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3 结论 对于任何类型和形状的曝气器 ,其清水曝气充氧 性能指标, 如氧总转移系数 KLa 、 充氧能力 OC 、 氧 利用率 EA 、理论动力效率 EP 与曝气器水深有如 下数学模式 KLa2 KLa1 β h1 h2 1 3 ; OC2 OC1 β h2 h1 2 3 ; EP2 EP1 β h2 h1 2 3 N1 N2 ; EA2 EA1 β h2 h1 2 3 Q1 Q2 此数学模式的建立, 对研究曝气充氧性能与曝气 器水深之间的关系有非常大的指导作用 ,但经验常数 β 值的确定有待进一步的研究。 参考文献 [ 1] 许保久. 当代给水与废水处理原理. 北京 高等教育出版社, 1990 122 -159. [ 2] T. K. 修伍德等. 时均等译. 传质学. 北京 化学工业出版社, 1988 206 -278. [ 3] 俞庭康等. 橡胶膜曝气器充氧性能与水深研究关系的研究. 给 水排水, 2001, 27 2 17 -20. [ 4] 李振安等. 一种新型鼓泡曝气装置的研究. 农业工程学报, 1997,13 1 97 -100. 作者通讯处 冯俊生 213016 江苏省常州市 江苏工业学院环境 与安全工程系 E -mail fjsjpu. edu. cn 2006- 04-18 收稿 化妆品生产废水处理工程设计与调试实例 王 炜 汪晓军 周相武 华南理工大学环境科学与工程学院, 广州 510640 摘要 采用“ 水解酸化-接触氧化”组合工艺处理高浓度日用化工废水, 同时以曝气生物滤池工艺进行深度处理, 进一 步提高废水处理效率。 经过系统处理, 废水 CODCr从进水4 000 mg L左右降为80 mg L以下, BOD5从进水1 100 mg L左 右降为20 mg L以下, 处理效率均达到 98, 排放水质完全达到广州市污水排放一级标准 DB4437-90 。 通过工程的长 期实际运行表明, 该系统处理的出水水质稳定, 处理效率高。 关键词 日用化工 废水处理 水解酸化 生物接触氧化 曝气生物滤池 0 引言 国内某日用化工集团在广州市从化经济开发区 的工厂,主要生产膏霜类及嗜喱水类日用化妆品。生 产过程中产生的废水主要为清洗废水, 其中含有大量 的油脂及表面活性剂等高浓度大分子物质,污染物主 要为非离子物质 ,而且部分抑制生物生长。对这类废 水多采用物理、化学预处理结合生化作用的处理方 法。工厂投资近 100 万元兴建污水处理站 ,现该污水 处理站已运行正常 , 出水 CODCr为80 mg L以下, BOD5 为20 mg L以下 ,均达到了广州市污水一级排放标准, 并通过当地有关部门的验收。本文对该污水处理站 的有关设计与调试情况进行介绍。 1 工艺设计 1. 1 废水水量水质和处理要求 废水排放属高浓度不平衡间歇排放, 水量约为 50 t d。 为预留日后发展空间 ,平面布置时预留远期废 水 规划为100 m 3 d 处理设施所需用地。 工程处理废水主要为生产清洗容器排放含原料 即十二烷基苯磺酸钠、十二醇醚硫酸钠等 的高 CODCr和 BOD5的 废 水 。 CODCr的 平 均 浓 度 为 4 000 mg L左右, BOD5平均浓度为1 100 mg L左右。 处理后排放水质达到广州市污水排放标准 DB4437-90 中二时段一级排放标准及广东省水污 染物排放限值 DB44 26-2001 中二时段一级标准, 主要水质指标的限定值如表 1。 表 1 水质指标限定值mg L pH 除外 项目 CODCrBOD5 动植物油SSpH硫化物 数值802010606～ 91 1. 2 处理工艺流程 因生产废水中有时含有较高浓度的抑制生物生 21 环 境 工 程 2007年 2 月第25 卷第1 期 长的物质 ,需在进入生化系统前设计物化处理系统以 保证生化系统不受影响 。因而生产废水经集水池收 集后 ,单独进行物化处理后进入调节池与生活污水相 混合以调节水质水量 。同时废水中的污染物大部分 为非离子物质, 物化处理单元对污染物的去除率不 高,故废水经物化处理后进入生化处理系统 ,生化系 统采用厌氧 好氧联合处理工艺, 厌氧生化采用水解 酸化法,好氧生化则采用接触氧化法。接触氧化出水 经沉淀后再经曝气生物滤池法强化有机污染物的去 除。工艺流程见图 1。 图 1 废水处理工艺流程图 1. 3 工艺说明 1. 3. 1 预处理系统 含格栅 、 集水池 、物化加药系统、折板反应池、物 化沉淀池、调节池。生产废水经过格栅后进入集水 池,由于废水中含有较多的抑制生物生长的物质, 故 需投加絮凝剂 PAC 、 PAM 进行混凝沉淀, 同时调节 pH 值,以防止抑制生物生长的物质瞬时浓度过高时进入 处理系统 。在废水量较低或废水浓度较低时 ,可停止 废水物化系统的运行 ,只利用废水生化处理系统处理 废水 ,以降低系统的运行费用 。 经絮凝预处理的工业废水与生活污水混合后进 入调节池, 以稳定均匀废水的水质和水量 ,确保废水 生化处理系统的稳定运行 。 1. 3. 2 生化处理系统 先采用水解酸化的厌氧手段, 将高分子量的有机 物或难降解的有机物先分解为易好氧降解的有机物, 然后再用好氧进行处理 。厌氧的水解酸化池与好氧 生化池都设计成平推流池型, 目的是尽量提高废水处 理设施的处理效率, 防止水流在处理池中发生短流 现象 。 1 水解酸化池 水解酸化池停留时间为 36 h, 有效容积为 150 m 3 , 池深 4 m ,内部挂有安装比表面 积大、 微生物挂膜比较快的组合填料 。在缺氧条件 下,利用水解菌群的生化作用 ,进行水解酸化反应 ,为 确保水解酸化效果, 防止出现死角及提高水解酸化的 处理效率 ,在水解酸化池安装 1 台厌氧回流泵 。 2 生物接触氧化池 一级接触氧化池 CODCr容 积负荷 0. 44 kg m 3d , 有机物去除率按 COD Cr去除 率70,有效容积为 160 m 3 , 有效接触时间为 38 h。 二级接触氧化池 CODCr容积负荷 0. 25 kg m 3d , 有 机物去除率按 CODCr去除率 60,有效容积为 80 m 3 , 有效接触时间为 19 h 。生物接触氧化池内安装比表 面积大 、 微生物挂膜比较快的组合填料 , 由三叶罗茨 鼓风机供给空气 ,气水比为 45∶ 1, 空气扩散采用穿孔 曝气管。 3 生化沉淀池 生化沉淀池采用平流式沉淀 池,表面负荷为 0. 55 m 3 m2h , 停留时间 4 h, 有效 容积 15 m 3 。 1. 3. 3 深度处理系统 接触氧化出水经沉淀后再经曝气生物滤池强化 有机污染物的去除。曝气生物滤池有效容积 10 m 3 , 停留时间 2. 5 h, 采用下流式出水, 同时兼有去除 CODCr和过滤脱除悬浮物的作用。 2 调试与运行 2. 1 调试阶段 调试工作于 2005 -05 开始, 整个废水处理站进入 试运行。该系统于 8月下旬实现达标排放 ,处理能力 达到设计要求。 调试初期 ,生产废水以小流量进入系统中 ,并用 Na2CO3将废水 pH 由 4调至 7. 5 ～ 8. 5 内, 接种污泥取 自附近的污水厂,按照一定的投配量投加至水解酸化 池和接触氧化池中, 同时按照 BOD5∶ N∶ P 200∶ 5∶ 1的 比例向水解酸化池中投加氮 尿素 和磷 KH2PO4 。开 启风机,按照气水比为 45∶ 1 的比例调节曝气量, 连续 曝气 1 个星期后 ,取填料观察, 填料已有部分污泥挂 膜,取样镜检,发现微生物种类较多 ,逐步增加进水量 , 同时为了节约成本,将工厂剩菜剩饭经过配水搅拌后 投入生物池中 ,以替代一定的营养物质; 20 d 后, 观察 填料挂膜情况 ,已有大量丰厚的土黄色污泥悬挂于填 料处,池中有机负荷已基本达到设计要求。随后又运 行半个月,工艺运行稳定, 设备工作正常, 出水经过有 关部门的多次监测,均达到广州市一级排放标准。 2. 2 运行阶段 废水处理设施经过半年运行 , 系统运转情况良 好,设备运转正常, 整个污水处理站一直处于稳定状 态,而且出水水质越来越好,即使工厂生产量提高 ,所 排废水量增大, 出水 CODCr也均未超过 80 mg L 。同 时,运行过程中通过不断监测出水水质 , 在未开启物 22 环 境 工 程 2007年 2 月第25 卷第1 期 化处理的情况下 ,出水水质仍能达标, 节约了运行费 用。通过整个废水处理系统,CODCr由4 000 mg L降至 80 mg L 以下, BOD5由1 100 mg L降至20 mg L以下, 废水整体处理效率均达到 98,出水 pH 保持在 7～ 8 之间 。处理后的水质指标见表 2。 表 2 日用化工废水处理后水质指标 mg L pH 除外 项目 CODCrBOD5 SSpH 原水4 0001 1001205. 4 最终出水7616207. 3 总去除率 98. 198. 583 . 3 广州市 污水排放一级标准 DB4437-90 8020606～ 9 运行至 2006- 01 中旬, 正值春节期间 , 需停产近 1 个月,故采取措施为 在工厂废水停止排放前10 d, 开始逐渐降低废水处理负荷, 同时调节池开始蓄水; 当工厂完全停产时, 将调节池中的废水以5 m 3 d的低 负荷进入生化处理系统 , 同时投加熟面粉以及 N 、P 营养, 最大限度地稳定生化污泥的生长情况 ; 当调节 池中的剩余废水处理完毕后, 关闭调节池进水口, 同 时将接触氧化池废水回流至水解酸化池中,使生化系 统密闭运行,以减少剩余污泥的流失 。春节过后, 系 统重新启动,从小流量开始逐渐增加废水处理负荷, 历经 15 d 后 ,废水处理负荷重新达到设计要求 ,开始 稳定运行 ,达标排放 。 2. 3 节电改进阶段 经过 10个月的稳定运行 ,在运行过程中发现 ,开 启2 台 11 kW 的罗茨鼓风机能够完全达到设计的气 水比, 但是由于长期稳定运行的结果, 水解酸化污泥 生长丰满, 处理效果较高, 经常达到 80 左右, 从而 导致后续生化处理负荷降低, 使两级接触氧化以及深 度处理均未能充分发挥作用。故决定关闭其中 1 台 11 kW 的罗茨鼓风机 ,同时关闭第一级接触氧化池中 穿孔曝气管的供气阀门, 将此池也改为水解酸化池, 增大厌氧处理停留时间 。这样不仅解决了第二级接 触氧化池挂膜不足的问题, 使其充分发挥作用, 而且 还大大降低了工厂污水处理站的运行成本,同时也可 降低N、 P 药剂的投加量。经过半个月的改造后, 系 统运行逐渐稳定 ,原第二级接触氧化池中填料挂膜明 显增多,处理效率进一步提高 。同时 ,经过此次改造, 工厂污水处理站运行成本每天节省 200 元左右 ,充分 实现资源的优化配置 。 3 结论及建议 1 采用水解酸化-两级接触氧化为主的污水处 理系统处理日用化工废水 ,经过长达近 1 年的运行实 践,证明工艺成熟,治理效果比较稳定,能够确保水质 达标排放。 2 生化沉淀池中污泥回流进入水解池进行消 化,节约了污泥处置的费用 ,废水处理站所产生的污 泥在物化系统未开启时几乎没有,极大地节省了废水 站的运行费用。 3 对于企业而言 , 排放的废水具有高浓度不平 衡性, 因此建议设计时调节池容积尽量大 ,以保证后 续生物处理的稳定运行; 当企业停产无废水产生时, 可将废水生化处理闭合运行以降低运行负荷 ,尽可能 地减少污泥脱落 。同时, 在企业废水处理站长期运行 过程中 ,建议不断地改进废水处理系统 , 尽量减少废 水处理的运行成本。 参考文献 [ 1] 李泽洪, 樊自田. 日用化工废水处理工程设计. 日用化学工业, 2001,6 44 -45. 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The study shows that SBB has a good effect of removing CODCr, NH3-N and turbidity in river water; the removal rate and loaging are affected greatly by water temperature. Keywords seepage biological bed, polluted river water treatment, water temperature and operation perance THE EXPERIMENT ON INFLUENCE OF DENSITY FLOW ON COAGULATING PRECIPITATION IN THE SEDIMENTARY BASINZhanYong DongJieshuang Zhu Xuedan 10 Abstract Density flow is extremely unfavourable to the precipitation process in horizontal -flow sedimentation basin, in order to raise precipitation effect, forestall the influence of density flow onflocculation basin, reasons for ing the density flow andthe characteristicsof density flow movement are discussed. Test results show that controlling the stability of the pattern of flow is the main measure to control the density flow in the sedimentary basin. Keywords density flow, pattern of flow, sedimentation basin and coagulating precipitation PILOT-SCALE TEST OF SIMULTANEOUS NITRIFICATION AND DENITRIFICATION SNDOF AN INTEGRATED MEMBRANE BIOREACTORLiu Jiangfeng Wang Zhiwei Wu Zhichao et al 13 Abstract The integratedflat plate MBR was operated at membrane flux 25. 2～ 25. 7 L m2hfor 112 dayswithMLSS concentration 19～ 20 g L. During the operation,MBRwas not cleaned physically or chemically except normal aeration which was used to scour membrane surface. The effectof DO concentration on simultaneous nitrification anddenitrification SNDin the MBR was investigated. Test results indicated that there was a good SND effect in MBR; and SND effectwas not affected by temperature variations in range of 18～ 12 ℃. Keywords integrated membrane bioreactor, flat plate membrane, simultaneous nitrification denitrification and wastewater treatment NITROGEN AND PHOSPHORUS REMOVAL PERANCE OF A2 O PROGESS AS A FUNCTION OF THE SLUDGE AGEWang Jianlong Peng Yongzhen Wang Shuying 16 Abstract Sludge Retention Time SRT, which was an important parameter in activated sludge process design and operation, has shown more effect than other parameters. CODCr, nitrogen NH 4-N, TNand phosphate PO 3 - 4-P removal from sewage by anaerobic -anoxic -oxic A 2 O processwere studied at different SR T ,which were 5, 10, 15, 20, 25 and 30 d, respectively . During experiment other parameters kept constant. The result shown that a sludge age of 15 days was found to be optimal resulting in maximum organic substances removal efficiencies, during which the removal rate of CODCr, NH 4-N, TN and PO 3 - 4 -P was 93, 98, 81and 82, respectively , at the same time the profiles of organic substances concentration in A2 O processwere also analyzed. Keywords sludge retention time, A2 O process, nitrogen removal and phosphate removal A RELATION BETWEEN BLASTING AERATION PERANCE AND SUBMERSION DEPTH OF AERATORFeng Junsheng Wan Yushan 19 Abstract Using resemblance principle, a mathematical model was established of aerator clear water aeration perance and aerator with the immersion depth in operating ,which provides the dependable parameters for scientifically estimating aeration perance and design of aeration technique. Keywords resemblance principle, aeration perance and math model DESIGNAND COMMISSIONING OF COSMETIC WASTEWATER TREATMENT SYSTEM Wang Wei Wang Xiaojun Zhou Xiangwu 21 Abstract The high concentration cosmetic wastewater can be treated by means of hydrolytic acidification-biological contacting oxidation system, and biological aeratedfilter BAFfor advanced treatment, so that the removal rate can be improved. Through the operation of thisproject, the CODCrof effluent can fall below 80 mg L from about 4 000mg L of influent, and BOD5of effluent can fall below 20 mg L from about 1 100mg L of influent, and also the removal rate can both reach 98. Quality of effluent is up to the integrated wastewater discharge standard of Guangzhou GB4437 -90. It is indicated by the plant operation of this project for a long time that this process has a high efficiency of treatment with a stable water quality of the effluent. Keywords consmetic, wastewater treatment, hydrolytic acidification, biological contacting oxidation and biological aerated filter 2 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 25, No. 1,Feb. , 2007