一 . 概述:
阿膠廠主要生產(chǎn)傳統(tǒng)阿膠及阿膠保健品的原料—清膠,生產(chǎn)過程排放的污水中污染物主要有驢毛、驢皮碎塊等不溶物和溶解性、膠狀蛋折質(zhì)等有機污物,具有濃度較大、有機物含量高、可生化性好等特點,直接排放將嚴重污染環(huán)境。該廠污水治理被列為濟南市重點污染限期治理項目。該污水治理工程采用調(diào)節(jié)+SBR法污水處理工藝,經(jīng)過1個半月的調(diào)試運行后通過監(jiān)測驗收。監(jiān)測結(jié)果表明該工藝設(shè)計合理、處理效果良好、出水穩(wěn)定,出水水質(zhì)符合GB8979--1996《國家污水綜合排放標準》的二排放標準。
二 . 設(shè)計簡介:
1 . 設(shè)計水質(zhì)、水量的確定
?、?nbsp; 生產(chǎn)工藝簡介及污水來源
阿膠的生產(chǎn)工藝是先將原料—干驢毛浸泡、清洗,清除驢皮上沾染的污物,再經(jīng)高壓熔化,而后添加黃酒等輔料熬制成膠。泡皮、洗皮過程排放的污水量約占污水總量的1/3,水中主要污染物是泥砂、驢毛、驢皮碎塊等不溶物。驢皮溶化、熬膠過程所排放的污水中主要是溶解的或膠狀的蛋白質(zhì)等有機污染物。阿膠廠污水還包括該廠附近宿舍區(qū)排放的生活污水。全廠污水經(jīng)蓋板渠匯合后進入污水處理站集中處理?;旌衔鬯俑泻懿?,并有很重的氣味。
②設(shè)計水質(zhì)、水量的確定
根據(jù)廠方提供的日排放污水量資料,設(shè)計處理規(guī)模:800m3/d。
根據(jù)廠方的提供有關(guān)水質(zhì)資料,原水水質(zhì)見表1。經(jīng)過實測,混合污水水質(zhì)具體數(shù)據(jù)詳見表3。處理要求:經(jīng)處理達到國家規(guī)定的二排放標準(GB8978-96)。
水質(zhì)指標 | 污水水質(zhì) | 允許排放標準 |
COD(mg/1) | 1800mg/1 | 1500mg/1 |
BOD5(mg/1) | 1200mg/1 | 60mg/1 |
SS(mg/1) | 1000mg/1 | 200mg/1 |
PH值 | 6-- | 6-9 |
色度(倍數(shù)) | 500 | 80 |
2.污水處理工藝設(shè)計
①工藝選擇與確定
從水質(zhì)情況來看,本工程污水屬高濃度有機污水,污水可生化性好。從投資情況來看,廠方提供污水處理用地少,經(jīng)費少。由于有機物濃度高,采用傳統(tǒng)的物理化學(xué)法和生物處理法將對于秦效;采用物化法+生物法,將增加工程投資和日常處理費用,所以工藝選擇以生化法為主,經(jīng)技術(shù)比選二處理工藝采用SBR法。
SBR法(間歇式活性污泥法)是一種處理高濃度有機污水行之有效的生物處理技術(shù)。SBR法是對傳統(tǒng)活性污泥法的改進,具有工藝系統(tǒng)組成簡單,一池多用,無須高污泥回流設(shè)備、二沉池,建設(shè)費用都較低等特點。在運行時,一般不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象,管理較簡單。并且通過對運行方式的調(diào)節(jié),在單一的曝氣池內(nèi)能進行脫氮和除磷,運行管理得當,處理水質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法。該法相對于傳統(tǒng)活性污泥法具有工藝結(jié)構(gòu)與形式簡單、占地少、處理效率高、投資省、省處理費用低、對chong擊負荷適應(yīng)能力強等特點,并且具有運行方式靈活多變、空間上*混合、時間上理想推流等特優(yōu)點。
?、诠に嚵鞒?br /> 污水處理選擇以SBR法為體的二生物處理工藝,其流程如圖1。
污水經(jīng)格柵攔截水中大塊污物、驢毛后進入調(diào)節(jié)沉淀池,并由潛污泵將污水抽入SBR反應(yīng)池,經(jīng)過曝氣反應(yīng)、沉淀,完成水質(zhì)凈化后排放
。SBR池中剩余污泥重力排至污泥濃縮池,重力分離后再由污泥泵提升至污泥干化場,半干污泥zui后用作農(nóng)肥。
?、跾BR運行周期設(shè)計
SBR生化系統(tǒng)運行過程以進水、曝氣反應(yīng)、沉淀、潷水和閑置(排泥)5個階段為一個運行周期。污水進入系統(tǒng)前,反應(yīng)器內(nèi)已存在高濃度的活性污泥混合液,進水后活性污泥與污水互相混合、充分接觸,進水達到一定高度即停止進水,并且向池內(nèi)曝氣供氧(或進水的同時曝氣)進行生物降解,發(fā)生有機物的去除、硝化、磷的吸收等反應(yīng),然后停止曝氣和攪拌,混合液處于靜止沉淀狀態(tài),泥水分離,上清液通過潷水器排放,而污泥存留在SBR池內(nèi),作為種泥時入系統(tǒng)的下一個周期,剩余污泥則需要定期排放。
SBR池典型的運行模式如下:
3.主要構(gòu)筑物設(shè)計簡介
?、俑駯?br /> 包括車間出口的格柵和處理站的兩道格柵。由于污水中攜有大量驢毛,限于投資,采用簡單格柵層層加以攔截,各主要排放含驢毛的車間出水口、浸皮池放水口等處均設(shè)格柵。全廠污水匯合進入污水處理站后,再安置粗、細兩道格柵。
粗細柵間隙:20mm,細格柵間隙:10 mm,傾角60o。人工清除污物。
?、谡{(diào)節(jié)池
鑒于車間生產(chǎn)污水間隙式排放,排水很不均勻,水量水質(zhì)波動大,為保證生物處理設(shè)施進水的均衡,需要設(shè)置有足夠調(diào)節(jié)容積的調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池前端設(shè)整流板和較大泥斗,使污水中懸浮物和不溶有機物在此沉淀,并設(shè)污泥泵定期將沉泥抽入污泥濃縮池。在調(diào)節(jié)池的后端設(shè)離心式潛污泵,將污水按SBR運行要求提升至SBR系統(tǒng)進行處理。調(diào)節(jié)池中存活的厭氧及兼氣微生物也能分解有機物,使大分子有機物分解成小分子,提高可生化性,也將影響有機物的總?cè)コ省?紤]到調(diào)節(jié)池應(yīng)定期清理,為了使清理期不導(dǎo)致系統(tǒng)停運,調(diào)節(jié)池分2格,分格清理,清理時維持系統(tǒng)的正常運行。
工藝系統(tǒng)設(shè)計流量按40T/h,表面負荷2m3/m2.h。
?、跾BR反應(yīng)池
SBR反應(yīng)池為本工程主體構(gòu)筑物,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體。SBR反應(yīng)器的運行操作由進水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置五個工序組成,這五個工序在SBR池內(nèi)分時段進行。
采用2格反應(yīng)池,兩上池子交替運行,以使整個系統(tǒng)能接納連續(xù)的進水。對每格來說,運行操作按序間歇進行。
設(shè)計一周期8小時。每周期SBR運行程序安排如下:
階段 | 進水 | 曝氣 | 沉淀 | 潷水 | 閑置(排泥) |
時間 | 1.5h | 4h | 1h | 0.5h |
|
兩格SBR反應(yīng)池運行周期如下表反示:
時段(h) | SBR池1 | SBR池2 |
1 | 進水 | 曝氣 |
2 | 沉淀 | |
曝氣 | ||
3 | 潷水 | |
4 | 閑置 | |
5 | 沉淀 | 進水 |
6 | 曝氣 | |
潷水 | ||
7 | ||
閑置 | ||
8 |
反應(yīng)池體積采用350m3每格,總?cè)莘e為700m3。
采用鋼筋砼結(jié)構(gòu),半地下式。
④污泥濃縮池 選用φ5×5m,鋼筋砼圓形池。
?、菸勰喔苫瘓?nbsp; 選用13.22m×6.15m,三格,磚砌。
構(gòu)筑物 | 型號規(guī)格 | 數(shù)量 | 設(shè)計及運行參數(shù) |
格柵 | 粗、細兩道, | 2座 | 隨時xun視,清撈雜物 |
調(diào)節(jié)沉淀池 | 鋼砼 12×3×4.2m | 2格 | 有效容積:150m3 |
SBR池 | 鋼砼14×5.6×4.5m | 2格 | 一個運行周期8小時 |
污泥濃縮池 | 鋼砼 φ5×5m | 1座 | 初沉、生化污泥混合沉淀 |
污泥干化場 | 磚砌11.32×6.15m | 3格 |
|
4.SBR系統(tǒng)主要設(shè)備:
?、贁嚢柙O(shè)備
選用潛水攪拌機,設(shè)在SBR池前端,固定在池壁上。1格1臺,共2臺。
?、谄貧庠O(shè)備
選用離心式潛水曝氣機,對混合液起曝氣和攪拌作用,效果好,性能穩(wěn)定。免除了鼓風設(shè)備、曝氣管路系統(tǒng)、閘閥、曝氣器等一系列設(shè)備。1格3臺,共6臺?!?br /> ③潷水器
采用自行研制的機械式潷水器,由潷水槽、傳動裝置、排水管等組成。潷水槽是四周帶有三角堰的不銹鋼槽,并帶有擋浮渣的擋板,保證浮渣不被排走。傳動裝置上下運動,下降速度與水位下降同步,排水平穩(wěn)。1格1臺,共2臺。
?、苡嬃吭O(shè)備
水量計量設(shè)備采用超聲波流量計,由換能器發(fā)射或接收超聲波脈沖信信號,然后根據(jù)水位差由微計算機自動算出管道中的流量,可以連續(xù)自動顯示瞬時流量和累計流量。該設(shè)備安裝時注意流槽內(nèi)不可積水,否則會造成誤差,顯示瞬時流量,并使累計流量偏大。這就需要流槽后保持一定的坡度,保證排水通暢。
⑤PLC自動控制系統(tǒng)
污水處理系統(tǒng)中所有電氣設(shè)備的控制采用集中控制與現(xiàn)場手動控制相結(jié)合。采用PLC可編程序控制嚦嚦與各設(shè)備電控聯(lián)合,實現(xiàn)自動控制。SBR反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的啟停,按設(shè)定的運行程序,根據(jù)水位和設(shè)定時間,由PLC控制。電控系統(tǒng)達到了較高自動化水平,減輕了工人的勞動強度。
三.調(diào)試、進行驗收情況
1.污泥接種
菌種取自市政污水處理廠的濃縮污泥,泥種用量30t。
2.調(diào)試
?、傥勰囫Z化期
引進菌種之后,即進入量污水和清水,清水:污水=2:1,連續(xù)曝氣約20個小時,然后再進少量污水和清水,曝氣直至混合液顏色變淺,之后,不再進清水,逐漸增加污水進水時間和頻率,縮短進水的時間間隔,進水量可按10%遞增,20天后完成污泥馴化。同步監(jiān)測出水CODcr濃度等指標,并觀察混合液污泥性狀。在污泥馴化期還要適時排放代謝產(chǎn)物,即泥水分離后上清液。
?、跐M負荷運行期
在這個階段,由于池中已培養(yǎng)和保持了高濃度、高活性的足夠數(shù)量的活性污泥,池中曝氣后混合液的MLSS達到5000mg/1,污泥負荷在0.4kgBOD5/MLVSS.d,COD的去除率達到90%-95%,SBR法充分發(fā)揮作用。此過程同步監(jiān)測溶解氧,控制曝氣機的運行,并進行污泥的生物相鏡檢,共歷時10天左右。
從2000年6月下旬開始污泥接種進行調(diào)試,出水水質(zhì)逐漸好轉(zhuǎn),并趨于穩(wěn)定,7月下旬運行趨于正常,各項指標達到或超過國標要求。
3.調(diào)試期間的監(jiān)測和控制
在調(diào)試及運行過程中有許多影響處理效果的因素,主要有進水CODcr濃度、pH值溫度、溶解氧等,所以對整個系統(tǒng)通過感官判斷和化學(xué)分析方法進行監(jiān)測是*的。根據(jù)監(jiān)測分析的結(jié)果對影響因素進行調(diào)整,使處理達到*效果。
①溫度
溫度是影響整個工藝處理的主要環(huán)境因素,各種微生物都在特定范圍的溫度內(nèi)生長。生化處理的溫度范圍在10--40℃,*溫度在20--30℃。該工程調(diào)試運行期間正值盛夏,進水溫度在26--29℃,SBR池內(nèi)平均水溫27--32℃。
②pH值
pH值也是影響因素之一。阿膠污水的pH值使用電式測量儀測定,范圍較窄,進水pH值在6.5--7.5之間,混合液pH值在7.0--7.5之間,而且SBR反應(yīng)系統(tǒng)也具有較大的緩沖能力,所以對處理效果沒有明顯地影響。
?、蹱I養(yǎng)物質(zhì)
良好的營養(yǎng)條件是產(chǎn)甲烷菌和有關(guān)菌群代謝、生長的前提。阿膠污水中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),生化處理系統(tǒng)不需添加營養(yǎng)物質(zhì)。
?、軕腋∥镔|(zhì)SS:
阿膠污水中含有大量的懸浮物,通過預(yù)處理懸浮物已大部分去除,但也有部分不有降解的SS進入SBR池,曝氣時會形成浮渣層,但不影響SBR系統(tǒng)對污水的處理。
?、萑芙庋趿緿O:
通過溶解氧測定儀測出混合液溶解氧濃度,控制適當?shù)墓┭?,提高氧的利用率,保證生化過程需要的氧量。是工藝控制的主要指標。本工程曝氣時,DO控制在0.3--1.5mg/1。
?、藁旌弦簼舛萂LSS:
微生物是生物污泥中有活性的部分,也是有機物代謝的主體,在生物處理工藝中起主要作用,而混合液污泥濃度MLSS的數(shù)值即大概能表示活性部分的多少。對高濃度有機污水的生物處理一般均需保持較高污泥濃度,本工程調(diào)試運行期間MLSS范圍在:4.4--5.6g/1之間,*值為4.8g/1左右。
?、哌M水CODcr濃度 進水中有機物濃度對SBR處理影響很大,詳見“分析”部分。
?、辔勰嗟纳锵噻R檢
活性污泥處于不同的生長階段,各類微生物也呈現(xiàn)出不同的比例。細菌承擔著分解有機物的基本和基礎(chǔ)的代謝作用,而原生動物(也包括后生動物)則吞食游離細菌。阿膠污水調(diào)試運行期間出現(xiàn)的微生物種類繁多,有細菌、綠藻等藻類、原生動物和后生動物,原生動物有太陽蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等,后生動物出現(xiàn)了線蟲。調(diào)試運行后期SBR池混合液中固著型纖毛蟲,如累枝蟲的大量存在,說明處理系統(tǒng)有良好的出水水質(zhì)。
⑨污泥指數(shù)SVI 正常運行時污泥指數(shù)在801/mg左右。