鹽城生活一體化污水處理設(shè)備工程師調(diào)試

生物柴油是一種新型的可再生的生物質(zhì)能源，是目前發(fā)展?jié)摿Φ奶娲茉粗?。但生物柴油生產(chǎn)也伴隨著廢水污染問題。生物柴油廢水主要產(chǎn)生于水洗階段，是一種集懸浮油、乳化油、溶解性有機(jī)物及鹽于一體的多相體系，主要污染物包括油、COD、硫化物、堿、鹽、醇、烴類、懸浮物以及氨氮等。廢水處理難度很大，尤其是硫酸鹽含量高時(shí)，會嚴(yán)重影響生化處理效果。上流式厭氧污泥床(UASB)工藝是一種具有很大應(yīng)用前景的生物柴油污水處理技術(shù)，具有運(yùn)行費(fèi)用低、剩余污泥量少和有機(jī)負(fù)荷高等優(yōu)點(diǎn)。但也存在反應(yīng)速度較慢、反應(yīng)時(shí)間較長、處理構(gòu)筑物容積大、耐高含量硫酸鹽能力差、有機(jī)酸積累快和啟動周期長等問題。

　　為解決上述問題，本研究通過UASB處理生物柴油廢水的實(shí)驗(yàn)，分析UASB工藝在投加填料前后對生物柴油廢水的處理效果和運(yùn)行規(guī)律，以期為類似廢水的處理提供技術(shù)支持。

　　1、實(shí)驗(yàn)部分

　　1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

　　實(shí)驗(yàn)在北方某生物柴油廢水處理廠進(jìn)行。處理用水為該廠經(jīng)過預(yù)處理的含油污水，由生產(chǎn)廢水(包括原料雜水、工藝生產(chǎn)水、工藝生產(chǎn)甘油、濃硫酸)、沖刷廢水、鍋爐房廢水和生活污水組成。生產(chǎn)廢水(COD高達(dá)500～600g/L)是主要廢水，其中含硫酸、甘油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10%、40%，甲醇、短鏈有機(jī)物、脂肪酸、脂肪酸甲酯、油脂等合計(jì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%。實(shí)驗(yàn)通過投加一定比例、一定粒徑的顆?；盍献鳛閰捬跷⑸锏妮d體，來快速提高UASB裝置中微生物的活性和數(shù)量，從而提高UASB裝置對生物柴油廢水中污染物的去除效果，以及UASB反應(yīng)裝置的容積負(fù)荷，并優(yōu)化工藝參數(shù)，進(jìn)而降低UASB裝置的投資成本。

以看出，出水COD隨著進(jìn)水COD的增大而增大，COD去除率總體上隨著容積負(fù)荷的增大而減少;UASB裝置加填料后單位時(shí)間廢水處理量明顯增加，且前期微生物掛膜啟動時(shí)間明顯縮短。

　　在不加填料的情況下，當(dāng)控制進(jìn)

　蛋氨酸是一種重要的氨基酸，主要在飼料添加劑，在醫(yī)藥上也有應(yīng)用。工業(yè)上大范圍的生產(chǎn)蛋氨酸主要是采用丙烯氧化制作成的原料。一些發(fā)達(dá)的國家全都有大規(guī)模的生產(chǎn)裝置。我國現(xiàn)在一些藥廠生產(chǎn)蛋氨酸使用甘油脫水的方式制作丙烯醇的原料，生產(chǎn)的規(guī)模比較小。本文針對蛋氨酸發(fā)酵的廢水生化處理工藝進(jìn)行研究，使廢水符合排放的標(biāo)準(zhǔn)。

　　1、蛋氨酸發(fā)酵廢水生化處理的工藝研究

　　1.1 混凝沉淀法

　　混凝沉淀是氨基酸醫(yī)藥廢水進(jìn)行預(yù)處理經(jīng)常使用的一種方法，主要是除去廢水中難以生化降解的固體成分、膠體還有蛋白質(zhì)等等，可以改善廢水的生物降解性，降低水被污染的情況。在對蛋氨酸廢水處理是經(jīng)常把氣浮法作為預(yù)處理的工序和后續(xù)的工序，主要是處理比較高沸點(diǎn)的溶劑和有懸浮物廢水。

　　1.2 氧化絮凝處理

　　氧化絮凝是一種處理高濃度工業(yè)有機(jī)廢水的新技術(shù)，通過電解進(jìn)行催化和氧化的反應(yīng)機(jī)制，具有強(qiáng)大的氧化性的羥基自由基，使得大部分微生物中難以降解的有機(jī)物迅速變?yōu)槿菀妆环纸獾挠袡C(jī)物，然后再進(jìn)一步放入絮凝劑，將形成的有機(jī)物去除，該方法特別適合于高濃度，難以被降解的工業(yè)廢水中的預(yù)處理過程，或者是對處理后達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水進(jìn)行深度的處理。

　　1.3 生物處理的方法

　　生物處理廢水在各個(gè)領(lǐng)域都有了廣泛的應(yīng)用，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。大多的時(shí)候廢水處理經(jīng)常使用好氧的方法，但是隨著有機(jī)廢水的增加，尤其是高濃度的廢水增加，厭氧處理的方法也被更多人使用，并且取得了不少的成功經(jīng)驗(yàn)。

　　1.3.1 好氧

　　好氧生物的處理大多不直接對發(fā)酵的廢液進(jìn)行處理，只作為整個(gè)處理過程當(dāng)中的后續(xù)處理方式，讓廢水最終達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在經(jīng)常使用的有SBR方法，也有人使用藻菌共生系統(tǒng)進(jìn)行處理。SBR是一種間歇方式的生化處理方法，通過將離子交換柱沖洗水、對廢水進(jìn)行精制、濃縮蒸發(fā)冷凝水以及稀釋一部分液體組合的方式進(jìn)行好氧處理，使用SBR的工藝流程，達(dá)到廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)。它本身具有造價(jià)低廉、運(yùn)行方式比較靈活、耐沖擊負(fù)荷和處理效果良好的優(yōu)點(diǎn)。藻菌共生系統(tǒng)經(jīng)常對預(yù)處理后的蛋氨酸廢水進(jìn)行生物處理，效果比較好，但是這個(gè)系統(tǒng)處理的效果受到預(yù)處理的影響很大，進(jìn)入COD濃度高的時(shí)候，處理的效果就會比較差。

　　1.3.2 厭氧

　　由于蛋氨酸發(fā)酵的廢水有機(jī)物濃度高，使用好氧生物進(jìn)行處理的時(shí)候，必須把原來的水稀釋到10倍以上，反應(yīng)器設(shè)備占據(jù)的地方也比較大，所需要的成本很高。采用厭氧生物處理，可以直接對高濃度的蛋氨酸廢水進(jìn)行處理，并且可以降低耗電量和回收沼氣，同時(shí)去除污染物的時(shí)候污泥量比較小，所以具有比較高的有機(jī)物負(fù)荷的能力。但是不足的是廢水被處理后COD的數(shù)值比較高，在水里面停留的時(shí)間比較長，容易產(chǎn)生惡臭的氣味。

　　2、蛋氨酸發(fā)酵廢水生化處理的工藝設(shè)計(jì)

　　根據(jù)氨基酸廢水的組成分為濃水和洗液兩個(gè)部分，廢水之中主要含有氨氮和COD，通過工程進(jìn)行總結(jié)，可使用分別收集然后再綜合治理的方式。氨基酸母液當(dāng)中水量比較小，廢水中的銨鹽是氨基酸生產(chǎn)工藝過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物，沒有金屬和其他的有害物質(zhì)。母液的銨鹽濃度比較高，具有一定回收利用的價(jià)值，而蛋氨酸發(fā)酵廢水生化處理的工藝設(shè)主要過程是：先把廢水的pH調(diào)到2-4形成固液混合物，然后進(jìn)行減壓和抽濾的過程，把沉淀物收集然后烘干，N—乙?！狣L—蛋氨酸回收的工藝：把烘干后的沉淀物和無水的乙醇進(jìn)行混合形成固液混合的狀態(tài)，然后對混合體系減壓抽濾得到濾液和濾渣，濾液經(jīng)過旋轉(zhuǎn)和蒸發(fā)，在烘干后的得到N—乙?！狣L—蛋氨酸的回收工藝，在將上面的濾渣和95%的乙醇形成渾濁液體，對這個(gè)液體進(jìn)行減壓抽濾然后手機(jī)綠葉，最后將濾液蒸發(fā)和烘干得到L—蛋氨酸。經(jīng)過這個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了蛋氨酸的回收再利用的過程，回收利用的硫酸銨或者氯化銨一般可以作為化工原料。而廢水中的銨鹽含量不高，氨氮和COD受到生產(chǎn)過程影響，水質(zhì)變化特別大，廢水直接使用回收利用的方式，一般需要的成本都比較高，所以大多的時(shí)候采用生化處理的方式去處理廢水。

水體積流量為0.8L/d，進(jìn)水COD為70.55g/L時(shí)，COD的平均去除率為84.9%，此時(shí)COD容積負(fù)荷為5.13kg/(m3·d);當(dāng)進(jìn)水COD增加為115.3g/L時(shí)，COD的去除率為80.7%，此時(shí)COD容積負(fù)荷為8.4kg/(m3·d)。在不加填料的情況下，前期出水COD偏高，分析原因認(rèn)為是接種底泥中部分COD釋放到水中所致。

鹽城生活一體化污水處理設(shè)備工程師調(diào)試

在加裝填料的情況下，當(dāng)控制

1、煤化工廢水特點(diǎn)

　　由于煤化工廢水的涵蓋污染物較多，煤化工生產(chǎn)工藝也較為復(fù)雜，幾乎每個(gè)工藝都會產(chǎn)生各類的污染物，各類污染物都會集中在廢水之中，所以廢水的成分極為復(fù)雜，進(jìn)一步加劇了廢水處理難度。如果選用專業(yè)化處理方式進(jìn)行化學(xué)技術(shù)處理，會導(dǎo)致色度與濁度較高，這也是煤化工廢水的重要特征，主要原因在于煤化工生產(chǎn)階段過程中通常會產(chǎn)生各類的污染物，各類污染物主要集中在廢水中，并且產(chǎn)生一定的反應(yīng)，如果反應(yīng)后會產(chǎn)生色度偏大的物體，也加劇了廢水的處理難度。

　　2、煤化工廢水處理技術(shù)面臨的問題

　　2.1 廢水預(yù)處理存在的問題

　　對于一些較早建設(shè)的廢水處理項(xiàng)目，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件有限以及對于廢水預(yù)處理段還沒有足夠深的認(rèn)識，采用的處理工藝路線是脫酸、萃取、脫氨，以此來脫除廢水中的氨和酚。因?yàn)樵趐H較高的環(huán)境下，萃取脫酚的效果不佳，所以進(jìn)入生化段的水中含有很高的酚成分。而通過廢水處理后，若水中仍然含有較高的酚和氨，則表明沒有取得良好的處理效果。另外，對于一些含油量較高的廢水處理項(xiàng)目，在進(jìn)水波動的情況下，水中含油量非常高，其含量基本上大于1000mg/L，在這種情況下進(jìn)行廢水處理的操作，會使得常規(guī)氣浮裝置面臨著嚴(yán)重的泡沫，從而加大了油水分離的技術(shù)難度。

　　2.2 工藝落后，運(yùn)行效果不穩(wěn)定

　　對于煤化工廢水處理而言，其處理的工藝非常多樣，但是許多工藝都偏向傳統(tǒng)和老舊，在實(shí)際運(yùn)行中效果不夠穩(wěn)定，經(jīng)過處理的水質(zhì)仍然難以達(dá)到環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)。對于一些水質(zhì)相對清潔的項(xiàng)目，常規(guī)的處理工藝可以達(dá)到要求，但是大多數(shù)煤化工廢水項(xiàng)目的廢水中水質(zhì)很差，采用一般工藝很難處理，最終排水的氨氮含量往往都超標(biāo)嚴(yán)重，無法達(dá)到的效果。目前，大部分的企業(yè)深度出水的COD含量很高，經(jīng)過檢測數(shù)據(jù)分析，其COD含量普遍在100-200mg/L，甚至有些還要更高，因此只有極為少數(shù)的企業(yè)能保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，而出水超標(biāo)對后續(xù)的回水用水也增加了工藝的難度。

　　3、煤化工廢水處理技術(shù)分析

　　3.1 預(yù)處理

　　廢水的預(yù)處理方法一般有沉淀、隔油、氣浮等方法。隔油又包括聚結(jié)過濾型、旋流分離及重力分離等，一般煤化工企業(yè)常用的的隔油方法是重力分離，重力分離包括平流式、斜管式及平行波紋板式等。煤化工預(yù)處理的氣浮處理方式包括溶氣氣浮、擴(kuò)散氣浮、點(diǎn)解氣浮等。而煤化工廢水預(yù)處理的沉淀方法最主要是化學(xué)的沉淀方式。把化學(xué)凝劑加入到廢水中，進(jìn)而通過化學(xué)凝劑來減輕懸浮物、膠體物等對生化系統(tǒng)帶來的沖擊。而關(guān)于一些濃度非常大的煤化工廢水的處理，就需要更加注重廢水處理的方式。比如酚與氨含量大的廢水就需要把廢水回收預(yù)處理。因?yàn)橐话惴犹幚砭桶ㄕ羝摲印⑽矫摲?、氧化法等一些處理方法，要根?jù)實(shí)際選擇恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒▉硖幚?。而氨回收預(yù)處理更多的是通過蒸氨技術(shù)來去除氨成分。

　　3.2 生化處理

　　一般我國煤化工企業(yè)在對煤化工廢水預(yù)處理之后，再對廢水處理就是利用活性污泥、生物接觸氧化等處理技術(shù)來處理，與此同時(shí)要關(guān)注煤化工廢水的難溶解物質(zhì)的溶解問題。針對煤化工廢水中比較難溶解的物質(zhì)，可以采用多重技術(shù)聯(lián)合使用來有效溶解。比如，A/O、A/A/O、A/O/A/O等，而A/O技術(shù)就是說利用厭氧聯(lián)合活性污泥處理方法，來促進(jìn)煤化工廢水中難溶解的物質(zhì)溶解，這種技術(shù)的原理是微生物的吸附性以及硝化和反硝化影響展開脫碳處理，在經(jīng)過預(yù)處理后的煤化工廢水，在利用A/O技術(shù)處理難溶解的物質(zhì)，其出水率會非常的低，而COD的去除率和氨氮的去除率卻非常的高。

　　3.3 深度處理

　　煤化工企業(yè)在煤化工廢水經(jīng)過預(yù)處理和生化處理之后，還需要經(jīng)過進(jìn)一步處理才能確保煤化工廢水內(nèi)的COD、氨氮等一些物質(zhì)的濃度確實(shí)降低到標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。因?yàn)樵诿夯U水經(jīng)過前兩個(gè)步驟處理后，一般廢水中的氨氮、COD、懸浮物的濃度都會降到生物處理的指標(biāo)，但是生化低于0.3mg/L，就很難通過生化處理。但是，廢水內(nèi)依然會含有一定的難溶解的物質(zhì)，也很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，所以就必須要進(jìn)行深度處理。

進(jìn)水體積流量為2.4L/d，進(jìn)水COD為59.18g/L時(shí)，COD的平均去除率為88.6%，此時(shí)容積負(fù)荷為12.9kg/(m3·d);當(dāng)進(jìn)水COD增加為125.1g/L，容積負(fù)荷為27.3kg/(m3·d)時(shí)，COD的平均去除率為71.9%，當(dāng)COD容積負(fù)荷提高為54.6kg/(m3·d)，此時(shí)COD的去除率下降為57.97%。COD容積負(fù)荷從12.9kg/(m3·d)增加到54.6kg/(m3·d)，雖然此時(shí)建設(shè)成本降低了約3/4，但是裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性明顯變差，COD的去除率也下降了約30%。

　　綜上所述，在不加填料情況下，UASB裝置容積負(fù)荷為5.13kg/(m3·d)時(shí)對COD的去除率，為84.9%;在加填料情況下，從建設(shè)成本、COD去除率和裝置運(yùn)行穩(wěn)定性方面考慮，COD容積負(fù)荷為12.9kg/(m3·d)時(shí)效果較好，此時(shí)COD去除率為88.6%。因此建議，UASB裝置COD容積負(fù)荷不加填料情況下宜取4～6kg/(m3·d)，在加填料情況下宜取10～13kg/(m3·d)。