洗羊毛废水处理工程设计及运行 5页

Ó工业给排水Ó洗羊毛废水处理工程设计及运行胡大锵提要在对原有洗毛废水处理设施进行剖析的基础上,通过试验提出了酸化2生化2物化处理工艺,并按新工艺对原有设施进行改造,使CODCr为20000mg/L的原水,出水CODCr稳定维持在200mg/L以下,达到了排放标准。关键词洗羊毛废水羊毛脂酸化生化物化1工程概况制条废水沉砂池格栅集水井沉砂隔油曝气池调节池浙江某羊毛工业有限公司,系专业从事生产毛炭化废水条的中外合资企业,以澳毛为原料。废水主要来自一级接触氧化塔二级气浮池一级气浮池1#沉淀池制条洗毛及炭化毛生产线。制条洗毛生产线单位原32#沉淀池二级接触氧化塔3#沉淀池三级接触氧化塔毛排水量约20～23m/t,炭化毛生产线单位原毛排33水量约40～50m/t,合计排水量约2500m/d。排放水三级气浮池#4沉淀池废水中主要含有羊脂、草类、泥及羊粪等杂质。设计采用羊毛洗净率为70%,在约30%的杂质中,至集水井上清液池污泥浓缩池##1～3沉淀羊毛脂占10%、草类3%、泥粪17%;炭化洗净率为池、气浮池污泥滤水带式压榨机50%,在约50%的杂质中,羊毛脂占10%、草类滤饼外运13%、泥粪27%。加之生产过程中使用的碱剂、洗图1原废水处理工艺流程涤剂、化学反应生成物等,导致废水水质具有成分复表1原设施处理效果(1997年监测)杂、污染物浓度高及难于生化处理的特点。目前,国pHCODCr/mg/LSS/mg/L内尚无有效处理该类废水的工程实例。采样点最最平最最平最最平1993年,该公司建有一套废水处理设施,处理高低均高低均高低均值值值值值值值值值3能力为2500m/d,但出水中CODCr达1300mg/L集水井81071071524690158618760以上,远没有达到排放标准。1999年初,业主要求调节池718615618236458960156901245036518640在原有污水处理设施的基础上进行改造,经改造后出水口7156106151560345650890465476的出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-项目未考核)均远超出规定的排放标准。究其原因,1996)中二级标准。主要存在以下几个方面问题:2原废水处理工艺流程(见图1)(1)在所有沉淀池、气浮池前的投药系统均无反3原设施处理效果及剖析(见表1)应絮凝设施,致使药剂直接投入沉淀池内,影响物化从表1知,原处理设施出水中CODCr、SS(其他处理效果。统可靠性较低。本文介绍的一种动态规划方法,用2周玉文,何文杰.雨水管网设计理论与计算.北京:中国农业科技出版社,1996于进行定量分析与优化计算,对于排水系统总体规划和排水系统的优化运行管理具有一定的实用意义。⊙作者通讯处:110015沈阳市排水管理处参考文献周玉文100022北京工业大学1李维铮,等.运筹学.北京:清华大学出版社,1982修回日期:2000O5O840给水排水Vol126No192000n(2)物化段缺少有效的破乳(羊脂)措施,直接采表2洗毛废水酸化、混凝处理效果用PAC混凝效果差、投量大。方案一方案二(3)物化后废水直接进入接触氧化系统,有机负编号进水CODCr出水CODCr去除率进水CODCr出水CODCr去除率荷高,氧化不充分,且对难降解物质未经前处理,生/mg/L/mg/L/%/mg/L/mg/L/%化效果差。#221412474881815905175089101#2214125158816154009009411(4)接触氧化塔内采用蜂窝直管比表面积小、易2#18000180090101540096593173堵塞,且采用穿孔曝气形成气泡大,溶氧效率低,供#15905127292101540095293184氧不足。#1540012639118843424197115(5)所有沉淀池中均采用!50蜂窝斜管,易造注:方案一药剂组合为酸+PAC+PAM,方案二药剂组合为PFS+PAM。成堵塞,影响沉淀效果。表3洗毛废水污泥沉降试验结果(6)气浮设备(矩形)回流溶气水过多,供气不方案一方案二32足,水力表面负荷率高达7～10m/(m·h),释放器∑T/minH/mL∑T/minH/mL堵塞,撇渣机性能低劣,经常处于长期停机状态。0500010003(7)污泥浓缩池容积(2×40m)过小,设计不合1539010500理,沉淀污泥与气浮渣混合浓缩,效果甚微。2729530340(8)带式压榨机质量低劣,且不适合洗毛废水污3725050300泥脱水。5322070290771954设计改造工艺流程相对污泥体积/%3929411工艺试验表3。针对原废水处理工艺及设施存在的问题,新工表3中方案一去除CODCr为19667mg/L,去除艺拟部分利用原物化、生化系统:改变药剂、增加破1kgCODCr产生01296kg干污泥(污泥浓度以115%乳工艺,强化固液分离;改变原接触氧化功能,增加好氧系统,维持原三级物化处理系统。计,下同);方案二去除CODCr为14155mg/L,去除生化段的有关设计参数,可参考不易生化的废1kgCODCr产生01304kg干污泥,平均可按013kg干水类别确定。着重对混凝剂、破乳剂的选用及最佳污泥/去除1kgCODCr设计。pH值等方面进行试验,以求物化段出水CODCr控制413设计改造工艺流程及特点说明在1500mg/L左右进入厌氧系统为目标。而其中41311设计改造工艺流程(见图2)关键之关键是对羊毛脂的去除,据分析计算,在41312工艺特点说明3gCODCr/g羊毛脂的情况下,本废水近一半的(1)该工艺由酸化2生化2物化三段组成,酸化的CODCr来自羊毛脂。作用在于破乳去羊脂、SS及CODCr等,该段CODCr当水温达40℃以上时,在中碱性条件下,由于去除率可达90%以上,为二段的生化处理创造了有表面活性剂的作用,羊毛脂呈乳化状态溶解于废水利的条件。中,其粘稠度如米汤水,投加单一的中性混凝剂难于(2)本工艺厌氧系统系利用原10座接触氧化塔##形成絮状体分离。因此,本文选择以下两种工艺方及2、3沉淀池改造,内置弹性填料,可提高处理案进行比较试验:方案一,混合原水→酸化→絮凝→负荷、减小容积,并使厌氧反应时间限制在水解阶沉淀→出水;方案二,混合原水→混凝→沉淀→出段,有利于难降解物质变性,提高后续A/O池的去水。试验结果见表2。除率。412污泥沉降试验(3)限制A池在兼氧状态下运行,大量二沉池#取表2中1试样500mL及1000mL,分别倒生化污泥回流入A池后,在兼性菌的作用下,产生入相应刻度的量筒内,静置,记录界面高度。结果见有效的生物吸附及筛选,使得在极短时间内,完成生给水排水Vol126No19200041n物反应过程。而O池有机污泥负荷低,氧化充分。表5改造工程构筑物A/O池配套运行,可使微生物在不同的环境条件下名称规格数量备注生长繁殖,抑制污泥膨胀。沉砂隔油曝气池1010m×510m钢筋混凝土1座利用原设施混合废水沉砂池格栅集水井沉砂隔油曝气池调节池调节池2010m×1010m×510m钢筋混凝土1座改造利用酸化反应池112m×112m×115m碳钢防腐8座新建PAM酸PAC、PAM↓↓↓1#沉淀池1010m×910m×512m钢筋混凝土1座利用原设施一级气浮池##酸化反应池1反应池1沉淀池###1、2、3反应池217m×217m×117m钢筋混凝土各1座新建PAM、NaOHA池312m×312m×515m钢筋混凝土2格新建↓#二级气浮池缓冲池厌氧塔(池)O池2510m×1610m×515m钢筋混凝土1座新建2反应池二沉池!1410m×315m(H)钢筋混凝土1座新建PAC、PAM↓缓冲池1010m×910m×512m钢筋混凝土1座改造利用排放三级气浮池3#二沉池A/O池反应池污泥浓缩池!410m×512m(H)钢筋混凝土2座改造利用回流污泥上清液池!310m×4165m(H)钢筋混凝土2座利用原设施至调节池上清液池污泥浓缩池物化沉渣厌氧反应塔!410m×615m(H)碳钢防腐10座改造利用厌氧反应池1010m×910m×512m钢筋混凝土2座改造利用溢流液至污泥干化场高位槽污泥干化场611第一阶段:A/O池培菌驯化阶段离心液至污泥干化场离心脱水机采用原接触氧化塔内污泥(生物膜)接种,连续滤饼外运动态培菌。将原接触氧化塔之末级溢流水引入O图2设计改造工艺流程池,并加入一定量的生物污泥,使混合液污泥浓度达注:实线框系新建,虚线框系全部利用或改造利用原有设备。(4)本工艺大多利用原有设施改造,可大幅度降1000mg/L左右,池内水深保持在2m左右,闷曝,控低造价。制O池DO2～4mg/L,3天后,镜检有豆形虫等原生动物出现,加入少量末级原接触氧化塔溢流水,继41313设计处理效果控制参数(见表4)表4设计处理效果控制参数续闷曝,3天后镜检有草履虫等原生动物,逐步加大原一级接触氧化塔溢流水,观察生物相有钟虫、等枝CODCrBOD5羊毛脂SSNH3-NTP水温项目pH虫等,然后全量引入进水,投入正常运行。/mg/L/mg/L/mg/L/mg/L/mg/L/mg/L/℃混合原水7～8200008000300060001002542612第二阶段:物化调试阶段出水7～81530061601950420038此阶段分为三个时段,第一个时段为延用原调节池去除率/%25233530PAC药剂,二级气浮出水CODCr高达3000～二级出水6～715307406070355000mg/L,说明不适用;第二个时段为改用PFS药气浮池去除率/%90889796#剂,1沉淀池出水迅速降至1500mg/L以下;第三厌氧塔出水6～76903703833个时段改投酸+PAC药剂,物化段出水CODCr略高(池)去除率/%555040于第二时段。综合考虑,以第三个时段调试结果作出水6～72075515801001830二沉池为本工程的试运行路线。至此,物化调试阶段结束,去除率/%70856053909917三级出水6～71765014681001829并进入正常运行。气浮池去除率/%151051500613第三阶段:厌氧塔(池)改造及培菌驯化阶段排放标准(二级)6～9≤200≤60≤15≤150≤25≤110此阶段停止原接触氧化塔运行,将二级气浮出5废水处理改造工程设计水直接引入A/O池。厌氧塔(池)按设计要求进行各构筑物尺寸规格见表5。改造。改造完成后,将二级气浮出水改引入厌氧系6试运行及处理效果统,水面淹没弹性填料,然后引入一定量的某食品厂考虑试运行期间不能停产等原因,基本上分四厌氧污泥接种,静置约20天后,可见水表面产生大个阶段进行。量的细小气泡,水色变为灰色。约30天后,填料上42给水排水Vol126No192000n形成少量的生物膜,水色变成墨黑色,然后少量进处理厂。此部分羊脂若经物化处理转入污泥,非但水,溢流水引入缓冲池,再回流至厌氧塔(池),控制增加了污泥脱水的难度,且浪费了可观的羊毛脂资出水的pH值。约2个月后,全部二级气浮出水引源。因此,羊脂应尽量在投药絮凝前段予以分离回入厌氧系统,并实现部分厌氧出水回流。3个月后,收。本工程羊脂回收率(不含车间内回收率)约达厌氧出水CODCr接近达到了设计的控制指标,该阶30%～40%的情况下,即尚有1500～2000mg/L羊段结束。脂流入物化段转入污泥。614第四阶段:联动试运行阶段即便如此,通过羊脂回收所获得的收益,将补偿全流程联动运行2个月,出水水质稳定,水色清废水处理运行费用,大大降低了处理成本。所以,对澈,于1999年底顺利通过有关部门的验收。各项目于高运行费用的洗毛废水处理,如何进一步提高羊处理效果完全达到了表4中的预计目标。验收后一脂回收率,是今后努力的方向。直至发稿时连续运转达标,最近连续5天的各段713曝气头质量问题CODCr运行数据摘录如表6。这是污水处理曝气系统中普遍存在的一个问表6各段出水CODCr运行数据题,但对洗毛废水则尤为突出。在试运行期间,曝气池底部微孔曝气器曾多处破裂,溶解氧一度在调节池二级气浮池缓冲池二沉池三级气浮池去除率日期/mg/L/mg/L/mg/L/mg/L/mg/L/%015mg/L以下,微生物相继死亡,出水CODCr高达022814595911135528515798191500～2000mg/L,中途不得不停止进水放空更换。022998389608552581779812因此,如何生产高质量的曝气头以及如何选择曝气030110778169419853831469816头型式,应引起厂家及设计者的高度重视。030213116140916682671749817714关于沉淀池的型式030316160158719592871849819本工程因受投资、场地的限制,在设计时不得不表6中缓冲池出水CODCr高于二级气浮池出遵守尽量利用原有设施的原则,延用原1#沉淀池,水,系由于原水中挟带有厌氧污泥之故。虽然将池内!50mm斜管换成!80mm斜管,但发7存在问题及讨论生堵塞现象将会仍然存在。故建议在新的洗羊毛废711污泥脱水问题水处理工程设计中,应优先选用辐流式或平流式沉本工程污泥分为物化污泥和生化污泥两大类。淀池为宜。其中浮渣送羊脂回收系统,沉渣则经离心机715调节池调蓄能力问题(!550mm卧螺机2台)脱水后外运。本工程原调节池停留时间达6h,因此,按照设离心脱水机虽具有诸如板框压滤机、带式压榨计水量,可以控制在105m3/h左右运行。机、真空过滤机难以达到的优点,但仍然存在污泥回但在运行过程中,1#反应池内水面经常超过池收率低、主要部件易于损坏等缺陷。为了连续有效顶外溢(设计超高015m),说明进水量超过了运行,宜考虑一定量的备用设备,这无疑将增加造105m3/h。分析其原因,主要出自调节池经改造后价。因此,要解决洗毛废水物化污泥的脱水问题,笔水位变幅仅在110m以下,调节池提升泵处于忽开者认为可通过两种途径改善:一是采用污泥消化变忽停状态,有效工时缩短。建议在进行新工程设计性脱水;二是开发一种污泥脱水新设备,兼备脱水效时,应充分考虑这一情况。果好、污泥回收率高等两大基本条件。712羊脂回收]作者通讯处:310012杭州市文二路(11)号3-1-3洗毛废水经车间离心分离回收约20%的羊毛电话:(0571)8821434(H)脂后,仍有约80%(不含炭化废水)的羊脂排入废水修回日期:2000O3O13给水排水Vol126No19200043nWATER&WASTEWATERENGINEERINGVol126No19September2000GISs,thispaperpresentsamethodofstatusanalysisforwaterpipenetworkswithGeneticAlgorithms(GA)tosolvetheproblemsofaccuracyofnodeflowandHazen2WilliamsCoefficient.ItalsopresentsthebasicGAtheory,waterdis2tributionsystem’smathematicalmodeling,onekingandmanyqueensgeneticinheritancemethod,geneticsaltationthe2oryandsomeoftheC++sourcecodes.Withtheprogram,weextendthefunctionforWDOCsoftware.TheexamplegivesoutanideathatWDOCcandotheworksofstatusanalysisforwaterpipenetworks.OptimalManagementofUrbanDischargeSystem⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ZhangZhongxiuetal(37)Abstract:Thescaleandlayoutofwastewaterdischargesystemmustbeprovedinthegeneralurbanplanning.Butnowdaysinmostcaseitisqualitative,sothereliabilityislow.Amethodandcalculationofdynamicquantitativeanalysisofwastewaterdischargesystemarepresented;itwillbepracticalforgeneralurbanplanning.DesignandOperationofWoolWastewaterTreatmentFacility⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯HuDaqiang(40)Abstract:AWoolWastewaterTreatmentFacilityhasbeenimprovedonthebasisofembeddedanalysisoftheorigi2nalfacilityandexperimentalresearch.Thisisacompositionofacidification2biological2physicochemicalprocesses.BythereformedfacilitystableeffluentwithCODCr<200mg/Lwhichisquiteenoughtomeetthenationalwastewaterdis2chargestandardhasbeenobtainedinconditionwhentheinletCODCrwas2000mg/L.ApproachofDomesticAnimalBreedingWastewaterTreatment⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯YuJinlianetal(44)Abstract:Thispaperstudiesthetreatmentofdomesticanimalbreedingwastewaterbythecoagulation2ammoniaremoval2aerobicbiochemicalprocess.Itshowsthatthesuspendedsolid,colloidandpartialnon2degradablesubstanceinbreedingwastewatercanbedecreasedgreatlybyaddingofcalciumhydroxide.ItisbenefittobiodegradationwhenNH3-Nisbelow200mg/Lafterammoniaremoval.Then,thequalityofeffluentcanmeetthedischargestandardsofdo2mesticanimalbreedingwastewaterofShanghaiundertheconditionofsludgeconcentrationat3500～4500mg/L,33CODCrvolumeloading<3.0kg/m·dandNH3-Nvolumeloading<0.22kg/m·d.DesignandApplicationofSeparationChamberforCoarseGranules⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯GuYuanhua(47)Abstract:Someproblemsoftenraiseindesignofseparationchamberforcoarsegranulesarediscussedandsolutionshavebeengiven.Alsoattentionstoselectthedesignparametersareindicated.UASB2SBRProcesstoTreatPotatoFermentationWastewater⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯TianNingningetal(49)Abstract:Thispaperisfocusingoncomparingthreebasictreatmentprocessessuchasliquid2solidseparation,anaer2obicfermentationandoxidation.ThefullscaleofcombinationsystemofPressureFilterUASB2SBRforthetreatmentofpotatofermentationdistillerswasstudied.Theresultshowedthataftertheeffectiveseparateofsolidandliquidthe3UASB’svolumetricCODloadingcouldreach8kgCOD/mperday.Theeffluentreachedthedischargestandard.DepositionofSolidParticlesinUniformRevolvingLiquid⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯PiYunzhengetal(52)Abstract:Inuniformrevolvingliquidvesselsolidparticlesshalldistributegradationallywithdifferentdensitiesaroundtherevolvingaxis.Theparticlesconcentratedonthemiddlebottomofthevesselwillformaparaboloid.Theparametersofthisparaboloidsuchassurfaceequation,heightandmaximumdiametercouldbecalculated,andthesearerelatedtotherevolvingspeed,thedensitiesofthesolidparticlesandtheliquid.DesignofFireHydrantSystemfor9to122storeyResidentialBuildings⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯SongJian(55)Abstract:Somerecommendationsindesignoffirehydrantsystemfor9to122storeyresidentialbuildingsarepro2posed,theseincludetheincorporationwiththedrinkingwatersystem,leavingoutofroofwatertankwhenthefrequencycontrolorpneumaticwatersupplyfacilitywithreliablepowersourceisinstalled.ExperiencesonSupervisingofBuildingWaterSystemConstruction⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ChengXianqietal(57)Abstract:Theexperiencesonsupervisingofindoorandoutdoorpipelineengineeringaresummarized.Somecom2monproblemsandcountermeasuresareincluded.ApplicationofLowExpansionFoamExtinguishingSprinklerSystem⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯MaoJian(59)Abstract:Thispapercoverslowexpansionfoamextinguishingsprinklersystemanditsdesignpractice.Thepracti2caltechnicalmeasurestousethissystemforlarge2areaprotectionlikebigwarehousearealsoincluded.OnElectrothermalAccumulatorBasedCentralHotWaterSystem⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯WuXiaoli(61)Abstract:Thedownpricepolicyinlowloadingtimeofenergyconsumptionisabouttobeissuedanditwillbeverybeneficialtotheusers.Inthispapertheelectrothermalaccumulatorbasedcentralhotwatersystem,whichspendspowerinlowloadingperiodforthermalaccumulationandreleasestheheatinhighloadingperiodforhotwatersupplywasdis2cussedtechnicallyandeconomicallyanditisbelievedthatthefeasibilityandnecessitytodevelopthissystemhavebeenestablished.Theperspectiveofthissystemiswidebothforthenationalmacropowerpolicyandtheeconomicalinterestoftheusers.