污水廠工藝流程論文木糖醇廢水處理工程

　　本污水廠工藝流程論文將在我公司長期研究和工程治理的基礎上，依托我們承建的國家示范工程---禹城福田藥業(yè)有限公司6000m3/d廢水處理工程，進一步完善廢水的深度處理工藝技術，優(yōu)化生產用水的配置方案，提高水循環(huán)利用率，減少污水排放量，構建木糖醇行業(yè)的水資源一體化梯級利用的循環(huán)經濟發(fā)展模式，提高企業(yè)綜合競爭力。

　　《水處理技術》主要刊登各種水處理方法的研究和應用成果，尤其是膜技術在水處理、化工、電力、電子、煤炭、醫(yī)藥、食品、紡織、冶金、鐵路、環(huán)保、軍事等領域的應用成果，同時為水資源開發(fā)、工業(yè)用水除鹽、工藝用水處理、超純水制備、廢水治理、水再生回用、海水淡化提供有效的新技術。《水處理技術》為環(huán)境類中文核心期刊，“中國期刊方陣”雙效期刊，如國科技論文統(tǒng)計源期刊，本刊論文被美國SCI、CA和日本科技文獻速報摘錄。

　　摘 要 ：禹城福田藥業(yè)有限公司廢水處理廠采用微電解中和沉淀+厭氧+好氧+氣浮脫色主體工藝處理高硫酸鹽木糖醇廢水，介紹了工藝流程、主要參數和運行效果，實際運行結果表明，出水COD，BOD和SS均達到國家二級排放標準。且投資和運行費用低，對硫酸鹽含量高、水質、水量波動大的木糖醇廢水及其它類似高硫酸鹽有機廢水治理有較好的借鑒作用。

　　關鍵詞： 木糖醇廢水;微電解;厭氧;好氧;應用

　　我國的木糖醇工業(yè)廢水處理研究從20世紀80年代起步，首先采用活性污泥法和厭氧生物處理法開展試驗研究，并有少數幾家木糖醇廠的廢水處理站投入運轉。對于這種成分復雜、色度高、生物毒性大、難降解高濃度硫酸鹽木糖醇生產廢水處理至今尚未找到較好的解決方法，是目前國內外水處理的難點和熱點 [1]。因此，圍繞木糖醇生產廢水的處理國內外學者作了大量研究，提出了不少治理技術和方法，取得了一定的研究成果。但由于木糖醇廢水的成份復雜，變化多樣，處理難度大，目前的工藝技術還不能令人滿意[2]。

　　禹城福田藥業(yè)有限公司是以玉米芯為原料，經水解、脫色、離子交換、加氫、蒸發(fā)、結晶、離心、烘干等工序生產原料藥木糖醇的廠家。在生產過程中，產生的廢水含有大量玉米芯渣、木質素、SS等有機物和SO42- 離子等無機物，且濃度高，難降解。2004年6月，委托山東三達環(huán)境工程有限公司現場采集水樣進行水處理方案試驗研究，我們根據其水質特點結合目前實際情況，經過大量的實驗研究，確定了微電解中和沉淀+厭氧+好氧+氣浮脫色的治理方案[3]，并成功應用于禹城福田藥業(yè)有限公司6000m3/d木糖醇廢水處理工程。開發(fā)了該公司木糖醇廢水處理工藝，并與2004年9月開始建設，2005年3月投入試運行。2005年10月25～27日山東省環(huán)境監(jiān)測站對處理系統(tǒng)進行了驗收監(jiān)測，監(jiān)測結果表明該工藝處理效果達到了原設計要求。已被國家環(huán)�？偩衷u為樣本示范工程.并得到推廣和應用�，F就該工藝的設計及處理效果進行介紹，以便為木糖醇廢水及類似高硫酸鹽有機廢水處理方案的開發(fā)提供參考。

　　1、廢水水質、水量及標準

　　(3)設計處理后水質標準：

　　按照《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)二級標準，出水水質為：

　　表二 處理后的排放標準

　　2 廢水處理設計思路

　　主體工藝采用厭氧～好氧結合工藝，厭氧工藝具有能耗低、可回收能源(沼氣)、負荷高、剩余污泥量少、污泥濃縮沉淀性能好等特點。所以主體工藝的選擇首選厭氧工藝，但厭氧具有出水達不到排放標準，需進一步處理，故在厭氧工藝之后串聯(lián)好氧工藝。

　　由于木糖醇生產主要工序水解過程產生的廢水含有較高的有機色素和膠體，固好氧出水必須進行脫色，本工藝采用氣浮脫色處理。

　　3 廢水處理工藝流程

　　根據以上的設計思路確定工藝流程下：

　　圖1 廢水處理工藝流程圖

　　Figure 1 flow diagram of Wastewater treatment process

　　4、主要構筑物設計參數與設備

　　4.1曝氣調節(jié)池

　　曝氣調節(jié)池的主要功能是調節(jié)不同工段、時段排放的廢水水質和量，保證后續(xù)處理構筑物進水水質、水量的均勻。設計停留時間為5.4 h ，總容積1920m3。

　　調節(jié)池中附屬設備：提升泵。提升泵的性能指標如下表所示。

　　表三 提升泵的性能指標

　　Table 3 performance of the lift pump

　　4.2微電解～中和沉淀池

　　微電解法是利用鐵-碳在電解質溶液中腐蝕形成的微(內)電解過程來破壞廢水中有機物分子結構及其性質的一種電化學技術。其原理是：鐵與炭的腐蝕電位不同，鐵作陽極、炭作陰極、廢水作電解質而形成千千萬萬個原電池。電極反應過程不耗電，而能產生氧化還原、電附聚等作用。電極反應產生的新生態(tài)Fe2+ 是一種吸附、包容和絡合能力相當強的混凝劑。故微電解法的特點是作用機制多、協(xié)同性強、綜合效果顯著，能有效去處部分COD與SO2-4，COD平均下降 30%;SO2-4平均下降50%，SO2-4大幅度降低的主要原因是采用石灰乳調節(jié)微電解出水PH到7的過程，Ca2+與SO2-4生成CaSO4(微溶于水)加之FeSO4本身是最好的絮凝劑，形成大量的沉淀物而從水中沉淀去處�？商岣邚U水可生化性，與生化處理匹配性好，操作簡便，運行費用低。

　　本單元局部通入高頻直流電加快電子轉移，促進氧化—還原反應的進行，進而提高反應速度，增強反應效果。設計停留時間為5.4 h;總容積為576m3。

　　附屬設施：(1)鐵炭填料：180m3;(2)活性強化系統(tǒng)：2套

　　4.3 集水池

　　集水池的主要功能是在池中安裝加溫裝置，保證冬季運行時水溫在35度左右。停留時間1.2h，總容積324m3。

　　集水池中附屬設備：提升泵及一套加熱系統(tǒng)。提升泵的性能指標如下表所示。

　　表四 提升泵的性能指標

　　Table 4 performance of the lift pump

　　4.4 UASB(上流式厭氧污泥床)厭氧反應器

　　UASB的主要功能是利用厭氧微生物的新陳代謝作用，去除廢水中大部分溶解性的污染物，并截留分解廢水中的懸浮物質，為后續(xù)好氧的高效穩(wěn)定運行創(chuàng)造條件。UASB具有負荷高、能耗低、運行穩(wěn)定、處理量大等特點，同時產生大量沼氣，回收能源。設計3座 UASB反應池，水力停留時間為24 h，池體總容積6000 m3;容積負荷為3.5kg.cod/m3.d。

　　主要附屬設備有：三相分離器、布水器、回流泵

　　表五 主要設備

　　Table 5 The major equipments

　　4.5 推流曝氣池

　　推流曝氣池的主要功能是活性污泥池利用高濃度活性污泥去除厭氧出水中大部分污染物，

　　主要設備：

　　4.6 氣浮池

　　氣浮池的功能是將好氧二沉出水含有的懸浮物及不可生化物質，在助凝劑及絮凝劑的作用下，經絮凝反應、氣浮處理、固液充分分離后達到脫色的目的。設計停留時間：表六 主要設備

　　Table 6 The major equipments

　　5、處理效果分析

　　表7 處理系統(tǒng)出水竣工驗收監(jiān)測結果

　　Table 7 completion inspection and acceptance monitoring results of water processing system

　　6、經濟效益和運行成本

　　6.1環(huán)境效益

　　工程上馬后 每年可減少CODcr排放量約10563t/a;減少BOD5排放量約3709t/a;減少SS排放量約529t/a，避免了對附近生態(tài)環(huán)境、地下水的污染，提高了當地的環(huán)境質量和人民群眾的生活健康水平，并提高了企業(yè)的市場競爭力。

　　6.2 經濟效益

　　7、工藝特點及結論

　　對于該類高硫酸鹽有機廢水可以選擇合適的預處理手段即微電解～中和沉淀降低硫酸根離子含量使之為后續(xù)生化處理提供可行性;調節(jié)池采用穿孔管曝氣可以去除對后續(xù)生化處理有毒性的物質，并解決懸浮物沉積發(fā)臭等問題;核心的厭氧工藝采用UASB上流式厭氧污泥反應床，不僅處理效果好，還可回收能源(沼氣)，具有一定的經濟效益;好氧池采用大流量污泥回流泵，每隔1h將活性污泥進行一次回流，由于活性污泥在二沉池中的停留時間過長，使污泥處于厭氧狀態(tài)，正是由于這種作用相似于間歇式活性污泥法形成了良好的污泥選擇系統(tǒng)，很好地防止了活性污泥池的污泥膨脹問題;工程運轉實踐證明，該工藝運行穩(wěn)定，運行費用適中。

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