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本文作者:陸明凱作者單位:廣西洋浦南華糖業(yè)集團股份有限公司
廢水來源及特點
生化處理站廢水來源為我集團下屬某新建制糖企業(yè),其生產(chǎn)規(guī)模為日處理甘蔗4500噸,產(chǎn)生廢水量為3120m3/d。廢水主要有壓榨、動力和汽輪機設備冷卻水、沖洗地板水,沖罐洗罐用水,制煉車間冷凝水等。廢水排放情況除沖洗地板水,沖罐洗罐用水為間歇排放外,其他均為連續(xù)排放。
廢水生化處理站設計規(guī)模及出水要求
根據(jù)制糖企業(yè)廢水來源及特點情況,擬建設的廢水生化處理站設計進水參數(shù)如下。廢水經(jīng)過生化處理站處理后,出水水質(zhì)執(zhí)行《制糖工業(yè)水污染排放標準》(GB21909-2008)中一級標準,具體水質(zhì)指標如下。
廢水生化處理站設計原則
本廢水生化處理站設計遵循如下原則進行工藝路線的選擇及工藝參數(shù)的確定:(1)采用成熟、合理、先進的處理工藝;(2)廢水處理具有適當?shù)陌踩禂?shù),各工藝參數(shù)的選擇略有富余;(3)在滿足工藝要求的條件下,盡量減少建設投資,降低運行成本;(4)處理設施具有較高的運行效率,以較為穩(wěn)定可靠的處理手段完成工藝要求;(5)處理設施利用調(diào)節(jié)、控制、運行操作;(6)所有設計應滿足國家相關專業(yè)設計規(guī)范和標準。
廢水生化處理站工藝流程
根據(jù)甘蔗制糖廢水水質(zhì)特性及工藝優(yōu)缺點的對比,廢水生化處理站工藝選用間歇運行循環(huán)式活性污泥法(CASS)。工藝流程簡述如下:生產(chǎn)區(qū)廢水來水先經(jīng)過格柵池,利用格柵攔截粗大懸浮物,柵渣通過人工清理清除。通過格柵的廢水自流進入調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)來水水質(zhì)和水量。如來水PH值偏低,通過投加堿液或石灰乳進行調(diào)節(jié)。如來水濃度偏高,則先進入事故應急池。調(diào)節(jié)后的廢水利用提升泵提升到降溫設備(冷卻塔)進行降溫,使廢水溫度降低到35℃以下,冷卻塔出水自流到一配水槽,配水槽通過虹吸原理將廢水分別分配至CASS反應池。在CASS反應池內(nèi),通過曝氣設備的攪拌充氧,將有機污染物、微生物以及氧充分混合,利用微生物的新陳代謝作用將廢水中的有機物分解為CO2和H2O,生化處理后的達標水經(jīng)潷水器排入清水池,部分達標水回用生產(chǎn)設備冷卻水,部分外排。由于CASS工藝的污泥產(chǎn)率很低,制糖生產(chǎn)榨季期間很少排泥,少量剩余污泥排往鍋爐車間沉灰池灰渣處理。
生化處理站主要構(gòu)筑物和配套設備
(1)格柵池:材質(zhì):鋼筋混凝土;數(shù)量:1座;尺寸:1×2×1m;格柵:數(shù)量:1道;柵條間距:5mm;柵寬:0.8m;材質(zhì):不銹鋼。(2)事故池:材質(zhì):鋼筋混凝土;數(shù)量:1座;水力停留時間:12.3h;有效容積:1600m3;水面超過:0.5m;尺寸:20×16×5.5m。(3)事故提升泵:數(shù)量:2臺1用1備;規(guī)格:Q=143m3/h,H=10m;配用電機:7.5KW。4)調(diào)節(jié)池:材質(zhì):鋼筋混凝土;數(shù)量:1座;水力停留時間:6.2h;有效容積:800m3;水面超過:0.5m;尺寸:16×10×5.5m。5)冷卻塔提升泵:數(shù)量:2臺1用1備;規(guī)格:Q=200m3/h,H=12.5m;配用電機:15KW。6)冷卻塔:型號:方型逆流式;數(shù)量:1臺;規(guī)格:Q=200m3/h,T1=45℃,T2=35℃,ΔT=10℃。7)CASS池:材質(zhì):鋼筋混凝土;數(shù)量:1座(分2組);污泥濃度:3000mg/l;有效容積:2800m3;有效水深:5m;水面超高:0.5m;運行周期:6h,進水1.5h,曝氣4h,沉淀1h,排水1h;尺寸:35×16×5.5m。8)羅茨風機:數(shù)量:3臺(2用1備);規(guī)格:19.78m3/min,5000mm水柱;功率:30KW。9)微孔曝氣軟管:型號:HA65-5.5;數(shù)量:924m;規(guī)格:Φ62.5mm,曝氣量0~15m3/h•m,3600個氣孔/m。10)污泥回流泵:數(shù)量:2臺;規(guī)格:Q=50m3/h,H=16m;電機:5.5KW。11)潷水器:規(guī)格:Q=500m3/h;數(shù)量:2臺;潷水高度:1.8m。
廢水生化處理站運行效果及效益分析
1廢水生化處理站菌種培養(yǎng)與馴化
工程于2011年12月底完成單機式機調(diào)試,并開始系統(tǒng)菌種培養(yǎng)及馴化。工程菌種培養(yǎng)及馴化共需15天,工程調(diào)試分兩階段進行。第一階段為期5天,期間進行菌種活性的恢復,第二階段為期10天,進行處理站菌種的馴化。第一階段,將40噸城市污水處理廠脫水的污泥分別投入1號CASS池和2號CASS池,進行悶曝2天后,靜止沉淀4個小時,然后進少量水排出上清液。如此間歇進水悶曝5天,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個CASS池池面有大量米白色泡沫,并且池內(nèi)污泥由暗黑色變?yōu)辄S褐色,污泥絮凝效果好,沉降性能逐漸變好,污泥沉降比已達到8%~10%。第二階段,當?shù)谝浑A段完成后,可開始連續(xù)進少量的廢水。進水水量逐步增加,起始流量定在40m3/h,每次水量的增加在15~20m3/h,并每次增量后應保持運行2天左右,觀察污泥性狀及有機污染物的去除變化。當達到第10天后,廢水生化處理站達到設計處理水量,CASS反應池污泥沉降比達到20%~25%,MLSS值已有3200mg/l。CODcr濃度出水在100mg/l以下,處理站運行穩(wěn)定。說明廢水生化處理站啟動調(diào)試成功。
2廢水處理站運行效果分析
2012年4月17~19日,廢水生化處理站經(jīng)當?shù)丨h(huán)境監(jiān)測站取樣分析,出水水質(zhì)達到《制糖工業(yè)水污染物排放標準》(GB21909-2008)中一級標準。綜合以上監(jiān)測報告分析,本廢水生化處理站處理能力能達到設計處理量,處理站運行穩(wěn)定,出水水質(zhì)達到設計要求,CODcr去除率達94%,BOD5去除率達到97%。
3廢水處理站經(jīng)濟效益分析
本廢水處理站總投資達410萬元,其中土建投資265萬,設備及其他投資145萬。本廢水生化處理站運行成本主要有電力消耗、污泥處理費用、人工員工資兩部份。本廢水處理站總裝機功率為173kw,運行功率為110kw,噸水動力消耗為0.41kwh/m3;污泥處理費用計入電力消耗;廢水處理站設置高度的自動化操作,配備人員較少,每天3班制,每班1個人運行操作整個處理站,每人每月平均800元,綜合各個運行成本,在正常設計進水水質(zhì)水量情況下,廢水生化處理站運行費用如下表所示。本廢水生化處理站以CODcr、BOD5、SS為計算指標,生產(chǎn)期按120天/年計,水量按3120m3/d計算,廢水生化處理站減少排污量見下表。參考國內(nèi)排污收費標準,企業(yè)在廢水生化處理前需繳納的排污費為BOD5=(181584×0.7元/kg÷0.5)*2=50.84萬元,經(jīng)廢水生化處理后需繳納的排污費為BOD5=5616×0.7元/kg÷0.5=0.79萬元。企業(yè)年減少排放主要污染物CODcr351936kg/a,年減少繳納排污費50.05萬元。本廢水生化處理站的建成,具有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。