植物提取廢水處理工程實(shí)例分析

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摘要：介紹了植物提取廢水處理工程，根據(jù)植物提取廢水的濃度高、廢水產(chǎn)生量大及成分復(fù)雜的特點(diǎn)，屬于難處理的工業(yè)廢水之一，而再生樹脂柱廢水及層析過程廢水酸堿性強(qiáng)，COD濃度高的特點(diǎn)，廢水處理采用預(yù)處理-IC厭氧塔-接觸氧化池-二沉池出水工藝進(jìn)行處理。由工程實(shí)際運(yùn)行標(biāo)明，設(shè)計處理能力為500m3/d，廢水進(jìn)水COD≤8500mg/l，出水≤300mg/l，CODCr、SS的去除率分別為96.5%、85.7%。出水遠(yuǎn)低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996三級排放標(biāo)準(zhǔn)要求，且此工藝具有出水穩(wěn)定、去除效率高及占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：植物提取廢水；IC厭氧塔；接觸氧化池

引言

某公司主要從事植物提取物以及其他營養(yǎng)成分的生產(chǎn)和銷售，主要包括高品質(zhì)紅景天提取物、蘋果多酚、洋甘菊提取物、針葉櫻桃、咖啡豆提取物、葡萄籽提取物、竹葉提取物等。在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水來源主要有三個主要方面：原料清洗廢水、再生樹脂柱廢水及層析過程廢水，日產(chǎn)廢水量為500m3/d。隨著企業(yè)對資源節(jié)約及環(huán)保意識的逐漸提高，對其中低濃度清洗廢水進(jìn)行循環(huán)使用，高濃度廢水預(yù)處理后再進(jìn)行生物法處理，廢水處理后達(dá)到市政管網(wǎng)接納標(biāo)準(zhǔn)。

1廢水水質(zhì)情況

本項目設(shè)計廢水主要來源四個方面：原料清洗廢水、再生樹脂廢水、層析過程廢水和地面清洗水。其中，原料清洗廢水主要來源于水果和藥劑投產(chǎn)之前的清洗廢水，該廢水具有一定的COD和SS，其中COD大概為300mg/L，SS為200mg/L；再生樹脂廢水主要是源于在制作去離子過程中所產(chǎn)生的廢水，這部分廢水的水質(zhì)硬度較高，但是每天水量相對較?。粚游鲞^程所產(chǎn)生的廢水是總個廢水中污染最大的，在利用層析柱提取蘋果、葡萄、李子、桑葚及黑豆皮分離物時產(chǎn)生一些COD濃度較高的廢水，該部分廢水的COD達(dá)到10000mg/L，產(chǎn)水量也相對較大；地面清洗水主要源于對設(shè)備以及地面的清洗，這部分廢水中的SS較大，大概為200mg/L。由于在生產(chǎn)過程是將所有過程中廢水都集中一起處理，就導(dǎo)致了廢水的成分變的復(fù)雜了，但是也稀釋了部分的COD濃度，表1為調(diào)試期間的廢水水質(zhì)情況。廢水經(jīng)過處理后，與生活廢水一起排入污水處理廠，廢水經(jīng)過處理后的出水水質(zhì)情況如表2.

2廢水處理工藝流程的選擇

2.1廢水處理工藝流程

該廢水COD濃度較高，可生化性一般的；廢水中難降解的懸浮物質(zhì)較多，對生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生較大的負(fù)荷沖擊，對污染物的去除存在一定的難度。針對該廢水特點(diǎn)，結(jié)合廢水排放要求，采用“預(yù)處理+IC厭氧塔+接觸氧化池+二沉池”的組合處理工藝，確保廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

2.2工藝流程說明

車間廢水經(jīng)過格柵后進(jìn)入集水井，在格柵的作用下對車間廢水中一些較大的雜物進(jìn)行攔截去除。廢水由集水井泵進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池推流器的作用下，對廢水進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)作用；綜合調(diào)節(jié)池廢水在提升泵的提升作用下，廢水泵入pH調(diào)節(jié)池，在pH調(diào)節(jié)池中通過投加酸堿進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，pH控制在6.8-7.2。出水進(jìn)入混凝，絮凝池中，在混凝，絮凝絮凝池投加PAC，PAM；絮凝池出水進(jìn)入斜板沉淀池池進(jìn)行泥水分泥作用，上清液進(jìn)入中間水池，為了配合IC厭氧塔進(jìn)水，在斜板沉淀池和IC厭氧塔之間設(shè)置中間水池，以方便IC厭氧塔進(jìn)水的提升作用；廢水進(jìn)入IC厭氧塔后，經(jīng)過厭氧菌的作用，使得廢水中COD大幅度降解，并且產(chǎn)生沼氣；廢水經(jīng)過IC厭氧塔后，進(jìn)入接觸氧化池，在好氧菌作用下，使得廢水中的COD降低至達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)；經(jīng)過生化工藝后，廢水進(jìn)入二沉淀池，對接觸氧化池中多帶出的絮狀泥進(jìn)行物理沉淀作用，上清液排至總排流量計達(dá)標(biāo)排放。在斜板沉淀池，IC厭氧塔和二沉池中產(chǎn)生的污泥在污泥濃縮池中沉淀后，經(jīng)過螺桿泵泵打入疊螺脫水機(jī)機(jī)進(jìn)行壓濾，同時壓濾液和上清液重新排進(jìn)集水井中。

2.3主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

（1）綜合廢水調(diào)節(jié)池地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，含玻璃鋼蓋板，尺寸：15.0m×6.0m×3.5m，內(nèi)涂環(huán)氧樹脂防腐3布5油，有效容積270m3，停留時間12H，主要作用是調(diào)節(jié)車間排放廢水水質(zhì)水量。配置提升泵2臺（流量：30m3/h，揚(yáng)程：15m，1用1備）；控制方式為手動/自控，自控時由液位計信號遠(yuǎn)程控制；泵出口設(shè)置電磁流量計1套；潛水?dāng)嚢铏C(jī)（葉輪直徑620mm，葉輪轉(zhuǎn)速480r/min、功率5.5kW、電壓380V、安裝系統(tǒng)的材質(zhì)都為304不銹鋼，配套安裝導(dǎo)軌，起吊架，不銹鋼鋼絲繩、安裝導(dǎo)軌按池深3.5米配）。（2）pH回調(diào)池鋼結(jié)構(gòu)及玻璃鋼防腐，尺寸：1.5m×1.5m×2.5m，有效容積4.5m3，停留時間15分鐘，主要作用投加硫酸及氫氧化鈉對調(diào)節(jié)池出水進(jìn)行酸堿調(diào)節(jié)。配置立式攪拌機(jī)1臺（功率1.5kW、葉輪轉(zhuǎn)速：80r/min、葉輪直徑400mm二葉折槳二層、攪拌軸長：2000mm及攪拌機(jī)的軸,葉輪材質(zhì)為鋼襯塑），設(shè)置在線pH計1套，計量泵2臺（流量150L/H，出口壓力6kg/cm2）。（3）混凝池鋼結(jié)構(gòu)及玻璃鋼防腐，尺寸：1.5m×1.5m×2.5m，有效容積4.5m3，停留時間15分鐘，主要作用投加聚合氯化鋁進(jìn)行混凝反應(yīng)。配置立式攪拌機(jī)1臺（功率1.5kW、葉輪轉(zhuǎn)速：80r/min、葉輪直徑400mm二葉折槳二層、攪拌軸長：2000mm及攪拌機(jī)的軸,葉輪材質(zhì)為鋼襯塑），計量泵1臺（流量90L/H，出口壓力6kg/cm2）。（4）絮凝池鋼結(jié)構(gòu)及玻璃鋼防腐，尺寸：1.5m×1.5m×2.5m，有效容積4.5m3，停留時間15分鐘，主要作用是通過絮凝劑，使水中的這些絮體形成大顆粒絮狀物。配置立式攪拌機(jī)（功率1.5kW、葉輪轉(zhuǎn)速：80r/min1臺、葉輪直徑400mm二葉折槳二層、攪拌軸長：2000mm及攪拌機(jī)的軸,葉輪材質(zhì)為鋼襯塑），計量泵1臺（流量90L/H，出口壓力6kg/cm2）。（5）斜板沉淀池鋼結(jié)構(gòu)及玻璃鋼防腐，尺寸：3.0m×7.5m×3.5m，有效容積45m3，停留時間2h，主要作用是絮凝池形成大顆?！暗\花”后進(jìn)入斜板沉淀池，在斜板沉淀池內(nèi)進(jìn)行泥水分離。配置PVC斜板。（6）中間水池地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，含蓋板，尺寸：6.0m×3.0m×3.5m，內(nèi)涂環(huán)氧樹脂防腐3布5油，有效容積48m3，主要作用是收集斜板沉淀池出水。配置提升泵2臺（流量25m3/h，揚(yáng)程32m，1用1備）；控制方式為手動/自控，自控時由液位計信號遠(yuǎn)程控制；泵出口設(shè)置電磁流量計1套。（7）IC厭氧塔鋼結(jié)構(gòu)及玻璃鋼防腐，含蓋板，尺寸：Φ6.0m×20.0m，有效容積550m3，停留時間26h，主要作用是通過培養(yǎng)的厭氧顆粒污泥與廢水充分接觸和傳質(zhì)，將廢水中的有機(jī)物降解。污水泵進(jìn)水流量為21m3/h，配置IC厭氧塔提升泵2臺（流量：10m3/h，H=30m，1用1備）；厭氧塔內(nèi)循環(huán)泵2臺（流量200m3/h，H=16m，1用1備）；泵出口設(shè)置電磁流量計2套；厭氧塔設(shè)置pH計1套,溫度控制器1套；排泥泵（流量：20m3/h，揚(yáng)程20m，1臺）；三相分離器1套；厭氧塔系統(tǒng)布水系統(tǒng)1套。（8）接觸氧化池鋼結(jié)構(gòu)及玻璃鋼防腐，含蓋板，尺寸：12.0m×6.0m×5.5m，有效容積360m3，停留時間17h，主要作用是池內(nèi)充滿填料，充氧的污水浸沒填料，并以一定的流速進(jìn)過填料，在填料上布滿生物膜，污水與生物膜接觸，通過生物膜上的微生物的新陳代謝，使得污水中的有機(jī)物去除，污水得到凈化。風(fēng)機(jī)2臺（流量：7.55m3/min，風(fēng)壓63.7kpa，1用1備）；管式曝氣器80套（Φ63×1000mm，通氣量5m3/h充氧能力7.5kgO2/kW·h）。（9）二沉池鋼結(jié)構(gòu)及玻璃鋼防腐，尺寸為Φ6.0m×3.5m，表面負(fù)荷1m3/（m2·h），停留時間3.5h，主要作用是使接觸氧化處理后的泥水分離使經(jīng)過生物處理的混合液澄清，同時對混合液中的污泥進(jìn)行濃縮。配置污泥回流泵2臺（流量15m3/h，揚(yáng)程20m，1用1備）；泵出口設(shè)置電磁流量計1套。（10）污泥濃縮池地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，含蓋板，尺寸：5.0m×5.0m×4.0m，內(nèi)涂環(huán)氧樹脂防腐3布5油，有效容積85m3，主要作用是斜板沉淀池、IC厭氧塔及二沉池排放污泥。配置污泥泵2臺（螺桿泵：流量10t/h，揚(yáng)程60米），疊螺脫水機(jī)1臺。

3工程調(diào)試及運(yùn)行分析

3.1接種培養(yǎng)

此類廢水處理工程調(diào)試主要集中在IC厭氧塔及接觸氧化池兩個處理階段，為了縮短污泥培養(yǎng)時間，厭氧菌群的培養(yǎng)采用接種成熟顆粒污泥。IC厭氧塔的厭氧菌取山東檸檬酸廠的成熟的厭氧顆粒污泥。成熟顆粒污泥為其粒度分布較均勻，大小在2-3mm，表面光滑，呈現(xiàn)灰黑色；顆粒的密度較大，沉降性能非常好，幾乎幾秒鐘的時間，顆粒就與水分離，且水色清澈，沒有渾濁現(xiàn)象。顆粒污泥馴化時間為20天分三階段增加負(fù)荷，每次增加負(fù)荷為設(shè)計負(fù)荷的30%。IC厭氧塔調(diào)試期間溫度控制在35度，采用蒸汽混合器進(jìn)行加熱；VFA控制在300mg/l以下；pH控制在6.8-7.2之間；在當(dāng)廢水中N、P等營養(yǎng)元素不足時，不易于形成顆粒，對于已經(jīng)形成的顆粒污泥會發(fā)生細(xì)胞自溶，導(dǎo)致顆粒破碎，因此要適當(dāng)加以補(bǔ)充。接觸氧化池污泥取自市污水處理廠的二沉池，接種污泥量為曝氣池有效容積的30%，培馴期間，先對進(jìn)水進(jìn)行稀釋，并加適量生活污水，經(jīng)混合配制后（混合液COD在500mg/L左右）進(jìn)行悶曝,每天排走過量上清液,補(bǔ)充好氧微生物繁殖生長所需要的其它營養(yǎng)元素，等菌膠團(tuán)和固著型纖毛蟲（鐘蟲、累枝蟲）大量出現(xiàn)時，說明活性污泥絮體已經(jīng)形成、有較好活性，并在以后的一段時間內(nèi)穩(wěn)定在2000～4000mg/L?；钚晕勰嘈阅艿暮脡模筛鶕?jù)所含菌膠團(tuán)多少、大小及結(jié)構(gòu)的緊密程度來確定，規(guī)則的菌膠團(tuán)是活性污泥系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的指示生物。

3.2系統(tǒng)運(yùn)行情況

工程調(diào)試從2017年開始，進(jìn)過2個月的運(yùn)行調(diào)試期達(dá)到設(shè)計負(fù)荷，原水COD為8500mg/l，進(jìn)預(yù)處理、IC厭氧塔、接觸氧化池及二沉池，COD總?cè)コ蔬_(dá)98%。系統(tǒng)COD出水遠(yuǎn)低于當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S接納的排放標(biāo)準(zhǔn)。

4運(yùn)行費(fèi)用分析

該廢水處理系統(tǒng)主要包括：人工費(fèi)、消耗電費(fèi)、藥劑費(fèi)用。本廢水處理工程中設(shè)備每班設(shè)置1人二班制,每月按4000元工資計算。日污水處理量按500m3計算，折合每m3污水消耗人工費(fèi)費(fèi)為0.53元。污水站按每天實(shí)際用電700kW/d，電價0.8元/度計算，則每天消耗的電費(fèi)總價為560元，日污水處理量按500m3計算，折合每m3污水消耗電費(fèi)為1.12元。污水處理過程中的藥劑使用主要為氫氧化鈉污水檢測藥劑費(fèi)用等，日污水處理量按500m3計算，折合每m3污水消耗藥劑費(fèi)用為0.30元/m3。綜上所述，該廢水運(yùn)行費(fèi)用成本：1.95元/m

3.結(jié)語

該工程采取IC厭氧塔，接觸氧化工藝，是針對該公司的廢水特點(diǎn)設(shè)計的，利用IC厭氧塔的高去除率、低運(yùn)行成本及占地面積小的特點(diǎn)。此工藝對土地資源節(jié)約，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，起到很好的作用。該廢水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥排放至污泥濃縮池，濃縮后的污泥量大大減少，降低了污泥處理成本，并減少了污泥的排放量。該系統(tǒng)大大減輕了對周圍環(huán)境的污染，并為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。

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作者：唐勝 單位：蘇州市鵬月環(huán)保工程有限公司