废旧塑料综合利用废水处理工程实践左文武

2011年第9期广东化工第38卷总第221期·127·废旧塑料综合利用废水处理工程实践左文武(广东省环境保护工程研究设计院，广东广州510630)[摘要]根据废旧塑料综合利用生产废水的特点，采用隔渣+混凝沉淀+水解酸化+接触氧化的主体工艺，该工艺运行一段时间，处理效果稳定，BOD5的去除率大于95%，CODCr的去除率大于95%，出水水质达到污水综合排放一级标准。[关键词]工程实践；混凝沉淀；水解酸化；接触氧化；废旧塑料综合利用废水[中图分类号]TQ××[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2011)08-0127-02TreatmentPracticeofWastePlasticsComprehensiveUtilizationWastewaterZuoWenwu(GuangdongEngineeringandDesignInstituteofEnvironmentalProtection,Guangzhou510115,China)Abstract:Accordingtothecharacteristicsofwasteplasticscomprehensiveutilizationwastewater,everyresidue+Coagulation+Hydrolysis+maincontactoxidationprocesswasadopted.Thetreatmenteffectandstabilityafterrunningforsometime.BOD5removalefficiencygreaterthan95%,CODCrremovalratethan95%,effluentqualitystandardsreachedfirststageofwastewaterdischargelevel.Keywords:engineeringpractice；coagulation；Hydrolysis；contactoxidation；wastecomprehensiveutilizationofwasteplastics广东省某废旧塑料综合利用基地主要以废旧塑料制品的贸易、清洗生产等为主要产业，还有小部分废旧机电设备的拆卸等产业；其中清洗生产企业约500余户，废旧塑料在加工和清洗过程中会产生大量污染严重的废水。该废水具有有机物浓度高、SS含量高、石油类含量高、水质变化大的特点，针对该公司生产废水的污染及排放情况，在综合考虑各种污水处理技术的基础上，本着工艺流程合理、确保出水指标达到国家和地方的排放标准、在确保污水处理效果前提下，最大限度减少工程投资和日常运行费用的原则，确定采用以隔渣+混凝沉淀+水解酸化+接触氧化为主体的处理工艺，出水水质能达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准。1废水1.1废水特征该类进入污水处理系统的废水有着如下鲜明特性：(1)水质、水量波动幅度大(一般白班生产)；(2)泥砂含量较大、悬浮物含量高；(3)含有石油(浮油)、乳化油等油类物质；(4)回收除农药瓶之外的几乎所有塑料制品，废水成分复杂；(5)在清洗过程中使用较多洗涤剂及盐类；(6)含有溶解性有机物。1.2水质、水量本污水处理站的污水主要来源为废旧塑料制品清洗废水，污水中含有泥砂、SS、油类、洗涤剂和有机污染物，且水质水量波动幅度大。另一部分污水来自生活污水。两部分污水经混合后日最大流量可达到3000m3/d。设计处理水量3000m3/d。废水的水质及排放标准见表1，混合废水的BOD5/CODCr一般在0.4左右，可生化性较好。表1废水水质及出水水质要求Tab.1Wastewaterqualityandeffluentqualitymg·L-1废水指标pHCODCrBOD5SS石油类原水水质9~1013505401100150排放标准6~9≤100≤20≤70≤52工艺流程本工程采用以隔渣+混凝沉淀+水解酸化+接触氧化为主体的物化+生化处理工艺，流程如图1所示。废水通过厂区支管道收集，首先通过机械格栅拦截污水中较大的杂质、漂浮物；再经提升泵抽至旋转式固液分离机将污水中较小的悬浮物进一步去除，出水入沉砂池；经沉砂处理后，污水自流进入调节池，在该池内使污水匀质匀量，然后提升至混凝反应池加药搅拌充分反应后进入初沉池进行沉淀，以进一步去除混凝沉淀物；初沉池出水进入水解酸化池，水解酸化池的作用主要是利用生物膜中兼氧菌的作用，分解部分有机物的同时提高污水的生化性。水解池的出水进入接触氧化池通过好氧微生物的代谢作用进行有机物的降解，出水自流进入二沉池进行泥水分离，二沉池出水达标排放。格栅耙出的栅渣含水率低，可直接外运处理；沉砂池沉积的泥砂采用渣桨泵定期提砂，提取的砂粒采用自然晾干外运。初沉池、二沉池产生的剩余污泥及接触氧化池脱落的生物膜进入污泥浓缩池，通过浓缩脱水机进行浓缩压榨后泥饼(含水率≤80%)外运，脱水机滤液、浓缩池上清液进入调节池再进行处理。→进水格栅、提升井旋转式固液分离机沉沙池调节池混凝反应池初沉池水解酸化池接触氧化池二沉池→→→→→→→→→达标排放→曝气→加药→→→浓缩脱水机房污泥浓缩剂上清液滤液干沙外运栅渣外运干沙外运污泥污水图1工艺流程Fig.1Workflowprocess3主要构筑物设计及运行参数3.1机械格械目的是去除较大粒径的固废垃圾等。渠道尺寸：L×B×H=5.0m×1.5m×5.0m(渠高)，设置500mm宽、3mm间隙机械格栅一台。3.2提升泵站主要是将厂区内收集污水提升至下一个污水处理单元，进行进一步处理。设潜污泵3台(二用一备)。3.3旋转式固液分离机置于回转隔栅的后端，目的是去除污水中相对较小的悬浮固体，以保证后续处理工艺单元的水泵和工艺管道不被堵塞。设旋转式固液分离机1台，直径800mm，格条间隙1mm。3.4平流式沉砂池采用平流式结构；沉砂区采用渣浆泵提砂，砂提升入泥砂干化场，干化后外运。尺寸：L×B×H=7.5m×1.2m×0.8m；停留时间：HRT=130s；设渣浆泵2台，细格网1台。[收稿日期]2011-03-13[作者简介]左文斌(1980-)，男，湖南长沙人，本科，中级工程师，主要研究方向为水污染控制。广东化工2011年第9期·128·调节池调节水量和调匀水质，由于废水中SS浓度较高，且排放各股废水浓度相差较大，故增加曝气搅拌系统[1]，调节池有效容积为1000m3，HRT为8h，设潜污泵3台(二用一备)，潜水搅拌器两套。3.6混凝反应池在废水中加入混凝剂及助凝剂，发生絮凝反应。HRT为0.3h，设有快、慢搅拌机各一台。3.7初沉池在混凝剂及助凝剂的作用下，使污水中大部分悬浮物沉降，从而降低废水中SS、CODCr、BOD5及色度等指标。为保证后续厌氧处理效果，沉淀池表面负荷取0.6m3/(m2·h)，池直径为16m，有效水深4.5m，设有刮泥机1台，污泥泵1台，出水堰、浮渣堰各1套。3.8水解酸化池置于初沉池之后，其作用是截留污水中的悬浮物、胶体物等有机物质于填料层的生物膜中并将大分子物质转化为小分子物质，固体物质转化为溶解性物质，在降解部分有机物的同时提高污水的生化性。按一座两格考虑。有效容积750m3，HRT为6h，池内填充弹性填料600m3。3.9接触氧化池该反应器是本工程出水达标的关键设施，利用填料表面生长的生物膜及反应器内的活性污泥将溶解在污水的有机污染物吸附，并通过生物代谢作用，利用水中的使高位能的有机物质经过一系列的生化反应逐渐释放能量，最终以低位能的有机物质稳定下来，达到污水无害化处理的要求。曝气采用可变微孔软管曝气器，基本不存在膜片撕裂或堵塞问题，氧的利用率达15%～18%。接触氧化池的出水自流入二沉池进行泥水分离。设计为一座四格式接触氧化池，推流式结构。有效容积1500m3，HRT为12h，池内填充弹性填料1200m3，利用可变微孔曝气管φ65进行充氧曝气。3.10二沉池用于生化处理出水的泥水分离。辐流式结构。表面负荷取0.60m3/(m2·h)，池直径16m，有效水深4.5m，HRT为4h，设气刮泥机1台，污泥泵1台，出水堰、浮渣堰各1套。4工程调试及结果4.1调试运行接入菌种：排出各池体内少部分清水，包括厌氧池、好氧池。投放新鲜干污泥100t，按各池体积均匀投放。启动风机，不进水自动运行1~2d，使污泥均匀混合。如水温低，应注意循环加热，保持生化系统内温度在25~35℃之间。菌种培养驯化：进水应遵循循序渐进的原则，具体见表2。表2菌种培养驯化进程Tab.2Acclimationoftheprocessofstrain进水时间/(h·d-1)运行状态运行天数备注2~41周5~61~2周8~101~2周13~151~3周20~24废水应保持良好的物化/进水量应视4.2调试运行结果废旧塑料综合利用基地污水处理工程各处理单元调试运行结果如下。4.2.1混凝反应沉淀池调节池中原水水质pH变化在9~10之间，CODCr在1100~2000mg/L之间，平均1500mg/L。经加OPAC(聚合氯化铝)、PAM(聚丙烯酰胺)混凝反应沉淀后，COD稳定在750~1300mg/L之间，平均为900mg/L，去除率20%~40%，平均去除率为30%。4.2.2水解酸化系统1#水解酸化池出水COD在400~650mg/L之间，平均为500mg/L，平均去除率为45%，2#厌氧池出水COD在420~570mg/L之间，平均为500mg/L，平均去除率为45%。4.2.3好氧系统接触氧化出水COD在31~90mg/L之间，平均为60mg/L，平均去除率为90%。表3污水处理各单元监测结果统计Tab.3Sewagemonitoringresultstatisticsofeachunitmg·L-1CODBODSS监测点位监测值范围三日均值监测值范围三时均值监测值范围三日均值进口1100~16001300420~650550900~20001300混凝沉淀池出口750~1300900307~514386270~680520去除率/%30.029.860.0进口750~1300900307~514386270~680520水解酸化池出口400~650500200~25722494.5~233130去除率/%45.042.075.0进口400~650500200~25722494.5~233130接触氧化池出口31~906012.95~15.8014.565.0~116.578去除率/%88.093.540.0处理系统总去除率/%95.497.494.04.3调试验收监测经调试完成后，系统进入稳定运行状态。经当地环保部门的监测显示全部出水水质达到排放标准，监测结果见表3。验收期间污水处理混凝沉淀阶段CODCr、BOD5、SS的去除率分别在30.0%；29.8%；60.0%。水解酸化阶段CODCr、BOD5、SS的去除率分别在45.0%；42.0%；75.0%。接触氧化阶段CODCr、BOD5、SS的去除率分别在88.0%；93.5%；40.0%。5结果与讨论考虑到废旧塑料综合利用废水中含有大量的废旧塑料悬浮物及其他的杂质，为悬浮物对后续处理系统的不良影响，采用旋转细格栅对大部分的废旧塑料及其他杂质隔除，实际运行中表明，这一设计是正确的。增大了水解反应器的深度，有效水深达到6.0m，并对厌氧池加盖处理，降低了水中的溶解氧，同时避免了反应器产生的臭味对厂区产生二次空气污染。将厌氧池分为二级，池中填充弹性填料，并以液下搅拌器作为推流动力，优化了污水在反应器中的流态，保证了污水与填料的充分接触，使厌氧池变成一个由多隔室组成的新型高效厌氧反应器。具有水力条件好，微生物种群分部好，结构简单，启动快，运行稳定等优良特性。运行过程中厌氧池的各个隔室为全混，整体为推流的反应器，获得了稳定的处理效果，同时兼氧、厌氧的分解处理效果良好。接触氧化池因在池中填充了大量的弹性填料，故污泥的流失量比较少，但