二段生物接觸氧化法處理糖果生產(chǎn)廢水
摘 要:二段生物接觸氧化法在糖果生產(chǎn)廢水治理中的應(yīng)用實踐(小試和工程) 結(jié)果表明: 二段生物接觸氧化法對高濃度有機廢水治理能夠獲得較好的處理效果, 總BOD5 和CODc r的去除率能夠達到97. 4 和96. 0% 以上, 出水全部指標達到地方污水排放標準.
關(guān)鍵詞:糖果 生產(chǎn)廢水 二段生物接觸氧化法
1 前言
廣州糖果廠主要生產(chǎn)糖果、固體飲料等, 每天外排生產(chǎn)廢水250 m 3, 廢水水質(zhì)為BOD5 900～ 950 mg/L , CODcr 1 400～ 1 700 mg/L , SS 160～ 270 mg/L , 動植物油10～ 30 mg/L. 地方污水排放標準 為BOD5 ≤ 3 0mg /L , CODcr ≤ 8 0mg /L , SS ≤ 7 0 mg/L , 動植物油≤10 mg/L , 因此該股廢水必須經(jīng)過嚴格處理后方能排放.
該廠原購置安裝的一套地埋式生物接觸氧化設(shè)備, 經(jīng)調(diào)試運行, 出水BOD5≥120 mg/L , 無法達到地方污水排放標準. 原有工藝流程如附圖.
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| 附圖 原工藝流程圖 |
原有工藝的技術(shù)參數(shù): 調(diào)節(jié)池為130 m3; 污泥吸附及初沉池容積為27 m3; 初沉池為斜管沉淀; 表面負荷為1. 8 m3/m 2·h; 生物接觸氧化池為66 m 3, 其中填料約56 m 3; 二沉池為豎流式沉淀, 表面負荷為0. 9 m3/m 2·h;
以上初沉池、二沉池表面負荷按實際運行時, 水量250 m3/d, 即平均10. 4m 3/h 核算.
原有地埋式生物接觸氧化成套設(shè)備, 是針對城市生活小區(qū)污水治理而設(shè)計制造的, 設(shè)計能力為15 m 3/h , 但生活污水屬低濃度有機廢水,BOD5 值一般小于300 mg/L , 很顯然直接采用該設(shè)備處理10. 4 m 3/h 的糖果廠高濃度有機廢水, 停留時間過短, 有機負荷過大, 出水是難以保證達標的.
結(jié)合廠方實際, 我們選用二段生物接觸氧化法的工藝, 對原治理設(shè)施進行改造完善. 即在原成套設(shè)備之前新增加第一段接觸氧化池, 原初沉池作為一沉池, 原生物接觸氧化池和二沉池構(gòu)成第二段接觸氧化系統(tǒng). 二段法流程, 可使每段氧化池中微生物與負荷條件相適應(yīng), 有利于微生物馴化, 提高生化處理效率, 縮短總的接觸氧化時間, 同時二段法流程較一段法維護管理方面略顯復雜. 但對本實際問題, 仍不失為一種較好的補救辦法. 為了獲得合理的設(shè)計參數(shù), 保證出水達標, 我們對二段生物接觸氧化法處理糖果生產(chǎn)廢水的工藝過程進行了小試實驗.
2 小試研究
2. 1 實驗裝置及方法
實驗裝置如圖1 所示.
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| 圖1 實驗裝置流程示意圖 |
一氧池的尺寸為0. 5×0. 5×0. 5m , 其容積為 0. 125m3, 其中填料體積0. 075m3; 二氧池尺寸與一氧池相同; 一沉池、二沉池尺寸均為0. 4×0. 4 ×0. 5m , 容積0. 08m3. 填料采用PVC 雙通蜂窩填料, 軸、徑向均可通水, 軸、徑向孔徑均為50mm. 曝氣設(shè)備采用穿孔管. 實驗中一氧池、二氧池溶解氧控制在2～ 3 mg/L .
實驗開始時, 一氧池、二氧池先用城市污水處理廠曝氣池活性污泥作接種物, 加入糖果生產(chǎn)廢水, 悶曝后逐漸加大進水量, 進行生物膜培養(yǎng)馴化, 直至填料上長出一層橙黑色生物膜. 然后再改變操作條件, 考察不同有機負荷時的BOD5 和CODcr的去除率.
2. 2 實驗結(jié)果及分析
不同實驗條件下的處理結(jié)果見表1.
| 表1 小試結(jié)果 |
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由表1 可見, 在實驗范圍內(nèi), 隨著有機負荷的增大,BOD5, CODcr的去除率減少, 出水水質(zhì)相應(yīng)變差.
當?shù)谝欢紊锝佑|氧化有機負荷為4. 56 kg2 BOD5 /m 3 填料·d 時, BOD5 從949 mg/L 降至290 mg/L , 去除率為69. 4% , CODcr從1 620mg/L 降至518 mg/L , 去除率為68. 0% , 再接第二段生物接觸氧化, 負荷為1. 40 kgBOD5 /m 3 填料·d, 則 BOD5 和CODcr分別降至2. 0mg/L 和72. 0mg/L , 去除率分別為92. 4%和86. 3% , 全過程BOD5 的去除率為97. 7% , CODcr的去除率為95. 6% , 出水全部指標達到排放標準。有機負荷過大時, 出水難以保證達標; 有機負荷過小時, BOD5, CODcr的去除率雖有進一步提高, 但在工程設(shè)計中處理設(shè)施容積將大幅度增加, 是不經(jīng)濟的. 同時, 當一氧池負荷為4. 56 kgBOD5 /m 3 填料·d 時, 一沉池出水BOD5 為 290mg/L , 能滿足工廠現(xiàn)有成套設(shè)備的原設(shè)計進水要求, 因此該組數(shù)據(jù)可以作為工程設(shè)計的依據(jù).
3 工程改造及運行效果
3. 1 工藝流程說明
整個工藝改造僅需在原成套設(shè)備之前增加一個一氧池即可. 保留原設(shè)備中的污泥吸附池, 一沉池、二沉池中的污泥靠氣提回流至污泥吸附池, 進行污泥好氧消化, 以減少剩余污泥量, 同時污泥吸附池也具有降解BOD 的作用
3. 2 主要技術(shù)參數(shù)
一氧池: 有機負荷取4. 5 kgBOD5 /m 3 填料·d, 一氧池尺寸5. 0×5. 0×3. 5m , 填料體積50m 3, 運行時溶解氧控制在2～ 3 mg/L , 填料與小試驗時相同. 為了提高氧轉(zhuǎn)移效率、降低能耗, 采用中心廊道式曝氣, 曝氣管采用陶瓷孔曝氣管, 設(shè)置在池的中間.
污泥吸附池: 溶解氧控制在2～ 3 mg/L.
二氧池: 填料體積約56 m3, 按其進水濃度 BOD5290 mg/L 計, 經(jīng)校核計算, 其有機負荷為1. 30 kgBOD5 /m 3 填料·d, 運行時溶解氧控制在2～ 3 mg/L.
3. 3 調(diào)試及運行效果
工程改造過程中, 原污水處理設(shè)備保持運轉(zhuǎn). 新增一氧池竣工后, 開始調(diào)試. 首先按照小試研究的方法, 在一氧池填料上掛膜馴化, 然后再將一氧池與原設(shè)施連通, 投入運轉(zhuǎn). 運轉(zhuǎn)2 個月后, 經(jīng)生物相觀察表明, 一氧池生物膜主要的菌膠團、絲狀菌、鐘蟲、枝蟲等原生動物, 二氧池生物膜出現(xiàn)輪蟲、線蟲等大量后生動物, 說明二段生物接觸氧化過程是正常的.表2 為正常運行后連續(xù)3 d 水質(zhì)監(jiān)測的結(jié)果.
由表2 可見, 工程實測數(shù)據(jù)與小試實驗結(jié)果基本吻合, 二段生物接觸氧化全過程BOD5 去除率超過97. 4% , CODcr去除率超過96. 0% , 出水指標全部符合地方污水排放標準.
另外, 由于設(shè)置了污泥吸附池, 對一沉池、二沉池污泥進行好氧消化, 使得系統(tǒng)的剩余污泥量很少, 不必單獨設(shè)置污泥處理設(shè)施. 連續(xù)運轉(zhuǎn)5 個多月來, 尚未排放過剩余污泥, 而污泥吸附池內(nèi)ML SS 值保持在4～ 5 g/L , 未對出水水質(zhì)產(chǎn)生不利影響. 當污泥吸附池內(nèi)ML SS 值過高并影響出水水質(zhì)時, 可用吸糞車排除部分污泥. 排泥制度需根據(jù)運行經(jīng)驗制定.
| 表2 工程調(diào)試數(shù)據(jù) |
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4 結(jié)束語
利用二段法生物接觸氧化處理糖果廠高濃度有機廢水, 經(jīng)過工藝小試證明是可行的, 并將小試結(jié)果應(yīng)用到工程實踐中, 用較少的投資, 取得了良好的處理效果, 全部出水指標均達到地方污水排放標準.
設(shè)置了污泥吸附池, 對有機污泥進行好氧消化, 使得整個系統(tǒng)的有機污泥基本達到自身平衡, 實現(xiàn)了污水、污泥的一次性處理, 簡化了處理工藝. 污泥吸附池內(nèi)BOD 的去除及污泥好氧消化的機理和動力學, 有待于進一步研究.
參考文獻
1 余淦申. 生物接觸氧化處理廢水技術(shù). 北京: 中國環(huán)境科學出版社, 1992 2 陳玉莉, 等. 生物接觸氧化法處理酵母廢水. 水處理技術(shù), 1988, (2) :
3 李樂琴. VC 廢水治理的實踐與探索. 環(huán)境污染與防治, 1995, 17 (6) :
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