亚麻废水处理工艺方案 49页

亚麻废水处理工艺方案　目录第一章 总论第二章 污水水量和水质一、污水来源二、污水水量三、污水处理站设计规模四、污水水质五、出水要求第三章 污水处理站方案设计一、处理工艺分析与选择依据二、污水处理站设计原则三、编制依据四、污水站工艺流程方案的选择和技术论证五、工艺流程确定n六、工艺流程简述第四章 污水处理站工程设计一、工艺设计二、污水处理效果分析三、结构设计四、配电设计第五章 人员编制与项目实施计划一、人员编制二、项目实施计划第六章 污水处理站总投资估算一、总投资估算二、吨水投资估算第七章      运行费用第八章      污水处理站平面布置图、高程图第一章　　总论n   为发挥原有品牌市场效益，带动其他纺织企业快速良性发展，原华金集团和纺联等合并成立华金苑针织股份有限公司，并在城阳区开工兴建青岛市纺织工业园。该工业园在生产过程中将排放大量印染污水，为防止污染，造福子孙后代，根据“三同时”原则，华金集团在开发建设工业园的同时，决定同时筹划建设三废治理工程。公司领导对此十分重视，决心在有关部门的指导下，从环境评价入手，决定加大环保投入，把工业园建设成一个高水平的现代化无污染工业园区。达到经济效益、社会效益和环境效益的有机统一，树立华金品牌形象，为企业的可持续发展打下良好的基础。   浙江省环境保护科学设计研究院和我公司在治理工业废水方面都具有雄厚的技术实力和优良的工程业绩，在废水处理技术等方面按照合作协议一直相互交流、合作，现针对华金苑项目的重要性，两家决定共同合作，发挥各自的优势，参与项目竞标，凭借两家的实力，为华金苑的建设贡献我们的力量，为青岛市的环境保护事业增姿添彩。第二章　　污水水量和水质一、污水来源：纺织印染工业污水主要来自染整工段，包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等。织造工段污水排放较少。n1、退浆污水：棉织物上的浆料和纤维本身的部分杂质在漂染前必须去除。退浆污水一般占印染污水总量的15%左右，污染物约占总量的一半。退浆污水是碱性有机污水，含有各种浆料分解物、纤维屑、酸和酶等污染物，污水呈淡黄色，退浆污水的污染程度和性质视浆料的种类而异。褪浆污水主要来自青纺联，实际污水量约占总污水量的10%左右。2、煮炼污水：为保证漂白和染整的加工质量，要将纤维中的棉蜡、油脂、果胶类含氮化合物等杂质除去。煮炼工艺一般用烧碱、碱性盐、水玻璃及适量表面活性剂的水溶液，在100℃左右的高温及pH在13左右的条件下，对棉纤维进行煮炼，该工序污水量大，呈强碱性，含碱浓度约0.3%，污水呈深褐色，BOD5和CODcr高达数千mg/l。该类污水来自华金和青纺联内部。3、漂白污水：漂白工艺一般采用次氯酸钠、过氧化氢（双氧水）、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的有机杂质，使织物漂白。由于这些氧化剂在漂白过程中被分解，所以漂白污水的特点是量虽大，但污染浓度小，污水中含有剩余漂白助剂、表面活性剂和无机盐等，BOD5和CODcr均较低。该类污水主要来自华金。4、丝光污水：丝光处理是在氢氧化钠浓碱液中浸渍，提高纤维的张力强度，增加表面光泽度，降低织物的潜在收缩率和增加与染料的亲和力，该污水含NaOH  n3%~5%，一般通过多重蒸发浓缩后回收利用，先用于丝光，再用于调配煮炼液，故丝光污水较少排放，经多次重复利用和碱回收，最终污水碱性仍很强，BOD却较低。其污染程度根据加工布的种类而异。该类污水主要来源于华金且污水量仅占污水总量的1%左右。5、染色污水：其特点是水质变化大，色度高，主要污染源是染料和各种助剂。由于选择的染料、助剂和染色工艺及设备的差异很大，污水水质变化很大。一般染色污水的碱性很强，染料本身的BOD很低，但COD却很高。染色污水中的许多物质不易被生物降解，单纯的生物处理，COD去除率仅为60~70%，脱色率也仅为50%左右。染色污水是本方案主要处理对象，来自华金和青纺联，污水中以活性染料和分散染料为主。6、印花污水：印花污水主要来自调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗水以及后处理的皂洗、水洗及洗印花衬布的污水，其污染程度高，此外活性染料应用大量的尿素，使其污水氨氮含量升高。印花污水主要来源于华金。7、整理污水：该种污水含有多种树脂、甲醛、表面活性剂等，但污水量较少。该类污水主要来源于青纺联。8、其他污水：包括生活污水、蒸汽凝结水等，该污水所占比重较小。通过以上分析可知，印染污水来源较为复杂，综合污水水质、水量变化量较大，其污染程度也较高。n二、污水水量：  该污水处理站预期处理量10000m3/d，要求一期3000m3/d，二期3000m3/d，预留4000m3/d。因此本方案按3000m3/d进行设计，但在平面布置、共用设备等方面充分考虑二期和预留污水的处理，保证处理厂整体美观，避免重复投资。三、污水处理站设计规模：　　按3000m3/d规模进行设计，每日三班运行，每小时处理污水量125m3/h。生产污水排水方式：按两班生产，16小时排水进行设计。四、污水水质：按建设方提供的综合污水水质作为设计依据。CODcr≤1300mg/l       BOD5≤420mg/lSS≤280mg/l            色度≤500倍pH=10.5五、出水要求：　　综合出水达到中华人民共和国污水综合排放标准（GB8978-96）二级排放标准（1998年1月1日后建设单位），即：CODcr≤180mg/l           BOD5≤40mg/lSS≤100mg/l               色度≤80倍npH=6~9第三章　　污水处理站方案设计一、处理工艺分析与选择依据   1、根据上述印染污水特点，污水处理的主要对象是碱度、不易生物降解或生物降解极为缓慢的有机物质、染料色素以及有毒物质等。国内棉纺织物染色污水多采用好氧生物处理为主的处理工艺，纯棉织物染色污水采用好氧处理效果较好。针对该污水主要以染色污水、漂白污水为主，污水中含有大量的难以生物降解的物质等，单纯经生物处理后，一般达不到排放标准，因此需在生物处理装置后还串联不同形式的物化处理装置作进一步处理。   2、针对印染污水含有大量的难降解大分子物质，在好氧处理前增加水解酸化工序（即兼氧处理），使环链或长链的不易生物降解的有机物水解为短链低分子容易降解的有机物，改善污水的可生化性，破坏染料发色基团，可以明显提高全流程的COD和色度的去除效率。   生物处理工艺可采用各种类型的好氧处理工艺，以活性污泥法和接触氧化法使用的较多，因接触氧化法在池容、运行管理、处理效果等方面具有明显的优势，本设计优先拟采用该工艺。   n3、污水色度很高是该污水的治理重点之一。因使用染料品种复杂，染色加工过程中10~20%将进入污水中，致使污水色度深，成分复杂。对各类染料性质的了解有利于选择合适的处理方案。根据建设单位提供，使用染料以活性染料和分散染料为主。活性染料为亲水性染料，活性污泥对其吸附作用较小，硅藻土对其脱色效果较差，混凝脱色效果不很理想。分散染料是一种不含水溶性磺酸基因的疏水性较强的非离子性染料，分散染料污水采用混凝脱色效果较好。大部分染料均可用氧化法脱色。二、污水处理设计原则1、工艺先进成熟，运行可靠，出水稳定达标。2、操作简单，运行稳定，便于维修管理。3、在保证处理效果的前提下，尽量降低建设投资。4、力求减少能耗和材料消耗，并降低运行费用。5、充分考虑工程的分期建设，力求处理站设施布局合理，整齐美观，体现绿色环保设施特点。6、占地面积尽量减少。三、编制依据1、国家及地方有关环境保护法律、法规和技术政策；2、中华人民共和国污水综合排放标准（GB8978-96）；n3、《室外排水设计规范》；四、污水处理站工艺流程方案的确定及技术论证    根据纺织印染废水的特点：碱度较高、悬浮物较少、色度高、CODcr居中但较难生化、含一定NH3~N和其它有色物质。通过如下工艺分析，力求确定最佳工艺流程：1、印染废水的排放极具周期性，为保证后续各处理单元均能按最佳工况点运行，故必须设调节池均衡水量及水质，并通过曝气搅拌，降低部分CODcr和色度。2、因印染废水SS较低但pH较高，可不设初沉工序，但必须把pH首先调至中性，为后续生化处理作准备。3、鉴于印染废水BOD5/CODcr较小，可生化性能差，因此必须设水解酸化工艺，即兼厌氧工艺，靠兼性菌使难生物降解的有机物水解为较易生物降解的短链有机物，改善可生物降解性能，提高全流程的去除效率。n4、采用好氧生化工艺，降低有机污染物：可采用的好氧生化工艺很多，如活性污泥法、生物滤池、氧化沟、SBR工艺及生物接触氧化法等。各工艺简介如下：A、普通活性污泥法：主要特点是负荷中等，对污水冲击负荷有一定的适用性，但运行管理较为严格，易产生污泥膨胀等现象，抗毒物冲击能力不强，在印染污水中应用不多。B、氧化沟法：属活性污泥法的一种变形，特点是处理水质好，污泥产率低，耐冲击负荷，具有部分除磷脱氮功能，管理方便，但占地面积较大，在印染污水处理中应用较少。C、SBR工艺：是近年来发展起来的一种活性污泥新工艺，即间歇性活性污泥法，流程较简单，投资较省，出水稳定，国内在城市污水、制革污水等已有应用，但目前尚欠成熟，是一种很有发展潜力的污水处理工艺。D、生物接触氧化法属生物膜法，微生物固定于池内的生化填料上，特点为充分利用填料的比表面积，可设计较高的容积负荷，减少池容，减少占地面积，不存在污泥膨胀问题，有一定的耐冲击负荷能力，操作管理简单，出水效果稳定，产泥量小，在中、小型污水处理厂应用广泛，工艺稳定成熟，在印染污水处理中应用较多。    好氧生化处理工艺是全处理流程的核心，直接决定将来出水水质及其稳定性，而且它在总投资及运行费构成中所占比重较大，故应对各种生化处理工艺进行详细的技术、经济比较，选择最佳工艺方案。综合上述对各种生化工艺的比较根据本污水处理站的设计原则，确定好氧生化处理采用生物接触氧化工艺，采用推流式四级接触氧化，选用优质组合填料和鼓型微孔曝气头及日本进口SSR鼓风机，增加生物浓度，强化溶氧效率，确保取得理想的处理效果，最终达到要求的出水标准。n5、好氧生化处理后必须设二沉池分离微生物新陈代谢产物和其它SS，采用辐流式沉淀池，齿形堰出水。6、为了使色度达标，采用投加氯气脱色，彻底清除色度而不产生污泥。五、工艺流程图：六、工艺流程简述：1、废水部分：废水经过格栅、自动旋转格栅机去除大部分悬浮物后，自流入集水池，通过大流量潜污泵将水泵入曝气调节池，在调节池内通过预曝气，对水质、水量均匀调节后，按设计流量由泵提升入水解酸化池。集水池和曝气调节池通过液位浮球开关自动控制液位。废水在厌氧菌、缺氧菌的作用下，废水中的CODcr、BOD5、色度有一定的去除，同时该池还可消化部分污泥，减少系统污泥量。废水进入接触氧化池后，在此与附着在填料上的微生物充分接触，并通过完全混合式连续鼓风曝气提供微生物所需要的溶解氧，利用微生物的有氧代谢降解大部分CODcr、BOD5和SS，同时废水中的NH4-N也有所下降。接触氧化池出水连同残留的悬浮物和脱落的生物膜共同进入二次沉淀池进行沉淀，沉淀出水通过投加氯气将废水中的部分发色物质氧化达到去除色度的目的，保证出水色度达标排放。第四章　　污水处理工程设计n一、工艺设计1、集水池功能：收集污水，提高曝气调节池的池容利用率。    鉴于污水处理站距生产车间较远，考虑到污水总排放口水位较低，因此设计一集水池，提高曝气调节池的池容利用率。集水池采用地下式，砼结构，考虑到同时满足二期工程，确定集水池有效容积125m3，一期停留时间1小时，池净尺寸7800*6000*5200。集水池进口处入流明渠内安装一台自动机械格栅机，将较大悬浮物自动分离出来。栅前粗调pH值至8~9，集水池内设pH自动测试仪一台，两台潜污泵，一用一备，将污水提升至调节池。2、曝气调节池功能：a、均衡水量，解决进水不均匀与处理构筑物规模恒定之间的矛盾。　　　b、均衡水质，使各处理单元构筑物在最佳工况点运行，减少后续处理冲击负荷。　　调节池采用半地下式砼结构，有效容积1058m3n，池净尺寸16500*13500*5000，污水停留时间为8.5小时，有效水深4.7m。调节池底部设ABS穿孔曝气管网一套，采用罗茨风机鼓风曝气，间歇运行，起搅拌、混合、预曝气作用，设污水泵三台，两用一备，将污水定量泵入水解酸化池进行水解处理。调节池处理效果如下：项目进水水质出水水质去除效率CODcr1300mg/l1235mg/l5%BOD5420mg/l418mg/l7%SS280mg/l271mg/l3%色度500倍490倍2%pH10.4~10.58~9——3、水解酸化池功能：对印染污水中可生化性很差的某些高分子物质和不溶性物质通过水解酸化，降解为小分子物质和可溶性物质，改善污水的可生化性，提高BOD5/CODcr值，为后续好氧处理创造条件。   水解酸化池分为两级，采用地上式砼结构，容积负荷Nv=3.5kgCODcr/m3.d，有效容积为1250m3，水力停留时间10.0小时，池净尺寸为30000*7800*5900，池内分格。表面负荷率为0.5m3/m2.h。水解酸化池内安装高醛化软性填料，池底布穿孔管网，采用进水搅拌，便于污水与兼氧微生物充分接触。水解酸化池处理效果如下：项目进水水质出水水质去除效率CODcr1235mg/l766mg/l38%nBOD5418mg/l293mg/l30%SS271mg/l149mg/l45%色度490倍309倍37%pH8~96~9——4、生物接触氧化池功能：利用好氧微生物的新陈代谢作用将污水中的有机污染物分解，达到污水净化目的。　　生物接触氧化池分为八级进行，采用地上式砼结构，容积负荷Nv=1.1kgCODcr/m3.d，填料区有效容积为1750m3，接触时间14.0小时。接触氧化池净尺寸为30000*15700*4900，池内分格。生物接触氧化池内安装优质生化填料，作为好氧微生物的栖息地，池底布微孔曝气管网，采用氧利用率高、防堵塞的专利产品鼓型微孔曝气头供气，为好氧微生物的新陈代谢提供足够的氧气，同时搅拌污水，使污水与好氧微生物充分接触并冲击老化的生物膜，保证生物膜的活性。生物接触氧化池的处理效果如下：项目进水水质出水水质去除效率CODcr766mg/l184mg/l76%BOD5293mg/l26.4mg/l91%SS149mg/l245.9mg/l-65%色度309倍216倍30%npH6~96~9——5、辐流式沉淀池功能：进行泥水分离，使混合液澄清、浓缩和回流剩余污泥。   辐流式沉淀池采用地上式砼结构，表面负荷q=0.70m3/m2.h，有效沉淀时间为2.5小时，沉淀池内尺寸为Φ15000，安装刮泥机进行排泥并设两台污泥泵回流污泥。辐流式沉淀池处理效果如下：项目进水水质出水水质去除效率CODcr184mg/l184mg/l——BOD526.4mg/l26.4mg/l——SS245.9mg/l91mg/l63%色度216倍203倍6%pH 6~96~9——6、接触脱色池功能：使废水与氯气充分接触，保证废水色度达标。   沉淀池采用砖混结构，接触脱色池净尺寸为6400*6000*2800，接触时间为0.75h，中间分格。脱色池处理效果如下：项目进水水质出水水质去除效率nCODcr184mg/l165.6mg/l10%BOD526.4mg/l24mg/l8%SS91mg/l30mg/l67%色度203倍67倍67%pH6~96~9——7、污泥储存池功能：用于储存非正常运行所产生的污泥，便于污泥的集中处理。    储存池池采用砖混结构，有效容积80m3，池净尺寸为6000*4000*3700。8、设备间功能：安装水处理设备，便于操作管理。   设备间分为加氯间和风机房。加氯间安装1套自动加氯系统设计为30m2。风机房需安装三台罗茨风机及操作系统，设计15m2。9、其他其他包括化验室、办公室等污水处理站的必需设施，考虑到二期需要，设计60m2。二、污水处理效果分析：n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单位：mg/l序号名称CODcrBOD5SSpH色度1调节池进水130042028010.5500去除率5%7%3%——2%出水12354182718~94902兼氧池进水12354182718~9490去除率38%30%45%——37出水7662931496~93093接触氧化池进水7662931496~9309去除率76%91%-65%——30%18426.4245.96~9216n出水4二沉池进水18426.4245.96~9216去除率————63%——6%出水18426.4916~92035接触脱色池进水18426.4916~9203去除率10%8%67%——67%出水16624306~9675总去除率%87.2%94.3%89.3%——84%6出水指标≤180≤40≤1006-9≤80说明：以上数据是根据经验数据拟定。三、结构设计n    各构筑物如集水池、调节池、水解酸化池、生化池、二沉池、等均采用钢筋砼结构，具体池体配筋图由土建专业人员计算出图。砼采用C25，防渗等级S6。五、配电及电气控制设计   动力配电由厂建设方从厂区电网按要求的装机容量配线引至污水处理总配电柜，由此控制各用电设备，总装机容量及运行功率如下：                                            单位：kw序号名称单机功率数量总装机容量运行功率1自动格栅机2.21台2.20.822加酸泵0.551台0.550.203集水池提升泵112台223.904调节池提升泵3.03台93.855SSR150风机303台9048.56刮泥机1.51台1.51.07回流污泥泵3.02台6.02.5n8加氯系统1.01套1.01.09轴流风机0.373台1.111.1110其它　　1.01.0　合计　　134.3663.88注：总装机容量按140kw设计，实际运行功率按70kw设计，设备控制按自动和手动两套系统设计。采用德国进口PLC编程器及优质进口器件，备有自动测控及声光报警系统，并配有过流、过压及缺相保护系统；对于较大功率的电机采用软启动系统，提高了设备的寿命和可靠性，减少了系统故障率，使维修更为简单、方便。第五章　　人员编制与项目实施计划一、人员编制　　污水处理站直属厂级环保部门领导，负责污水处理站的运行管理、日常维护、水质监测等工作，实行站长负责制。污水处理站实行三班制，建议定员6人，其中负责人1人，化验员1人，操作人员每班1人，维修工1人。为了保证污水处理站能长期稳定运行，使污水处理站发挥最大的环保作用，污水处理站操作人员上岗前必须经过安全生产和专业知识培训，管理人员应具有高中以上文化程度。二、项目实施计划内容周期n序号1施工图设计35天2土建施工80天3设备安装50天4工艺调试60天　合计225天第六章　　总投资估算一、  总投资估算：（一）直接费1、土建部分：序号名称规格L*W*H数量投资（万元）结构1集水池7.8*6.0*5.21座6.80钢混2曝气调节池16.5*13.5*5.01座25.50钢混3兼氧池30.0*7.8*5.91座27.85钢混4接触氧化池30.0*15.6*4.947.40n1座钢混5辐流式沉淀池Φ150001座18.30钢混6接触脱色池6.4*6.0*2.81座2.50砖混7污泥储存池6.0*4.0*3.71座2.60砖混8设备间45m23间2.90砖混9办公室、化验室60m24间3.00砖混10古力井、阀门井、污泥井、护栏等　全套4.00砖混　合计　　A=140.85　2、工艺设备及材料序号名称型号数量投资（万元）1粗、细格栅非标各一道0.50n2自动机械格栅机CF型1台10.503pH计测试仪在线遥感型1台1.504集水池提升泵WQ型2台4.605调节池提升泵IS型3台1.206罗茨鼓风机SSR1503台10.57加酸系统FRP酸罐、泵1套1.708生化填料弹性1750m328.009软性填料D2型702m39.8310调节池内穿孔管网非标1套2.3011兼氧池内穿孔管网ABS非标4套3.7012微孔曝气设备BZQ.W-1921056套16.3713填料架非标12套10.5014刮泥机ZX型1台13.0015回流污泥泵QW型2台1.6016加氯系统　全套26.8017管道、阀门、管件　全套17.8018氧化池微孔曝气管网ABS非标8套10.4019电控系统　全套15.60n20仪器、仪表　全套6.5021合计　　B=192.93、设备安装及运输费：C=B*8%=192.0*8%=15.36万元直接费合计：W1=A+B+C=140.85+192.9+15.36=349.11万元（二）间接取费：1、工程设计费：D=W1*2%=6.98万元2、工程调试费：E=W1*2%=6.98万元3、工程管理费：F=W1*1%=3.49万元4、工程预备费：G=W1*2%=6.98万元间接费合计：W2=D+E+F+G=24.43万元工程税收：W3=（W1+W2）*3.41%=12.46万元合计总投资：W=W1+W2+W3=386.0万元二、吨水投资估算399.69*10000/3000=1332元/m3水。第七章　　运行费核算n1、工程总有效占地面积：约7500m2；（含二期、预留、中水回用）2、每年少交纳的排污费：{（1300-150）÷100×30×3000×0.05+2600}×12÷10000=65.22万元；3、运行费用分析（1）电费本工程最大装机容量为140KW，实际使用功率为70KW，工业电费按0.80元/KW计，则：E1=（0.80*70.0*24）/3000=0.448元/m3水；（2）人工费当地工人工资按600元/月计，则：E2=（600*6/30）/3000=0.04元/m3.水；（3）药剂费　　本工程主要投加药剂为液氯和废硫酸，氯气一般投加量为80mg/l，其价格为1400元/吨，废酸按0.03元/m3水计，则：E3=（0.08*3000*1400/1000/3000+0.03=0.142元/m3.水（4）工程折旧费n土建构筑物按30年折旧，工程设备按15年计，则：E4=140.85×10000÷360÷3000÷30+192.0×10000÷360÷3000÷15=0.28元/m3水；（5）实际运行费用为（a）E1+E2+E3+E4=0.907元/m3水；（含折旧费）（b）E1+E2+E3=0.627元/m3水；（不含折旧费）二、环境效益分析本工程投产后每年可减少CODcr排放量为1242吨，减少BOD5排放量为421吨，减少SS排放量为195吨，有利的保护了周围环境。附：说明1、本工程设计及报价范围为集水池至混凝沉淀池出水之间的所有构筑物及设备。不包括集水池前入水管网和混凝沉淀池出水外排系统管路及综合排放口规范化整治设施。2、本方案是在没有得到主办单位详细地质资料的前提下设计的，此报价不包括地基处理、原有构筑物拆除、自厂区至污水站低压配电箱电缆及自来水设施、试车期间药品费、施工、调试临时水费、电费等费用。因此电、蒸气、自来水等共用设施需由甲方引到污水站所需部位。    n３、本工程建设范围不包括污水站内道路、绿化、景观、照明等。由甲方统一规划建设４、本工程保修期为一年，保修期内我方负责指导工程运行，期间出现的非人为损坏因素造成的设备损坏、故障，我方将在接到通知后三日内赶赴现场处理，及时排除故障，全部费用由我方承担。保修期满后，我公司对该工程优惠提供终身有偿服务，随时提供技术服务；只收取更换零部件费、材料费及管理费，免收技术服务费。厌氧水解生物法处理城市污水的研究　　引言在采用厌氧工艺处理城市污水时，由于其有机物浓度低，若采用以能源回收为主要目的之一的厌氧消化在经济上未必合算。将厌氧工艺控制在水解酸化阶段的厌氧水解工艺与普通好氧工艺相比尽管处理效果较差，但由于不需曝气而大大降低了生产运行成本。在我国一些经济不发达地区，这种能耗小并能达到一定处理效果的处理工艺具有一定优势。表1　国内厌氧水解生物处理工艺情况水解处理效果研究单位n废水种类水解设备类型容积(m3)停留时间(h)填料种类好氧阶段CODCrBOD5进水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)进水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)出水BOD5/CODCr制药UBF744生物填料　　　　　　　　　　　　　　射流曝气池冶金部安全环保研究院合成橡胶厌氧复合床　　6.7半软性填料65650423.22862811.70.56接触氧化池同济大学环境学院啤酒UBF0.776半软性填料2000145727.28001253　　0.86接触氧化池华南师范大学UASB1702.5　　49327843.517011532.30.414北京市环保所n生活与工业中微孔曝气池生活与工业UASB1704　　45730433.518914523.20.477稳定塘北京市环保所肉类加工UBF3717.5弹性填料80333258.73897480.90.223生物吸附再生广东佛山环境装备公司啤酒UASB　　6　　1729105239.288275714.20.72接触氧化与气浮厦门大学环境研究中心34710429269　　　　n印染UASBD3软填料37.3　　　　接触氧化佛山纺织废水处理中心涤纶厂聚酯UASB0.776半软性填料120086028.3400507　　0.589接触氧化池华南师范大学造纸UASB43　　541193345137484538.50.437曝气池同济医科大学研究所含硫UBF2412组合纤维填料2066128637.8　　　　　　　　接触氧化池污染与资源化研究国家重点实验室　注：UASB为上流式厌氧污泥床-滤层反应器；UBF为升流式厌氧污泥床反应器。　1　国内厌氧水解生物处理近况n厌氧水解处理工艺是考虑到产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，在反应器中利用水流动的淘洗作用造成甲烷菌在反应器中难于繁殖，将厌氧处理控制在反应时间短的厌氧处理第一阶段即在大量水解细菌、产酸菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质。将厌氧水解处理作为各种生化处理的预处理，可提高污水生化性能，降低后续生物处理的负荷，因而被广泛运用在难生物降解的化工、造纸及有机物浓度高的食品废水处理中。如表1中列出了厌氧水解工艺与各种好氧工艺组合起来用于处理制药、含酚、合成橡胶、啤酒废水等各种工业废水。2　厌氧水解处理城市污水的研究2.1　城市污水水质CODCr一般在300～500mg/L，BOD5一般在200～300mg/L，SS一般在300mg/L左右，NH3-N一般在30～40mg/L。2.2　厌氧水解生物反应器目前最广泛采用的厌氧生物处理反应器有UASB(上流式厌氧污泥床反应器)和AF(厌氧滤池反应器)两种。本试验采用厌氧滤池反应器。n试验中厌氧水解池采用A3钢制成，外形尺寸为：外径400mm，总高为5.842m。有效水深5.7m，内装ＮＡＥ８０50mm球形立体填料，装填高度为2.8m。水解池下部通过十字进水管进水，上部经出水堰出水，在上部出水处设不锈钢网罩防止滤料流失。装有填料的酸化池容积为733.8L。2.3　试验结果分析2.3.1　厌氧水解停留时间对处理效果的影响厌氧过程中，微生物将有机物分解的过程分为三个阶段，本研究须将厌氧反应控制在水解酸化阶段。由于产甲烷菌的增殖速度慢、繁殖世代长，而水解产酸菌的世代期短，往往以分钟和小时计，因此水解酸化过程十分迅速，可通过控制废水在反应器中的停留时间来将厌氧反应控制在水解酸化阶段。本研究将水解酸化过程控制在3～6h，结果如表2所示。表2　水解池水力停留时间对处理效果的影响水解酸化停留时间(h)水　　质　　指　　标CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)进水出水去除率%进水出水去除率%进水出水去除率%6.052511483477n314.4150.4145.870.84.0278.8100.364144.849.36610422793.5283.0107.362146.258.66010531713.0282.2131.353153.165.257932376　　　由表2可见，在水解反应池中停留时间对水解反应的影响较小，尽管水力停留时间为4h时有机物去除率最高，但当水解时间下降到3h时，CODCr去除率仅从64%下降到53%。在3.5～4h时，CODCr、BOD5均可去除60%以上，6h时由于一些不可溶性CODCr降解为可溶性CODCr，所以CODCr、BOD5去除率反而下降。由表2还可看到在厌氧滤池的水解反应中大部分的SS可被除去，使得厌氧水解池出水悬浮固体含量达到国家一级排放标准(SS≤70mg/L)。一般初沉池BOD5去除率在20%～30%，SS去除率为40%～50%，所以在经费短缺无力修建二级处理时，厌氧水解可代替初沉池对废水进行一级处理。　　尽管水解池以控制污水停留时间来将厌氧反应控制在水解阶段，但由于水解池内SRT(泥龄)远远长于HRT(水力停留时间)，进水中SS及胶态物质迅速被水解池内下部厌氧活性污泥截留n和吸附，在产酸菌的作用下水解成溶解性物质，重新释放到液体中，然后又被上部填料上固着的微生物分解。在水解池内由于SRT很长，加上酸化阶段不可能十分严格的控制，水解池内仍发生一定的甲烷化过程，在运行中水解池时有气泡冒出。取出填料时大量气泡从填料中冒出来，说明了甲烷化过程的存在。2.3.2　温度对水解酸化处理效果的影响　　试验中温度从25℃升高到36℃，CODCr、BOD5去除率变化较小，CODCr、BOD5平均去除率分别在60%、64%以上。试验期间在最低水温14℃时(停留时间为6h)CODCr、BOD5、SS去除率分别为53.3%、42.4%、84.7%；而温度在25℃时，CODCr、BOD5、SS去除率分别为52%、48%、82%。可见水解温度对处理效果影响很小。一些研究表明，水解池在水温维持在10℃以上时温度对处理效果的影响不大。　　水解池处理效果受温度影响小可能与水解过程有机物去除途径有关。一般认为在水解反应中大量微生物把进水中颗粒物质和粒状物质迅速截留和吸附，这是一个快速反应的物理过程，一般只要几秒钟到几十秒钟即可完成。截留下来的物质吸附在水解污泥的表面，慢慢被分解，这就使系统内污泥停留时间要大于水力停留时间。所以尽管厌氧微生物比好氧微生物对温度敏感，但温度低带来的不利影响通过延长固体停留时间(SRT)及提高反应器内污泥浓度弥补了。由于水解池的CODCr、BOD5、SS初期去除是这样一个物理过程，因而温度在一定范围内对去除率的影响甚微。n2.3.3　水解酸化池对氨氮的处理效果　　厌氧水解池的氨氮去除主要是由微生物的生长引起的，在厌氧滤池中微生物量大，因而尽管厌氧微生物对氮的要求低于好氧微生物，在水解池中还是有约20%的氨氮为微生物生长所消耗。另一方面由于废水中有机物的分解产生可溶性游离氨氮，使水中氨氮浓度增高。表3为水解池氨氮去除效果。由表3可知当水解池停留时间较短时，氨氮去除率较大，主要由于微生物生长耗掉污水中的氨氮之故。当水解池停留时间增加至6h时，由于有机物的分解产生的游离氨氮，使水中氨氮增加，因而氨氮去除率反而为负值。表3　水解池氨氮去除效果水解酸化停留时间(h)氨氮(mg/l)进水出水去除率%3.042.032.0233.544.337.3164.035.729.6176.034.335.8-4　3　厌氧水解工艺处理特点分析n3.1　容积负荷对CODCr去除的影响　　容积负荷是水解过程的重要工艺参数之一，它反映了进水浓度与停留时间对厌氧过程的综合影响。表4为厌氧水解池在不同容积负荷下去除率的情况。　　本试验中容积负荷在1～2kgBOD5/(m3·d)之间，进水CODCr浓度在243.2～400mg/L之间，CODCr、BOD5去除率均在50%以上，因而在此容积负荷范围内，一般CODCr浓度在200～400mg/L的城市污水经过水解池处理后能将其CODCr、BOD5去除约50%左右。表4　不同容积负荷下厌氧水解池处理效果停留时间(h)容积负荷(kgCODCr/(m3·d)CODCr(mg/l)BOD5(mg/l)进水出水去除率%进水出水去除率%6.01.145314.4150.452145.870.8514.01.332281.9118.759129.952.2604.01.544281.9118.758146.154.6634.01.617295.2101.566153.950.267n4.01.586289.594.068144.341.9714.01.557284.288.769150.047.4683.51.780283.0107.362146.258.6603.02.055282.2131.353153.165.257　3.2　厌氧水解处理对废水可生化性的影响　　在厌氧水解池内，污水中悬浮固体水解成可溶性物质而提高了污水的可生化性。表5为水解池进出水水质对比。从表5中可见，进水溶解性CODCr、BOD5比例分别为51.4%、42.2%。经过水解处理后出水溶解性CODCr比例为55.9%，增加了4.5%，出水溶解性BOD5比例为41%。BOD5与CODCr的比值从进水的0.46下降到出水的0.40。分析后认为是由于本试验采用上流式厌氧滤池来处理城市污水，其CODCr、BOD5去除率高达50%以上，水解过程中微生物对有机物的分解作用进行得较彻底，使水解池出水BOD5与CODCr比值与进水相比不明显，但出水溶解性CODCr比例有所增加。表5　水解池进出水水质对比n进水进水出水CODCr(mg/L)277.5104.5BOD5(mg/L)128.141.5溶解性CODCr(mg/L)142.758.4溶解性BOD5(mg/L)54.017.0BOD5/CODCr0.460.40溶解性CODCr比例51.4%55.9%溶解性BOD5比例42.2%41.0%　注：水解池停留时间为4h。　3.3　厌氧水解池的生物膜及污泥　　在厌氧水解池中上部装有球形填料，填料上附着由厌氧菌组成的厌氧生物膜，下层是厌氧污泥层。由于水解池内污泥停留时间远远大于污水的水力停留时间，污泥有足够长的时间重新分解，变成可溶性COD随水流入后续处理系统，有一部分变成气体溢出，所以厌氧水解池中厌氧菌除了对污水产生厌氧水解作用外，同时对污泥产生了厌氧消化作用，因此厌氧水解池基本可对污泥的产生及消化达成平衡，故从水解池底部排出的厌氧污泥除部分有机物外，有很大一部分为无机物，如砂石、煤灰等，这些物质是由进水带入的。n　　由于厌氧水解池中对污泥产生了厌氧消化作用，故厌氧水解池污泥产量小，佛山市纺织废水处理东站的厌氧水解池运行五六年才排泥一次。有资料介绍污泥中有机物降解高于消化污泥，脱水性能、卫生指标不亚于消化污泥。　　试验中取出水解池上层填料测得单个球上生物膜干重平均为0.19902g。生物膜外观呈黑色，其VSS与SS的比值为0.705。以每m3球形立体漂浮填料实测有11000只，则每m3填料的生物膜干重为2189g，相当于2.2g/L。水解池滤料高度为2.8m，填充率50%。在水解池下部2.8m高度内仍保持大量厌氧活性污泥。因受条件的限制未能测试出下部污泥层内的污泥浓度。但测得水解池底部排泥浓度为259g/L，污泥内有较多泥砂等无机物。4　结论　　城市污水的厌氧水解处理工艺经过一年连续运行，得出如下结论：　　(1)常温下采用厌氧水解工艺处理城市污水其处理效果优于初沉池。在水解停留时间为3.5～4.0h时，水解池CODCr、BOD5、SS去除率分别在60%、60%、70%以上。出水CODCr、BOD5浓度分别在106.5mg/L、55.6mg/L左右，这为后续好氧生物处理创造了良好的条件。同时由于水解池出水明显优于初沉池，在经费短缺，无力修建二级污水处理时厌氧水解可代替初沉池对废水进行一级处理。n　　(2)厌氧水解工艺对温度适应能力较强。水温在14℃时仍能正常运行，且当水温从14℃升高到36℃时，处理效果变化很小。厌氧-好氧工艺在味精废水处理中的应用　　　味精生产废水的大量排放，对环境造成了严重污染，违背了我国有关环境保护的法律、法规，制约着企业的持续发展。大多数味精生产厂家采用了不同治理措施，但是对高浓度有机废水的治理仍然没有切实可行的方法，不能从根本上解决高浓度有机废水的污染问题。　　某味精企业集团是国内规模较大的味精生产厂家。其味精产量居全国前茅，产品享誉国内外市场。从1992年开始对味精废水的治理进行研究探索，经过8年的努力，研究开发出味精废水综合治理技术，不仅使高浓度有机废水实现了零排放，而且达到废物资源化，使环保治理由投入型转向效益型，具有广泛的推广应用价值。工程自达标验收至今,运行良好,其中生物厌氧——好氧两种工艺在此工程中得到了良好的运用和体现。现以集团第一污水厂为例说明两种工艺的运行情况。1、废水水质和水量及排放标准n　　根据味精生产过程中废水所含污染物情况可分成三类：一是高浓度高酸度有机废水即离交尾液；二是其它中高浓度有机废水；三是不需处理直接外排的冷却降温水。 　　离交尾液是通过离子交换法提取谷氨酸后剩余的“废液”，它既含有丰富的有机质，还含有N、P、K等少量无机盐及其它微量元素。这些物质都是农作物所必需的营养物质，如果得不到合理利用，不仅会对环境造成严重污染，而且使资源白白浪费掉。 　　淀粉废水、制糖废水除了含有一定的有机污染物质外，还有一些悬浮物质；发酵洗灌废水与离交尾液所含成分基本相同，只是含量较低；精制废水有时呈酸性，有时呈碱性，有机物污染物质含量较高，这五类废水属中高浓度有机废水，必须经过处理后，才能外排。　　冷却降温水除温度偏高外，不含任何污染物质，可以直接外排。　　该厂处理的废水主要为离交尾液；淀粉、制糖中的有机废水，以及车间来的精制废水，洗柱水及其他杂水。具体水质水量见表1表1废水污水排放控制一览表单位排放来源排放量（T/d）COD（mg/l）PH排放去向发酵消缸打药100800以上7.0进UASB→SBR淀粉黄浆水、渣皮水、杂水8001000以上4—5进UASB→SBRn糖一线洗过滤布水、杂水5050006—7进UASB→SBR糖二线洗过滤布水、杂水5050006—7进UASB→SBR离交上清液洗柱水冲洗缸、地板、滴漏10002505040000以上10000以上10000以上3.04—57.0进生物膜→SBR精制洗碳水、杂水6008007—8进SBR杂水　1500607总计　4400　　　　　根据国家和省环保局要求，验收监测执行《污水综合排放标准》（GB8978—88）中二级新改扩味精行业及综合排放标准，具体的标准值见表2。表2二级新改扩味精行业及综合排放标准监测项目标准值PH6—9SS200mg/lCOD350mg/lNH3—N25mg/lBOD5200mg/ln硫化物1.0mg/l色度8.0　2、废水处理工艺流程见图1.　 　图1废水处理工艺流程　n3、工艺浅析　　针对该厂的水质特点，在处理时采用了采用分类治理综合利用的技术：高浓度高酸度有机废水即离交尾液通过多效蒸发浓缩、喷浆造粒生产有机无机复混肥，使离交废水实现了“零排放”，又具有良好的经济效益；淀粉废水、制糖废水等其它中高浓度有机废水采用厌氧——好氧生物处理技术，使废水达标排放。高浓度废水厌氧预处理和好氧联合处理工艺。　　本工艺运行稳定可靠，处理效果好,出水BOD5、COD及其它污染指标（除NH3—N）均达标排放。污泥生成量少，污泥脱水也比较容易，便于处理。而且本工艺能够承受水量水质变化的冲击负荷，操作运行灵活可靠。本工艺主要包括生物厌氧处理和好氧处理两种技术。3.1厌氧工艺　　厌氧技术采用厌氧生物膜法及UASB（上流式厌氧污泥床）两种工艺。3.1.1生物膜废水处理设施　　该集团所采用的生物膜废水处理技术对高浓度有机废水（CODcr约20000mg/l，PH约为2）中的CODcr、NH3—N、SO42—、PH等污染均有显著的处理效果，对味精生产产生的离交尾液处理起到较大的作用。n　　但缺陷是工作环境条件较差，有氨气的无组织排放现象存在。3.1.2厌氧UASB废水处理设施　　厌氧处理发酵行业高浓度有机废水在我国发展较快且较为成熟。该集体使用的USAB（上流式厌氧污泥床反应器）是近年来开发生产的一种新型高效的污水处理设备，它改变了原来变通厌氧反应器的传统落后技术。新的厌氧反应器在进水方式、布水系统、搅拌混合、三相分离器的设计上都有独到之处，是高、中、低浓度污水处理工程的理想设备。设施运行稳定且回收沼气。UASB具有较高的容积负荷和较短的水力停留时间，属高效新型厌氧装置。该设施处理淀粉，制糖废水，卓有成效。3.2好氧工艺　　好氧工艺采用序批式活性污泥（SBR）好氧设施，SBR为目前较先进的有机废水处理工艺。国内已有数座中小型污水处理厂采用处理效果较好，并具有除NH3—N功能。　　味精行业采用SBR，此为首家。就该集团目前运行情况看,其对味精废水中CODcr、BOD5有较好的处理效果。但由于实际进水NH3—N浓度远高于设计浓度，使NH3—N的去除率结果未达设计目标。好氧设施建成后的试运行时间仍较短，因此应对设施的氨氮去除能力应进一步挖掘，使硝化和反硝化过程更充分进行，提高氨氮去除能力。n4、效益分析4.1环境效益单元设施污水治理效益与效果（六日均值）见表3.　表3单元设施污水治理效益与效果单位：mg/l（PH除外）单位设施采样位置第一污水处理厂CODNH3—NSSSO42-BODPH提蛋白离交尾液60500157004240045700—2.3—3.4生物膜进水2720074902390——9.5—11.4去除率%55.052.494.3———浓缩冷凝水11320.8136178—7.1—8.8生物膜生物膜出水16807673941270—7.7—8.9去除率%93.889.783.5———厌氧厌氧进水11400—1720——5.0—5.8n厌氧出水581—528——6.9—8.1去除率%94.9—69.3———　好氧进水1610349518563010106.3—8.3好氧好氧出水1351777170028—去除率%91.649.386.487.697.4—厂排放口监测结果（六日均值）见表4表4厂排放口监测结果单位：mg/l（PH除外）排放口项目CODcrNH3—NSSSO42-BOD色度（倍）S2-PH执行标准值GB8978—8835025200—200801．06—9六日均值11910297．2332138250.637—8超标率%01000——0004.2技术经济分析（见表5）表5技术经济分析万元/月消项目类别第一污水处理厂n　耗菌体蛋白回收29.1浓缩57.0液肥推广—生物膜9.3厌氧13.5好氧21.0折旧32.0其它10合计172.1副产品回收菌体蛋白回收74.2菌体蛋白回收20污泥—沼气6.5合计100.7实际运行费用71.4　　　该集团三个污水处理厂每月实际运行费用共计129.8万元。吨味精生产水处理费用为129.8元/吨。吨味精售价二零零零年为16200元，废水处理费用占现售价值为0.8％。按进入污水处理厂的生产废水量计算吨水处理费用为3.58元/吨。虽然吨废水处理费用不低，但废水处理费用占味精售价的比值却不高。n