成絮体，从而使绝大部分有机物沉淀下来，形成明显的固液分离，又可提高废水的pH值，同时又可降低废水中的SO42-的浓度，有利于后续厌氧水解处理。沉淀区采用斜管沉淀，表面负荷为1.1m3／m2，总停留时间为2.8h。平面尺寸为5.0m×2.0m，有效水深3.5m。

1.2.4 ABR反应器

厌氧折流板反应器(Anaerobic Baffled Reactor，简称ABR)。水力总停留时间为6h，取水解反应段。上升区流速2.5 m／h，下行区流速13.3 m／h，容积负荷为5.5 kg／(m3·d)。利用酸化水解菌将油脂水解成甘油、脂肪酸等易被微生物降解的可溶性物质，提高SBR反应池进水的可生化性，降低后续SBR反应池的有机负荷，缩短SBR反应时间。平面尺寸2.0m×7.0m，有效水深3.5m。

1.2.5配水池

储存ABR反应器出水，同时作为SBR反应器的配水池，停留时间为4h，平面尺寸4.0m×4.0m，有效水深2.0m。

1.2.6 SBR反应器

当生化池的污泥的质量浓度在3 500-4 500mg／L时，保持其COD cr 容积负荷，运行周期为12h，其中进水1 h，曝气8h，沉淀1.0h，滗水1.0h，闲置l h。采用射流曝气，排水比(入)1：2。SBR反应器为2个，分不同程序交替运行。单个平面尺寸5.0m× 5.0m，有效水深3.5m。

1.2.7污泥池

污泥池采用重力浓缩池，两池交替使用。上清液定期回流至调节池，浓缩后污泥用泵打人板框压滤机进行干化，滤液回调节池。平面尺寸3.0m×4.0m，有效水深3.0m。

1.2.8压滤机

采用板框压滤机处理污泥。压滤机过滤面积为30m2，每天出泥一次。

1.2.9 主要动力设备

主要动力设备见表2。

表2 主要动力设备

2 处理效果及讨论

2.1处理效果

整个设施经过约60d的调试运行后，出水可基本达标，整个系统在运行5个月后，出水可基本达标，整个系统在运行5个月后处理效果达到最佳，详见表3、图2、图3及图4。

表3 运行180d时的采样数据

2.2 问题与讨论

在厌氧反应中，放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段，将反应控制在酸化阶段，这样较之全过程的厌氧反应具有以下优点：①由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，故水解池体积小；

②不需要收集产生的沼气，简化了结构，降低了造价，便于维护；③对于污泥的降解功能完全和消化池一样，产生的剩余污泥量少。同时，经水解反应后溶解性COD cr，比例大幅度增加，有利于微生物对基质的摄取，在微生物的代谢过程中减少了一个重要环节，这将加速有机物的降解，为后续生物处理创造更为有利的条件[1]。

通过连续采样分析，SBR反应器对进水COD cr去除率的好坏直接受

酸化效果的影口向，酸化效果好，去除率高，反之就低。其去除率最大时超过98％。

由于废水中含有大量的油脂，一经曝气会产生大量的气泡，而油脂又起表面活性剂的作用，其黏附在气泡外壁，形成一层油膜，使气泡不容易破碎，同时大量污泥黏附在气泡表面，随泡沫流失。虽然隔油、沉淀等预处理可去除70％-80％的油脂，但仍有部分油脂进入SBR 反应器，当SBR反应器进水COD cr的质量浓度超过2 200mg／L时，就开始起泡，且浓度越高起泡越多，污泥流失越大，当进水COD cr的质量浓度超过3 200mg／L，污泥流失量很高，严重影响SBR反应器的正常运行。

3 技术经济指标分析

工程总投资42万元，日处理水量150m3，总占地面积230m2，处理单位水量投资为2 800元／(m3·d),日处理COD cr的量平均为735 kg,日处理BOD5的量平均为447kg。动力设备总装机功率为12.5 kW。吨水直接处理成本1.44元，其中电费0.80元，药剂费用0.38元，人工费用0.26元。

生化物化组合工艺处理苎麻脱胶废水

1. 前言

苎麻是我国重要的纺织原材料之一，因其产品具有穿着挺括、透气性好等优点而倍受人们喜爱。苎麻脱胶是麻纤维纺织的前工序，大

多采用化学脱胶法，近年来，虽然生物脱胶技术逐步得到完善，一些厂家也在进行着尝试，但是尚未得到推广。目前我国的大部分厂家仍采用化学脱胶法。化学脱胶法就是利用NaOH在高温和一定的压力下对苎麻进行蒸煮来去除苎麻纤维中的胶状物质。脱胶后的苎麻经拷麻、浸酸、水洗、漂白和烘干等工艺，即加工为精干麻。精干麻可作为纺纱、织造的纤维。

苎麻化学脱胶废水具有浓度高、色度高、碱度高和水温高等特点，其成分复杂，并含有大量难降解的有机物。我国的苎麻生产和加工主要集中在四川、湖南、湖北和江西等地。专业脱胶厂的废水可以分成三类，第一类是浓度极高的煮锅水，其COD值一般为8,000～

12,000mg/L，呈棕褐色，水温为80～90℃，pH值为12～14，可生化性较好。第二类是洗麻、拷麻和浸酸等中段水，这部分水量大，其COD值一般为400～500mg/L，水质呈酸性。第三类为漂白废水，其COD值很低，一般不超过150 mg/L，并含有少量的氧化剂。三种水混合后其COD值一般为2,000～2,500mg/L，呈碱性。

2. 废水的特征及水质

该苎麻纺织厂排放的水质情况见表1和表2。

处理后水质要求达到GB8978-1996《污水综合排放标准》的二级标准，具体参数见表3。

3. 工艺工艺的选择

处理苎麻脱胶废水的典型工艺有厌氧-好氧(活性污泥)工艺、生物转盘工艺和氧化沟工艺等，上述处理工艺虽然有一定的效果，但是随着人们对周围水体的环境质量要求越来越高，排放污染物质的控制指标(如COD、BOD)也越来越严，这种处理远远达不到目前的环境要求。我们经过研究和多次试验得出结论：单纯的生化或物化工艺处理脱胶废水均有一定的效果，但是不能达标排放，而且处理效果不稳定，运行费用也居高不下，因此我们在一家苎麻纺织厂的废水设施改造中

采用了“生化-物化”组合工艺，该工艺具有耐冲击负荷、运行稳定、易于管理和运行费用低等优点。

“生化-物化”组合工艺的生化部分采用A2/O处理工艺，A/O和A2/O工艺的运用已有30多年的历史。近20年来，随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累，使它在理论和实践上有了很大进步，在处理有机废水方面取得了良好效果。A2/O处理工艺是厌氧和好氧的结合，因而具有许多优点，最主要的是能耗少，操作简单，运行费用低廉，产生的剩余污泥量少，投加的营养物质也少。生化部分的厌氧段我们采用水解酸化-上流式厌氧生物滤池工艺。好氧部分采用接触氧化法——生物膜好氧处理工艺，这种组合工艺的特点是可以承受较高的处理负荷、耐冲击能力强、出水水质好且稳定、管理方便，而且剩余污泥量少且沉淀性能好，不存在污泥膨胀问题。物化部分是常规的絮凝沉淀和氧化脱色处理工艺。污泥经污泥浓缩池浓缩后送压滤机压干后外运处置。其工艺流程见图1。

4. 主要处理单元设计参数

4.1 水解酸化池：

由于脱胶废水的碱度高，如果直接加酸进行中和，运行成本将使企业难以承受。因此，我们将浸酸废水也引入水解酸化池来降低废水的碱度和水温。在水解酸化池中利用微生物来分解有机污染物，同时降低废水的PH值。

设计参数：HRT=24h 容积负荷：2.5kgCOD/m3.d

填料参数：@80、Ф160、H=4.0m

4.2 上流式厌氧滤池：

酸化后的废水与其它废水(拷麻废水和漂白废水等)进入调节池充分混合，然后提升至上流式厌氧生物滤池，滤池中安装组合生物填料。污水的厌氧处理是利用厌氧菌的发酵作用，去除废水中的有机物同时将废水中长链有机物转化为小分子有机物，使污水中溶解性有机物显著提高。

设计参数：HRT=24h 容积负荷：3.5kgCOD/m3.d

填料参数：@80、Ф160、H=4.0m

4.3 接触氧化池：

污水经厌氧后的进入接触氧化池，采用鼓风机提供氧气，利用微孔曝气器来均匀布气，使微生物能利用污水中的有机物作为底料，进行正常的新陈代谢，从而降低污水中有机污染物的浓度。该工艺设计选择的填料是一种比表面积较大的生物载体，其表面粗糙，适合微生物附着生长，可以附着一定厚度的生物膜。在溶解氧和营养物都充足的情况下，微生物的繁殖非常迅速，生物膜逐渐增厚。溶解氧和污水

中的有机物凭借扩散作用，为微生物所利用。从而达到去除污染物得目的。

设计参数：HRT=14h 容积负荷：2.5kgBOD/m3.d

气水比取20:1 风机参数：JRD-150型 P=37KW

填料参数：@80、Ф160、H=3.0m

4.4 斜管沉淀池：

接触氧化池的出水加入絮凝剂WD-1#和助凝剂PHP后，充分反应后进入斜管沉淀池，进行泥水分离。沉淀下来的污泥至污泥浓缩池进一步处置，上清液进入氧化池。

设计参数：表面负荷1.33 m3/(m2.h)

药剂投加量：絮凝剂WD-1#150～200ppm，助凝剂PHP10～20ppm 斜管得直径为50mm、倾角为60o、高866 mm

4.5 氧化池：

由于苎麻脱胶废水中含有大量天然色素，经过生化和物化处理后，色度的去除仍不理想，因此在工艺设计中增加氧化池，即加入氧化剂氧化这些天然色素，使大部分有色有机物能迅速分解，使废水经处理后能稳定达标排放。

设计参数：HRT=1.0h

5. 运行结果和存在问题

该工程项目完成并已正常连续运行近2年，运行结果见表4。

从表4中可以看出，生化-物化组合工艺处理苎麻脱胶废水是可行的。

在设计、调试和运行中，我们认为应注意以下几个问题：

5.1不要将煮锅水单独进行处理，一定要引入浸酸废水来降低煮锅水的碱度和水温。

5.2在进行水解酸化和厌氧生物滤池设计时，应注意均匀布水，避免死角和短路。

5.3由于苎麻脱胶废水中含有大量天然色素，常规生化处理不易去除，在生化和物化处理之后加入适量氧化剂进行氧化，进一步降低色度。