糧油廢水處理氣浮預(yù)處理組合A/O活性污泥法
本文主要研究了河北某糧油廠的精煉廢水和壓榨廢水處理工藝,廢水排放量為800t/d,利用清濁分流、分段處理原則,針對糧油廠精煉廢水高含油量油、高COD、雜質(zhì)多的特點。含油廢水的處理多采用膜技術(shù),但膜技術(shù)對溶解性油類處理成較高,且濃縮膜的污染現(xiàn)象較普遍。因此開發(fā)具有穩(wěn)定運行且資源物質(zhì)回收的含油廢水處理技術(shù),對提高水資源保護、減輕環(huán)境污染具有重要意義。
本設(shè)計采用氣浮設(shè)備進行預(yù)處理,組合生化工藝,處理后廢水達標(biāo)排放。精煉廢水水溫45℃,壓榨廢水水溫58℃,采用中溫冷卻塔,將壓榨水溫降低,易于微生物的生長。降溫后廢水進入A/O活性污泥生化反應(yīng)池,其出水達到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
1、廢水的水質(zhì)特征
糧油廢水是一種高含油、高COD的有機廢水。河北某糧油廠,由于廠區(qū)生產(chǎn)工藝特點,廢水主要分為精煉廢水和壓榨廢水。其中,精煉廢水中的油脂,通常在水中主要以四種狀態(tài)分布,不同形態(tài)的油有著不同的理化性質(zhì):
(1)浮油:浮油粒徑一般大于100μm,在水中分散顆粒較大,穩(wěn)定靜置后能較快上浮,一般以連續(xù)相的油膜漂浮在水面;
(2)分散油:分散油粒徑為10~100μm,在水中以微小油珠懸浮于水中,性質(zhì)不穩(wěn)定,靜置一段時間后形成浮油;
(3)乳化油:乳化油粒徑小于10μm,一般為0.1~2μm。廢水中添加表面活性劑使油珠形成穩(wěn)定的乳化液;
(4)溶解油:溶解油粒徑一般小于幾微米,一般以分子狀態(tài)或化學(xué)方式分散于水體中,形成穩(wěn)定的均相體系,可用生物法去除。
由廢水水質(zhì)可以看出,精煉廢水中油脂含量高,COD濃度較大,僅通過生化處理難以達標(biāo),必須組合其他工藝。針對浮油和分散油采用平流式重力分離法,同時投加硫酸破乳使部分乳化油浮出水面,利用油水兩相的密度差及油和水的不互溶性進行分離。預(yù)處理后出水水質(zhì)好,可降低后續(xù)工藝去除油脂和COD的負荷,從而降低整個工藝系統(tǒng)的運行成本和投資。廢水經(jīng)過生化后,排放水質(zhì)如下表,廢水排放水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
2、處理工藝及其效果
廢水處理工藝見圖1。
針對該廠排放的廢水水質(zhì)、水量的特點以及出水指標(biāo)的要求,利用清濁分流、分段處理原則,糧油廠精煉廢水采用氣浮設(shè)備進行預(yù)處理,組合生化工藝;壓榨廢水水溫58℃,采用中溫冷卻塔,將壓榨水溫降低,降溫后廢水進入生化反應(yīng)池,廢水處理后達標(biāo)排放。
2.1 預(yù)處理工藝
本設(shè)計采用隔油池、一級氣浮、二級氣浮形成預(yù)處理工藝。其中,氣浮能有效地去除廢水中乳化狀態(tài)的油,同時去除由油類物質(zhì)引起的COD。本設(shè)計采用加壓溶氣氣浮法,在一定條件下,將大量的空氣溶于水,形成溶氣水,作為工作介質(zhì),通過釋放驟然減壓,快速釋放,產(chǎn)生大量的微細氣泡,由專用刮渣裝置刮除浮渣、浮油,達到固液分離的目的。
2.2 冷卻塔工藝
冷卻塔中一般用水作為循環(huán)冷卻劑,利用水與空氣流動接觸后進行冷熱交換并產(chǎn)生蒸汽,蒸汽揮發(fā)帶走熱量達到蒸發(fā)散熱、對流傳熱和輻射傳熱等原理來散去余熱來降低水溫。本項目精煉廢水水溫45℃,壓榨廢水水溫58℃,兩股廢水經(jīng)過預(yù)處理后進入綜合調(diào)節(jié)池水溫在40~45℃,故選用中溫冷卻塔,溫差10℃,約降至33℃。
2.3 A/O活性污泥法工藝
A/O工藝也是缺氧/好氧工藝,該工藝是20世紀(jì)80年代初開發(fā)出來的工藝流程。廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池后,首先進入缺氧池,利用氨化菌將廢水中有機氮轉(zhuǎn)化成NH4-N,與原廢水中的NH4-N一起進入好氧池。在好氧池中,活性污泥法對含碳有機物進行氧化分解,并在適宜的條件下,利用亞硝化菌及硝化菌,將廢水中NH4-N硝化生成NOx--N。為了達到廢水脫氮的目的,好氧池中硝化混合液通過內(nèi)循環(huán)回流到缺氧池,利用原廢水中有機碳作為電子供體進行反硝化,將NOx--N還原成氮氣。
與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比,A/O系統(tǒng)可利用原廢水中的有機物作為碳源進行反硝化,達到同時降低COD和脫氮的目的。缺氧池設(shè)在好氧池之前,當(dāng)水中堿度不足時,由于反硝化可增加堿度,因而可以補償部分硝化過程中對堿度的消耗。
精煉車間所排廢水有機物成分復(fù)雜、含量高、COD濃度高,隔油池和二級氣浮預(yù)處理去除廢水中不溶性的懸浮物質(zhì)和部分大分子膠體物,廢水中仍舊存在大量的的可溶性的有機物以及氨氮、磷酸鹽等污染物。經(jīng)過預(yù)處理的廢水,進入A/O污泥生化階段,廢水中的有機類污染物質(zhì)可在厭氧、好氧菌作用下降解。
3、運行效果
該工程已于2020年12月竣工驗收并運行投產(chǎn)。在各設(shè)備、設(shè)施運行參數(shù)確認后,進行廢水處理系統(tǒng)調(diào)試運行,保證設(shè)計水量,系統(tǒng)自動運行,得到運行過程部分?jǐn)?shù)據(jù),如下表所示。
從表2數(shù)據(jù)可知,該處理工藝對廢水中污染物COD的去除率,預(yù)處理段達到92.5%,A/O段達到94.2%,SS去除率達到98.7%,氨氮去除率達到83.3%,動植物油去除率,預(yù)處理段達到99.7%,A/O段達到達到98.7%,磷酸鹽去除率達到43.1%,出水pH值在6~9之間,出水水質(zhì)滿足一級排放標(biāo)準(zhǔn),符合設(shè)計要求。
4、總結(jié)
該項目運行投產(chǎn)以來,運行穩(wěn)定,COD、SS、氨氮、磷酸鹽等出水水質(zhì)指標(biāo)均可達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級排放標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計采用兩級氣浮組合A/O活性污泥生化,具有以下特點:
(1)采用清濁分流、分段處理原則,可以很好的處理精煉廢水和壓榨廢水,提高處理效率,降低處理成本;
(2)利用氣浮裝置,結(jié)合隔油池等形成預(yù)處理段,對高濃度含油廢水進行處理,可以達到很好的除油效果,COD、SS指標(biāo)也顯著降低;
(3)加壓溶氣氣浮法,在一定條件下,將大量的空氣溶于水,形成溶氣水,作為工作介質(zhì),通過釋放驟然減壓,快速釋放,產(chǎn)生大量的微細氣泡,由專用刮渣裝置刮除浮渣、浮油,達到固液分離的目的。具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、底部自動排污閥可去除沉淀污泥、模塊設(shè)計大幅縮短安裝時間等特點,適合工程化推廣。
該工藝設(shè)計合理且實際操作性好,在糧油加工行業(yè)的精煉廢水處理方面具有較高的推廣和應(yīng)用價值。氣浮預(yù)處理結(jié)合A/O活性污泥生化工藝進行高效除油,同時可以降解高濃度有機污染物,是本工藝的主要特點。(來源:上海問鼎環(huán)??萍加邢薰荆?/p>