厭氧污泥膨脹床(EGSB)反應器、膜生物反應器(MBR)是在廢水處理工程中應用較成熟的處理方法,將兩種反應器有機聯合處理高濃度、低生化性、具有行業特點的脂類生產廢水,是處理高濃度廢水的理想技術。
1 原有廢水處理系統狀況
無錫某食品企業,是一家生產食品級聚醋酸乙烯酯的生產廠家。該企業早在2000年投產時即啟動了廢水處理系統,其工藝流程如圖 1所示。
隨著該企業原有水處理設備的長期使用,生產中冷卻系統冷卻效率逐漸降低,導致生產廢水中污染物的濃度逐步升高,原有的廢水處理系統出水已難以進入到冷卻塔中使用,致使企業不得不實施停產整頓。為了避免出現上述狀況,企業決定對廢水處理系統進行升級改造,設計處理后的廢水達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)的一級標準。
2 原有廢水處理系統改造
2.1 設計水量及水質
進水水質為廠方提供,出水水質執行《污水 綜合排放標準》(GB 8978—1996)一級標準。改造工程設計處理能力為25 m3/d。設計進、出水水質如表 1 所示。
指標名稱 | pH | COD/(mg·L -1 ) | BOD 5 /(mg·L -1 ) | SS/(mg·L -1 ) | 色度/倍 |
進水水質 | 4~6 | ≤15000 | ≤600 | ≤500 | ≤400 |
出水水質 | 6~9 | ≤100 | 25 | 70 | 50 |
2.2 工藝流程
通過實地考察,經各種工藝對比、認真研究、綜合分析(包括占地、設備費用及與原有設備配套等)。最終確定采用EGSB/MBR為主體的工藝處理該企業的生產廢水。改造后水處理工藝流程如圖 2所示。
3 改造主要設備清單
改造主要設備清單如表 2所示。
序號 | 設備 | 規格型號 | 數量 | 備注 |
1 | 反應槽 | 1000mm×1000mm×1000mm | 1臺 | 鋼制+FRP |
2 | 反應槽攪拌機 | 80r/min;1.5kW | 1套 | SUS304 |
3 | 凝聚槽攪拌機 | 60r/min;1.5kW | 1套 | SUS304 |
4 | 沉淀槽導流筒 | 1臺 | 鋼制+防腐 | |
5 | 中間集水槽 | 3m 3 | 1臺 | 特級PE |
6 | 中間集水槽液位計 | L=2500mm | 1套 | PP |
7 | 曝氣系統 | D1800mm | 1套 | UPVC |
8 | 中間集水槽輸送泵 | Q=5m 3 /h;H=45m | 2臺 | |
9 | EGSB厭氧塔 | D2400mm×10500mm | 1套 | 鋼制+防腐含1套三相分離器系統,1套不銹鋼布水槽,1套沼氣收集器 |
10 | MBR池膜組件 | Q=30m 3 /d | 1套 | |
11 | MBR輸送泵 | Q=5m 3 /h;H=20m | 2臺 | SUS304 1 備1用 |
12 | MBR池污泥泵 | Q=5m 3 /h;H=50m | 1臺 | |
13 | PAC計量泵 | 1臺 | PVC | |
14 | PAM溶藥槽 | 1m 3 | 1套 | 碳鋼+防腐 |
15 | PAM溶液槽攪拌機 | 35r/min | 1臺 | SUS304 |
16 | PAM計量泵 | 1臺 | PVC |
4 工程運行情況
該工程于2010年4月初投入運行,實際運行效果良好。2010年5月中旬,環保部門對各工段出水取樣監測,結果如表 3所示。
指標 | COD/(mg·L -1 ) | BOD 5 /(mg·L -1 ) | SS/(mg·L -1 ) | 色度/倍 |
原水 | 8216.34 | 557.16 | 418.2 | 205 |
EGSB塔出水 | 1426.24 | 83.45 | 241.22 | 146.99 |
活性污泥池出水 | 517.76 | 34.35 | 120.18 | 58.82 |
MBR 槽出水 | 95.81 | 17.98 | 7.56 | 14.44 |
清水池出水 | 92.85 | 16.63 | 6.32 | 13.71 |
對2010年6月至2011年5月的出水COD情況進行監測(每個月數據由月初、月中、月末三次取平均值),結果如圖 3所示。
由表 3、圖 3可見,采用EGSB/MBR工藝進行改造的工程,實際運行效果達到了設計初期的要求,出水COD≤100 mg/L、BOD5≤25 mg/L、SS≤70 mg/L、色度≤40 倍。自系統正常運行以來,運行效果穩定。在進水負荷偶爾增大的情況下,車間人員通過調整操作,仍可使出水水質合格。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
5 技術經濟分析
改造工程總投資390.37萬元,其中設備、設計及安裝投資297.92萬元,土建投資92.45 萬。電費,以單價0.7元/(kW·h)計算,新增設備功率10.70 kW·h,工作時間以16 h/d計,用電量171.2 (kW·h)/d,總計119.84元/d,藥劑費5.36元/d,廢水處理站由原有操作人員管理,不需增加人員費用。運行費用共計為125.20元/d,合計5.008元/m3。
6 結論
工程改造后投入使用,各項出水指標均達到設計要求。在近一年的生產運行中,回用水質穩定、系統運行正常、效果顯著。克服了現場面積的限制,改造后的水處理設施布局緊湊、合理、整齊美觀,對于今后針對高濃度的有機脂類生產廢水的處理系統改造有一定的借鑒意義。