UASBSBR工艺处理园区高浓度废水吴海宁

2010年第6期广东化工第37卷总第206期·213·UASB-SBR工艺处理园区高浓度废水吴海宁(广州市浩蓝环保工程有限公司，广东广州510635)[摘要]文章介绍了UASB+SBR工艺处理高浓度生活废水的工艺设计实例。运行实践表明，该处理工艺运行稳定，产生剩余污泥量少，无污泥膨胀问题，适应性强，运行方式灵活，且各项指标均可达到《广东省水污染物排放限值》DB44/26—2001第二时段一级排放标准。[关键词]高浓度生活废水；上流式厌氧污泥床；SBR[中图分类号]X5[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2010)06-0213-01TreatmentofHighConcentrationWastewaterbyUASB-SBRWuHaining(GuangzhouHomelandEnvironmentalEngineering,Co.,Ltd.,Guangzhou510635,China)Abstract:ExampleofhighconcentrationwastewaterwastreatedbyUASB+SBRwasintroduced.Practiceshowedtheprocesswasrunningstable,lessresidualsludge,nosludgebulkingproblem,adaptable,andflexibleoperationmode,andthevariousindicatorscanbetoachievewaterpollutantdischargelimitsinGuangdongProvinceDB44/26-2001secondtimeanemissionstandard.Keywords:highconcentrationwastewater；up-flowanaerobicsludgebed；SBR惠州某小轻工业园区每天有大量的高浓度废水排放，水质特点是COD、BOD、SS和油脂含量高，间歇性排放，水质、水量不稳定。根据该园区污水处理扩建工程的要求，拟建的污水处理工程将接纳部分厂区废水，设计污水处理量为5000m3/d。设计进水水质如表1。表1污水进水及排放标准Tab.1Wastewaterinletanoutletstandardmg·L-1,exceptpH项目pHCODCrBOD5SS色度油进水6～81000～2000500～700600～1200200～450150～230排放标准6～9≤80≤20≤50≤50≤10根据实际情况，该园区处理后的出水水质要求达到《广东省水污染物排放限值》DB44/26-2001第二时段一级标准。1工艺流程综合废水进水浓度及排放标准[2]，废水的BOD5/CODCr=0.432，可生化的BOD5/CODCr要求0.3以上，故污水可生化性较好。本项目采用UASB+SBR法工艺处理废水，又因含油量较高，需增设了隔油池，以确保废水中油出水浓度稳定达标排放。该废水处理工艺流程图如图1所示：粗格栅细格栅隔油池调节池SBR排放污泥池压滤机无害处理资源利用废水UASB污泥上清液图1工艺流程Fig.1Processworkflow废水由系统管网汇集到粗格栅，再到细格栅，然后经提升泵提升到隔油池，去除大量的油和SS后，然后自流至水力筛去除一些细小的杂质，再进入调节池，以调节水质和水量并预酸化，保证后续生化处理系统连续稳定运行，然后再由泵提升至UASB反应器处理，废水在UASB反应器中去除大部分有机物后，进入SBR池进一步去除有机物。SBR工艺处理，将小分子有机物彻底分解成无机物，沉淀后，固液分离，上清液可达标排放。UASB和SBR中的污泥排放至污泥池，用板框压滤机脱水后进行无害化处理，资源化回收利用。2工艺设备介绍[1-2]2.1隔油池利用隔油池与沉淀池处理废水的基本原理相同，都是利用废水中悬浮物和水的比重不同而达到分离的目的。隔油池的构造多采用平流式，含油废水通过配水槽进入平面为矩形的隔油池，沿水平方向缓慢流动，在流动中油品上浮水面，由集油管或设置在池面的刮油机推送到集油管中流入脱水罐。在隔油池中沉淀下来的重油及其他杂质，积聚到池底污泥斗中，通过排泥管进入污泥管中。经过隔油处理的废水则溢流入排水渠排出池外，进行后续处理，以去除乳化油及其他污染物。项目隔油池采用钢筋混凝土结构，共设置4座，尺寸4.00m×3.0m×6.0m，有效容积共130m3，水力停留时间2h。2.2调节池为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池，用以进行水量的调节和水质的均化，以保证废水处理的正常运行。项目调节池采用钢筋混凝土结构，尺寸10m×10m×5m，有效容积450m3，水力停留时间8.2h。配套的污水提升泵4台(2用2备)，型号GSB-L2-15/100，流量Q=15m3/h，扬程H=100m。2.3UASB池厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万mg/L，也可适用于低浓度有机废水，如城市污水等。厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5～10kgCOD/m3∙d，最高的可达30～50kgCOD/m3∙d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。(下转第216页)[收稿日期]2010-01-31[作者简介]吴海宁(1981-)，广东人，男，本科，助理工程师，主要从事工艺设计工作。广东化工2010年第6期·216·期吸附、离子交换、膜分离与膜生物反应器、臭氧氧化、光催化氧化、加氯、紫外消毒等。为了提高处理效果，通常将单元技术进行组合应用以适应不同的回用要求。目前，常用的单元技术有混凝-沉淀、过滤、活性炭吸附组合工艺臭氧氧化、臭氧生物活性碳吸附组合工艺膜分离与膜生物反应器、光氧化法组合工艺等。选择污水回用技术，必须考虑污水水源和回用用途，从而确定污水回用需要达到的水质标准，选择适当的技术组成组合工艺。从污水源看，污水回用首先从污染程度较轻、水质较好的城市污水开始，随后发展到水质较差的生活小区、工业园区和工业企业内部污水等。从污水回用用途看，首先是对水质要求较低的农田灌溉用水、生活杂用水、绿化用水、景观用水、循环冷却水，再发展到回用于饮用水、化学脱盐水和锅炉给水等要求严格的用水。根据不同的回用用途，组合工艺通常有回用于工业循环冷却水的“混凝沉降—砂滤—离子交换”工艺；回用于农田灌溉的“混凝沉降一砂滤”工艺；回用于景观娱乐用水的“曝气—混凝沉降—砂滤—臭氧生物活性炭”工艺；回用于生活杂用水的“曝气—混凝沉淀—砂滤—臭氧生物活性炭—加氯消毒”工艺。此外，还有“臭氧—生物活性炭—膜分离”工艺，“活性炭吸附—光氧化”工艺。“活性炭—超滤”工艺等。养殖场污水污染程度较重，浓度较高，用传统的方法处理成本较高且处理时间较长。短时间的处理后污水很难达到排放要求，若直接排放到水体中，容易污染水体污染环境。采用“自然生物处理十石灰混混凝沉降”工艺处理养殖场废水，缩短污水处理时间，提高污水处理效率将处理后的污水回用是解决缺水问题的有效途径，同时减少了粪污排污量，带来可观的环境效益和经济效益[7]。参考文献[1]中国统计年鉴-2008[Z]．国家统计局，2009．[2]中国环境统计年鉴-2008[Z]．国家统计局、国家环保总局，2009．[3]于凯军．畜禽养殖污染防治技术与政策[M]．北京：化学工艺出版社，2004．[4]李芳柏，钟继洪．集约化养猪业的环境影响及其防治对策[J]．土壤与环境，1999，8(4)：245-250．[5]张克强，高怀友．畜禽养殖业污染物处理与处置[M]．北京：化学工艺出版社，2004．[6]杨朝屹．全国规模化畜禽养殖业污染情况调查及防治对策[M]．中国环境科学出版社，2002．[7]李雪梅．自然生物处理和石灰混凝沉降工艺处理养殖场废水的试验研究[D]．四川：四川农业大学，2009．(本文文献格式：王建国．养殖废水处理研究进展[J]．广东化工，2010，37(6)：214-216)(上接第213页)UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。本项目中UASB是水处理的核心单元，采用钢筋混凝土结构,共设置2座，尺寸13m×7m×8.0m，有效容积共1200m3，水力停留时间20h，容积负荷4kgCOD/m3·d，底部设有布水器，上部设有三相分离设备和沼气设备。2.4SBR氧化池SBR工艺有机物的降解规律与推流式曝气池类似，推流式曝气池是空间(长度)上的推流，而SBR反应池是时间意义上的推流。由于SBR工艺有机物浓度是逐渐变化的，在反应初期，池内有机物浓度较高，如果供氧速率小于耗氧速率，则混合液中的溶解氧为零，对单一的微生物而言，氧气的得到可能是间断的，供氧速率决定了有机物的降解速率。随着好氧进程的深入，有机物浓度降低，供氧速率开始大于耗氧速率，溶解氧开始出现，微生物开始可以得到充足的氧气供应，有机物浓度的高低成为影响有机物降解速率的一个重要因素。从耗氧与供氧的关系来看，在反应初期SBR反应池保持充足的供氧，可以提高有机物的降解速度，随着溶解氧的出现，逐渐减少供氧量，可以节约运行费用，缩短反应时间。SBR反应池通过曝气系统的设计，采用渐减曝气更经济、合理一些。本项目中，SBR池采用钢筋混凝土结构，设置2座，尺寸7m×6m×8m，有效容积共500m3，水力停留时间8.4h，容积负荷0.6kgBOD/m3·d(设计4kgMLVSS/m3)。2.5污泥浓缩池钢筋混凝土结构，尺寸6.3m×6.3m×6.3m，有效容积：162m3。3运行情况该工程已于2008年6月建成投产，运行至2009年11月，1年多的运行时间，运行基本稳定，且成本低、处理效果达到了设计出水水质要求。见表2。表2水质监测结果Tab.2Waterqualitydetectionresultsmg·L-1,exceptpH项目CODCrBOD5pHSS色度植物油进水浓度12656006.5700240180排放浓度5017.56.9545305其出水水质达到了达到《广东省水污染物排放限值》DB44/26—2001第二时段一级标准4结语从该运行结果看，高浓度废水采用UASB+SBR工艺是成功的，工艺占地小，剩余污泥量少，处理成本低，适应性强，运行方式灵活，无污泥膨胀问题，运行效果稳定，出水水质良好。参考文献[1]李刚．三废处理工程技术手册-废水卷[M]．北京：化学工业出版社，2000：56-70．[2]钱易．现代废水处理新技术[M]．北京：中国科学技术出版社，1993：20-28．(本文文献格式：吴海宁．UASB-SBR工艺处理园区高浓度废水[J]．广东化工，2010，37(6)：213)