糧油廢水處理氣浮預(yù)處理組合A/O活性污泥法

本文主要研究了河北某糧油廠的精煉廢水和壓榨廢水處理工藝，廢水排放量為800t/d，利用清濁分流、分段處理原則，針對(duì)糧油廠精煉廢水高含油量油、高COD、雜質(zhì)多的特點(diǎn)。含油廢水的處理多采用膜技術(shù)，但膜技術(shù)對(duì)溶解性油類處理成較高，且濃縮膜的污染現(xiàn)象較普遍。因此開發(fā)具有穩(wěn)定運(yùn)行且資源物質(zhì)回收的含油廢水處理技術(shù)，對(duì)提高水資源保護(hù)、減輕環(huán)境污染具有重要意義。

本設(shè)計(jì)采用氣浮設(shè)備進(jìn)行預(yù)處理，組合生化工藝，處理后廢水達(dá)標(biāo)排放。精煉廢水水溫45℃，壓榨廢水水溫58℃，采用中溫冷卻塔，將壓榨水溫降低，易于微生物的生長。降溫后廢水進(jìn)入A/O活性污泥生化反應(yīng)池，其出水達(dá)到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

1、廢水的水質(zhì)特征

糧油廢水是一種高含油、高COD的有機(jī)廢水。河北某糧油廠，由于廠區(qū)生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，廢水主要分為精煉廢水和壓榨廢水。其中，精煉廢水中的油脂，通常在水中主要以四種狀態(tài)分布，不同形態(tài)的油有著不同的理化性質(zhì):

(1)浮油:浮油粒徑一般大于100μm，在水中分散顆粒較大，穩(wěn)定靜置后能較快上浮，一般以連續(xù)相的油膜漂浮在水面；

(2)分散油:分散油粒徑為10~100μm，在水中以微小油珠懸浮于水中，性質(zhì)不穩(wěn)定，靜置一段時(shí)間后形成浮油；

(3)乳化油:乳化油粒徑小于10μm，一般為0.1~2μm。廢水中添加表面活性劑使油珠形成穩(wěn)定的乳化液；

(4)溶解油:溶解油粒徑一般小于幾微米，一般以分子狀態(tài)或化學(xué)方式分散于水體中，形成穩(wěn)定的均相體系，可用生物法去除。

由廢水水質(zhì)可以看出，精煉廢水中油脂含量高，COD濃度較大，僅通過生化處理難以達(dá)標(biāo)，必須組合其他工藝。針對(duì)浮油和分散油采用平流式重力分離法，同時(shí)投加硫酸破乳使部分乳化油浮出水面，利用油水兩相的密度差及油和水的不互溶性進(jìn)行分離。預(yù)處理后出水水質(zhì)好，可降低后續(xù)工藝去除油脂和COD的負(fù)荷，從而降低整個(gè)工藝系統(tǒng)的運(yùn)行成本和投資。廢水經(jīng)過生化后，排放水質(zhì)如下表，廢水排放水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

2、處理工藝及其效果

廢水處理工藝見圖1。

針對(duì)該廠排放的廢水水質(zhì)、水量的特點(diǎn)以及出水指標(biāo)的要求，利用清濁分流、分段處理原則，糧油廠精煉廢水采用氣浮設(shè)備進(jìn)行預(yù)處理，組合生化工藝；壓榨廢水水溫58℃，采用中溫冷卻塔，將壓榨水溫降低，降溫后廢水進(jìn)入生化反應(yīng)池，廢水處理后達(dá)標(biāo)排放。

2.1 預(yù)處理工藝

本設(shè)計(jì)采用隔油池、一級(jí)氣浮、二級(jí)氣浮形成預(yù)處理工藝。其中，氣浮能有效地去除廢水中乳化狀態(tài)的油，同時(shí)去除由油類物質(zhì)引起的COD。本設(shè)計(jì)采用加壓溶氣氣浮法，在一定條件下，將大量的空氣溶于水，形成溶氣水，作為工作介質(zhì)，通過釋放驟然減壓，快速釋放，產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，由專用刮渣裝置刮除浮渣、浮油，達(dá)到固液分離的目的。

2.2 冷卻塔工藝

冷卻塔中一般用水作為循環(huán)冷卻劑，利用水與空氣流動(dòng)接觸后進(jìn)行冷熱交換并產(chǎn)生蒸汽，蒸汽揮發(fā)帶走熱量達(dá)到蒸發(fā)散熱、對(duì)流傳熱和輻射傳熱等原理來散去余熱來降低水溫。本項(xiàng)目精煉廢水水溫45℃，壓榨廢水水溫58℃，兩股廢水經(jīng)過預(yù)處理后進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池水溫在40~45℃，故選用中溫冷卻塔，溫差10℃，約降至33℃。

2.3 A/O活性污泥法工藝

A/O工藝也是缺氧/好氧工藝，該工藝是20世紀(jì)80年代初開發(fā)出來的工藝流程。廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池后，首先進(jìn)入缺氧池，利用氨化菌將廢水中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成NH4-N，與原廢水中的NH4-N一起進(jìn)入好氧池。在好氧池中，活性污泥法對(duì)含碳有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，并在適宜的條件下，利用亞硝化菌及硝化菌，將廢水中NH4-N硝化生成NOx--N。為了達(dá)到廢水脫氮的目的，好氧池中硝化混合液通過內(nèi)循環(huán)回流到缺氧池，利用原廢水中有機(jī)碳作為電子供體進(jìn)行反硝化，將NOx--N還原成氮?dú)狻?/p>

與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比，A/O系統(tǒng)可利用原廢水中的有機(jī)物作為碳源進(jìn)行反硝化，達(dá)到同時(shí)降低COD和脫氮的目的。缺氧池設(shè)在好氧池之前，當(dāng)水中堿度不足時(shí)，由于反硝化可增加堿度，因而可以補(bǔ)償部分硝化過程中對(duì)堿度的消耗。

精煉車間所排廢水有機(jī)物成分復(fù)雜、含量高、COD濃度高，隔油池和二級(jí)氣浮預(yù)處理去除廢水中不溶性的懸浮物質(zhì)和部分大分子膠體物，廢水中仍舊存在大量的的可溶性的有機(jī)物以及氨氮、磷酸鹽等污染物。經(jīng)過預(yù)處理的廢水，進(jìn)入A/O污泥生化階段，廢水中的有機(jī)類污染物質(zhì)可在厭氧、好氧菌作用下降解。

3、運(yùn)行效果

該工程已于2020年12月竣工驗(yàn)收并運(yùn)行投產(chǎn)。在各設(shè)備、設(shè)施運(yùn)行參數(shù)確認(rèn)后，進(jìn)行廢水處理系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行，保證設(shè)計(jì)水量，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，得到運(yùn)行過程部分?jǐn)?shù)據(jù)，如下表所示。

從表2數(shù)據(jù)可知，該處理工藝對(duì)廢水中污染物COD的去除率，預(yù)處理段達(dá)到92.5%，A/O段達(dá)到94.2%，SS去除率達(dá)到98.7%，氨氮去除率達(dá)到83.3%，動(dòng)植物油去除率，預(yù)處理段達(dá)到99.7%，A/O段達(dá)到達(dá)到98.7%，磷酸鹽去除率達(dá)到43.1%，出水pH值在6~9之間，出水水質(zhì)滿足一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，符合設(shè)計(jì)要求。

4、總結(jié)

該項(xiàng)目運(yùn)行投產(chǎn)以來，運(yùn)行穩(wěn)定，COD、SS、氨氮、磷酸鹽等出水水質(zhì)指標(biāo)均可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)采用兩級(jí)氣浮組合A/O活性污泥生化，具有以下特點(diǎn):

(1)采用清濁分流、分段處理原則，可以很好的處理精煉廢水和壓榨廢水，提高處理效率，降低處理成本；

(2)利用氣浮裝置，結(jié)合隔油池等形成預(yù)處理段，對(duì)高濃度含油廢水進(jìn)行處理，可以達(dá)到很好的除油效果，COD、SS指標(biāo)也顯著降低；

(3)加壓溶氣氣浮法，在一定條件下，將大量的空氣溶于水，形成溶氣水，作為工作介質(zhì)，通過釋放驟然減壓，快速釋放，產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，由專用刮渣裝置刮除浮渣、浮油，達(dá)到固液分離的目的。具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、底部自動(dòng)排污閥可去除沉淀污泥、模塊設(shè)計(jì)大幅縮短安裝時(shí)間等特點(diǎn)，適合工程化推廣。

該工藝設(shè)計(jì)合理且實(shí)際操作性好，在糧油加工行業(yè)的精煉廢水處理方面具有較高的推廣和應(yīng)用價(jià)值。氣浮預(yù)處理結(jié)合A/O活性污泥生化工藝進(jìn)行高效除油，同時(shí)可以降解高濃度有機(jī)污染物，是本工藝的主要特點(diǎn)。（來源：上海問鼎環(huán)保科技有限公司）