1 廢水處理設(shè)計
該廠廢水主要來自酸化、水解、清洗等工藝，廢水中主要含有動植物油、各類硬脂酸、油酸、無機(jī)酸等。
設(shè)計水量為重50m3／d，．廢水經(jīng)處理后應(yīng)達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)(CB8978—96)，進(jìn)出水水質(zhì)情況見表1。
| 水質(zhì)類型 | ρ（BODcr）/ (mg·L-1) |
ρ（CODcr）/ (mg·L-1) |
ρ（SS）/ (mg·L-1) |
ρ（NH3-N）/ (mg·L-1) |
PH值 | ρ（動植物油）/ (mg·L-1) |
| 設(shè)計進(jìn)水 | 3000 | 5000 | 800 | 80 | 2-4 | ≤120 |
| 處理出水 | ≤20 | ≤100 | ≤70 | ≤15 | 6-9 | ≤10 |
1.1 廢水處理工藝
該工程采用生物法為主體處理工藝，以隔油池，沉淀池為預(yù)處理工藝。污泥定期排入污泥池，干化后外運(yùn)。工藝流程見圖1。
1.2 主要構(gòu)筑物及設(shè)備
1.2.1 隔油池
采用平流隔油池，水力停留時間2h。浮油進(jìn)行回收。平面尺寸2.0m×3.0m，有效水深3.0m。
1.2.2 調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池停留時間為14h。平面尺寸6.0m×4.0m，有效水深3.2m。
1.2.3 斜管沉淀池
沉淀池前端為旋流反應(yīng)區(qū)，混凝區(qū)，后段為斜管沉淀區(qū)。反應(yīng)區(qū)利用提升水泵的沖力，在反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成旋流，使石灰乳與廢水充分反應(yīng)，Ca(OH)2既可作為一種很好的混凝劑，使廢水中的膠體物質(zhì)發(fā)生電中和形成絮體，從而使絕大部分有機(jī)物沉淀下來，形成明顯的固液分離，又可提高廢水的pH值，同時又可降低廢水中的SO42-的濃度，有利于后續(xù)厭氧水解處理。沉淀區(qū)采用斜管沉淀，表面負(fù)荷為1.1m3／m2，總停留時間為2.8h。平面尺寸為5.0m×2.0m，有效水深3.5m。
1.2.4 ABR反應(yīng)器
厭氧折流板反應(yīng)器(Anaerobic Baffled Reactor，簡稱ABR)。水力總停留時間為6h，取水解反應(yīng)段。上升區(qū)流速2.5 m／h，下行區(qū)流速13.3 m／h，容積負(fù)荷為5.5 kg／(m3·d)。利用酸化水解菌將油脂水解成甘油、脂肪酸等易被微生物降解的可溶性物質(zhì)，提高SBR反應(yīng)池進(jìn)水的可生化性，降低后續(xù)SBR反應(yīng)池的有機(jī)負(fù)荷，縮短SBR反應(yīng)時間。平面尺寸2.0m×7.0m，有效水深3.5m。
1.2.5 配水池
儲存ABR反應(yīng)器出水，同時作為SBR反應(yīng)器的配水池，停留時間為4h，平面尺寸4.0m×4.0m，有效水深2.0m。
1.2.6 SBR反應(yīng)器
當(dāng)生化池的污泥的質(zhì)量濃度在3 500-4 500mg／L時，保持其CODcr容積負(fù)荷，運(yùn)行周期為12h，其中進(jìn)水1 h，曝氣8h，沉淀1.0h，潷水1.0h，閑置l h。采用射流曝氣，排水比(入)1：2。SBR反應(yīng)器為2個，分不同程序交替運(yùn)行。單個平面尺寸5.0m× 5.0m，有效水深3.5m。
1.2.7 污泥池
污泥池采用重力濃縮池，兩池交替使用。上清液定期回流至調(diào)節(jié)池，濃縮后污泥用泵打人板框壓濾機(jī)進(jìn)行干化，濾液回調(diào)節(jié)池。平面尺寸3.0m×4.0m，有效水深3.0m。
1.2.8 壓濾機(jī)
采用板框壓濾機(jī)處理污泥。壓濾機(jī)過濾面積為30m2，每天出泥一次。
1.2.9 主要動力設(shè)備
主要動力設(shè)備見表2。
表2 主要動力設(shè)備
| 序號 | 名稱 | 型號 | 規(guī)格性能 | 數(shù)量/臺 |
| 1 | 廢水提升泵 | CSS-50.75-50 | 流量12m3/h,揚(yáng)程6m，功率0.75KW | 2 |
| 2 | 射流曝氣機(jī) | JA-33-80 | 空氣量37m3/h,功率2.2KW | 4 |
| 3 | 污泥泵 | 25FB-40 | 流量3.6m3/h,揚(yáng)程40m,功率2.2kW | 1 |
2 處理效果及討論
2.1 處理效果
整個設(shè)施經(jīng)過約60d的調(diào)試運(yùn)行后，出水可基本達(dá)標(biāo)，整個系統(tǒng)在運(yùn)行5個月后，出水可基本達(dá)標(biāo)，整個系統(tǒng)在運(yùn)行5個月后處理效果達(dá)到最佳，詳見表3、圖2、圖3及圖4。
表3 運(yùn)行180d時的采樣數(shù)據(jù)
| 水樣名稱 | PH值 | ρ（CODcr）/ (mg·L-1) |
去除率/ % |
ρ（SS）/ (mg·L-1) |
去除率/ % |
ρ（NH3-N）/ (mg·L-1) |
去除率/ % |
| 原水 | 2.8 | 6508 | 1140 | 104 | |||
| 隔油池 | 3.0 | 5424 | 16.7 | 1050 | 7.9 | 102 | 1.9 |
| 沉淀出水 | 7.8 | 2442 | 55.0 | 84 | 92.0 | 51 | 50.0 |
| ABR出水 | 7.1 | 2120 | 13.2 | 29 | 65.5 | 44 | 86.3 |
| SBR出水 | 6.8 | 84 | 96.0 | 26 | 10.3 | 13 | 70.5 |
2.2 問題與討論
在厭氧反應(yīng)中，放棄反應(yīng)時間長、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反應(yīng)控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點：①由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速，故水解池體積��；②不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡化了結(jié)構(gòu)，降低了造價，便于維護(hù)；③對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。同時，經(jīng)水解反應(yīng)后溶解性CODcr，比例大幅度增加，有利于微生物對基質(zhì)的攝取，在微生物的代謝過程中減少了一個重要環(huán)節(jié)，這將加速有機(jī)物的降解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件[1]。
通過連續(xù)采樣分析，SBR反應(yīng)器對進(jìn)水CODcr去除率的好壞直接受酸化效果的影口向，酸化效果好，去除率高，反之就低。其去除率最大時超過98％。
由于廢水中含有大量的油脂，一經(jīng)曝氣會產(chǎn)生大量的氣泡，而油脂又起表面活性劑的作用，其黏附在氣泡外壁，形成一層油膜，使氣泡不容易破碎，同時大量污泥黏附在氣泡表面，隨泡沫流失。雖然隔油、沉淀等預(yù)處理可去除70％-80％的油脂，但仍有部分油脂進(jìn)入SBR反應(yīng)器，當(dāng)SBR反應(yīng)器進(jìn)水CODcr的質(zhì)量濃度超過2 200mg／L時，就開始起泡，且濃度越高起泡越多，污泥流失越大，當(dāng)進(jìn)水CODcr的質(zhì)量濃度超過3 200mg／L，污泥流失量很高，嚴(yán)重影響SBR反應(yīng)器的正常運(yùn)行。
