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CAF氣浮—水解酸化—SBR工藝處理油脂精煉加工廢水

發布日期:2018-11-28 15:42來源:中國油脂網作者:未知點擊次數:
 


楊文瀾,王 波,蔡園園

(淮陰師范學院 化學化工學院,江蘇 淮安 223300)


摘要:介紹了CAF氣浮—水解酸化—SBR工藝處理油脂精煉加工廢水的工藝設計和運行效果。該工藝具有處理效果好、能耗低、易管理等特點。在進水CODCr為13 000 mg/L,BOD5為7 000 mg/L,SS為600 mg/L,總磷為30 mg/L,油脂為400 mg/L的條件下,經過本系統處理后,平均出水CODCr小于150 mg/L,BOD5小于50 mg/L,SS小于120 mg/L,總磷小于0.5 mg/L,油脂小于2 mg/L,出水水質達到GB 8978—1996《污水綜合排放標準》的Ⅱ級標準。

關鍵詞:油脂;精煉廢水;CAF氣??;水解酸化;SBR

中圖分類號:TS224;X792   文獻標志碼:B   文章編號:1003-7969(2010)07-0070-03


Treatment of wastewater from oil refining with CAF flotation-

hydrolyzation & acidification-SBR process

YANG Wenlan,WANG Bo,CAI Yuanyuan 

(School of Chemistry and Chemical Engineering,Huaiyin Normal University,

Huaian 223300,Jiangsu,China)


Abstract:The process of CAF flotation-hydrolyzation & acidification-SBR process was adopted to treat the wastewater from oil refining.The design and performance of this facility were presented.This process was effective for pollutant removal and had advantages of low energy consumption and easy control.Under normal conditions,when the influent CODCr,BOD5,SS,TP and oils were 13 000 mg/L,7 000 mg/L, 600 mg/L, 30 mg/L, 400 mg/L, the effluent CODCr, BOD5, SS, TP and oils were less than 150 mg/L, 50 mg/L, 120 mg/L, 0.5 mg/L, 2 mg/L, which met the secondary discharge standard of GB 8978-1996.

Key words:oils;wastewater from oil refining;CAF flotation; hydrolyzation & acidification;SBR


    江蘇某食品公司以其集團內油脂廠提供的毛油(菜籽油為主)為原料,生產食用精煉油,生產能力為5×105 t/a,廢水排放量為500 m3/d。廢水主要來自于堿煉脫酸、脫膠以及皂腳離心分離等過程。廢水中含有皂腳、油和磷脂等,呈乳黃色,污染物濃度較高。

    按照廢水排放量500 m3/d,確定廢水處理站總建設規模按500 m3/d設計,時變化系數按1.3考慮。廢水處理后要求達到GB 8978—1996《污水綜合排放標準》的Ⅱ級標準。

1 主導工藝選擇

    根據公司提供的資料,其主要水質指標見表1。

表1 廢水水質及排放標準

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    由表1可以看出,廢水pH偏低且含有濃度較高的磷(總磷的含量根據油的種類不同差別較大),僅通過生化處理難以達標排放,必須采用物化方法加以去除。在預處理工藝中采用投加石灰水的方法不僅可提高廢水的pH,且能有效地除磷[1]。

    廢水中油脂濃度高,其導致CODCr含量高,而且難以通過生化處理去除。因此,必須進行預處理以降低油脂濃度,保證后續工藝的正常運行。采用氣浮工藝可以有效地將其去除。

    水解酸化是一種不徹底的有機物厭氧轉化過程,其作用在于使復雜的不溶性高分子有機物經過水解酸化,轉化為溶解性的低分子有機物,為后續厭氧處理中產乙酸、產氫和產甲烷微生物或好氧處理準備易于氧化分解的有機底物(改善廢水的可生化性)[2]。因此,它常作為好氧生物處理前的預處理工序,國內外已不乏此方面的研究報道[3-6]。

    為了減少處理系統能耗和減少占地,本方案采用CAF氣浮—水解酸化—SBR處理工藝。

2 工藝流程

  廢水處理工藝流程見圖1。

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圖1 廢水處理工藝流程

    由于廢水中的油脂基本是皂腳和磷脂混雜的酸油,溶解性較差,特別是當水溫較低時,油脂呈半固態,直接采用氣浮處理效果較差,所以首先通過隔油池回收油脂。這樣不僅可降低進水負荷,確保達標排放,同時也可產生可觀的經濟效益。

    在調節池出水中投加石灰水,調整廢水的pH,可以有效保證后續處理的穩定運行。由于廢水中含磷量較高,僅靠生物處理不能達標,采用“化學除磷”的方式,對其進行預處理。向水中投加石灰水,可生成沉淀,再通過澄清池的沉淀作用,達到化學除磷的功效,降低后續生物處理的負荷。

    氣浮能有效地去處廢水中乳化狀態的油,同時去除由油類物質引起的CODCr[7]。根據廢水的特點,本方案中采用CAF氣浮池去除這部分污染物,氣浮池尺寸為6 000 mm×1 600 mm×1 600 mm,處理能力為25 m3/h。為提高氣浮效果,需投加PAC與PAM,采用計量泵投加。

    水解酸化池尺寸為8 000 mm×1 500 mm×3 500 mm,對CODCr的容積負荷為4.0 kg/(m3·d),水力停留時間(HRT)6.5 h,池中設置“曝氣頭”對廢水進行不足量預曝氣,除對廢水起到均質作用外,同時使廢水在池中處于缺氧狀態,兼性菌大量繁殖,實現了難生物降解有機物的分解轉化,提高廢水可生化性,加速后續好氧處理的速率和去除率,同時完成了污泥的消化處理,簡化了污泥的處理流程。 

    SBR池設2座,尺寸為8 000 mm×2 500 mm×3 500 mm,運行周期8 h,污泥質量濃度3.5 g/L,采用鼓風機和微孔曝氣系統進行充氧。

3 運行效果及分析

3.1 運行過程分析

3.1.1 CAF氣浮 CAF渦凹氣浮不同于傳統的溶氣氣浮,其工作原理為:加藥混凝后的廢水首先進入裝有渦凹曝氣機的曝氣區,該區設有獨特的曝氣機,通過底部的中空葉輪的快速旋轉在水中形成了一真空區,此時水面上的空氣通過中空管道抽送至水下,并在底部葉輪快速旋轉產生的3股剪切力下把空氣粉碎成微氣泡,微氣泡與廢水中的油類物質有機地結合在一起上升到液面,通過刮渣機將浮渣刮入污泥收集槽,凈化后的水由溢流槽溢流排放。

    由于CAF氣浮設備的特點,混凝藥劑和廢水在高速旋轉的氣浮頭作用下進行混合,相當于快速攪拌;隨水流的上升紊流逐漸減小,相當于慢速攪拌,最終形成適宜的絮體顆粒并和氣泡粘附。

3.1.2 水解酸化 水解酸化單元采用缺氧狀態運行,溶解氧(DO)控制在0.2~0.5 mg/L之間。池內設有高效組合填料。監測結果表明,水力停留時間過長會使出水的VFA濃度升高,對后續處理不利,而且酸化時間大于7 h時,水解速度開始變緩。因此,從經濟性考慮,水解酸化過程中水力停留時間宜控制在7 h之內;另外,適當增加污泥濃度有助于CODCr的去除,但污泥濃度不能太高,最佳污泥質量濃度以6.8 g/L為宜。

3.1.3 SBR SBR屬于間歇處理方式,在生化處理過程中形成了基質濃度梯度,池內的空氣需求量也隨反應進行而減少。因此,每個SBR池供氣量可以按先大后小的原則控制,在進水期和反應前期供氣 

表2 工藝處理效果

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量控制在310~390 m3/h,反應后期調整到230~290 m3/h,非均衡供氣有利于提高氧的利用效率。

3.2 運行效果

    經過3個多月的調試運行,SBR和水解酸化池污泥濃度均達到設計要求,出水水質基本穩定,各項污染物指標均達到排放標準,具體處理效果見表2(所列數據為各次監測結果平均值)。

    由表2可見,總排污口平均出水水質CODCr在150 mg/L以下,BOD5在50 mg/L以下,SS在120 mg/L以下,達到GB 8978—1996《污水綜合排放標準》的Ⅱ級標準。

4 結 論

   (1)采用CAF氣浮—水解酸—SBR工藝處理油脂精煉加工廢水,運行穩定,處理效果好,管理方便,適合油脂加工企業的廢水處理。

   (2)氣浮采用CAF渦凹氣浮系統,省去了壓力容器等高壓設備,具有系統簡單、操作方便、動力消耗低、運行費用低(節省40%~90%)、占地面積?。ü澥?0%~60%)、氣浮效率高和氣浮過程穩定等優點。

   (3)水力停留時間過長會使出水的VFA濃度升高,對后續處理不利,而且酸化時間大于7 h時,水解速度開始變緩。因此,從經濟性考慮,水解酸化過程中水力停留時間宜控制在7 h之內。

   (4)SBR屬于間歇處理方式,在生化處理過程中形成了基質濃度梯度,每個池內的空氣需求量也隨反應進行而減少。因此,每個SBR池供氣量可以按先大后小的原則控制。

參考文獻:

[1] 唐受印. 水處理工程師手冊[M]. 北京: 化學工業出版社, 2001.

[2] 沈耀良, 王寶貞. 水解酸化工藝及其應用研究[J]. 哈爾

  濱建筑大學學報,1999, 32(6): 35-38.

[3] INEE O.Performance of a two-phase anaerobic disgestion system when treating dairy wastewater[J].Water Res,1998 (9):2707-2713.

[4] 吳根義,劉桂初,楊仁斌.水解酸化—接觸氧化—混凝沉淀法處理漂染廢水[J].工業水處理,2008,28(5):87-89.

[5] 賈寶瓊,黃強.水解酸化—接觸氧化法處理磁頭研磨清洗廢水[J].水處理技術,2003,29(6):10-11.

[6] 楊沂鳳.水解酸化—生物接觸氧化處理生活污水[J].工業水處理,2007,27(11):71-73.

[7] 張天勝,厲明蓉.日用化工廢水處理技術及工程實例[M].北京:化學工業出版社,2002.

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