薛鵬程，劉　鋒，趙應(yīng)群，黃天寅，周　健，曹　強(qiáng)（.蘇州科技學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇蘇州5009；.蘇州立昇膜分離科技有限公司，江蘇蘇州5009）

工程實(shí)例

植物油廢水處理工程實(shí)例

薛鵬程1，劉鋒1，趙應(yīng)群2，黃天寅1，周健1，曹強(qiáng)1
（1.蘇州科技學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇蘇州215009；2.蘇州立昇膜分離科技有限公司，江蘇蘇州215009）

介紹了江蘇某廠植物油廢水處理工程的工藝參數(shù)、調(diào)試過(guò)程和運(yùn)行效果。該廠采用隔油—混凝—?dú)飧　狪C—MBR的組合工藝處理植物油廢水，處理出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

植物油廢水；混凝氣??；厭氧；膜生物反應(yīng)器

我國(guó)是植物油生產(chǎn)和使用大國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)植物油生產(chǎn)企業(yè)已達(dá)16 000多家，生產(chǎn)的植物油品種多達(dá)4 000種，年產(chǎn)量更是超過(guò)6 500萬(wàn)t，穩(wěn)居世界第一。但在植物油生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，這類廢水具有有機(jī)物濃度高、色度強(qiáng)、懸浮物含量高、含油量高以及水質(zhì)波動(dòng)性大等特點(diǎn)〔1〕，很難通過(guò)簡(jiǎn)單的處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。不達(dá)標(biāo)的廢水倘若直接排入水體，勢(shì)必對(duì)環(huán)境造成巨大污染。

江蘇某食用植物油廠以大豆、玉米、菜籽等為主要原料生產(chǎn)食用植物油，其產(chǎn)品在江蘇地區(qū)熱賣。該廠針對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水的特點(diǎn)，采用隔油—混凝—?dú)飧　狪C—MBR的組合工藝對(duì)其進(jìn)行處理，處理出水穩(wěn)定達(dá)到排放要求。

1　廢水水質(zhì)水量及排放標(biāo)準(zhǔn)

該廠植物油廢水主要包括車間生產(chǎn)廢水、循環(huán)水、清洗廢水以及廠區(qū)的生活污水，廢水產(chǎn)生量為400m3/d。當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門要求該廠排放的廢水需達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，然后再接入污水廠做進(jìn)一步處理。該廠植物油廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1　廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

2　廢水處理工藝流程及特點(diǎn)

2.1廢水處理工藝流程

本工程采用隔油—混凝—?dú)飧　狪C—MBR的組合處理工藝，工藝流程如圖1所示。

圖1　植物油廢水處理工藝流程

2.2廢水處理工藝特點(diǎn)

本工程所采用的處理工藝具有以下特點(diǎn)：（1）預(yù)處理段采用混凝氣浮能在去除廢水中大量懸浮物的同時(shí)，去掉廢水中大部分油狀物，有利于后面的厭氧處理；（2）厭氧段設(shè)有沼氣利用系統(tǒng)，能將系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣有效收集利用起來(lái)；（3）MBR膜采用液中膜，其較傳統(tǒng)的MBR膜，具有使用壽命長(zhǎng)、更耐沖擊負(fù)荷、無(wú)需頻繁反沖洗等特點(diǎn)〔2〕。

3　主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1隔油池

隔油池設(shè)計(jì)尺寸3m×5m×5m，停留時(shí)間3.6 h，有效體積60m3，鋼砼半地下式。池內(nèi)設(shè)有斜板，斜板凈距40mm，斜板長(zhǎng)1.5m，安裝傾角45°。

3.2調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)尺寸5m×12m×5m，鋼砼半地下式，有效容積270m3，停留時(shí)間16 h。池內(nèi)設(shè)有pH在線測(cè)定儀，通過(guò)投加石灰來(lái)調(diào)節(jié)廢水pH。池底部配有2臺(tái)攪拌機(jī)，使廢水混合均勻。調(diào)節(jié)池出水口設(shè)有流量計(jì)，調(diào)節(jié)控制出水流量穩(wěn)定為400m3/d。

3.3混凝池

混凝池設(shè)計(jì)尺寸1 m×3 m×2.3 m，反應(yīng)時(shí)間30min。其有效容積6m3，分3格，每格配有1個(gè)機(jī)械攪拌機(jī)。池內(nèi)配有1套加藥系統(tǒng)，投加藥劑為PFS和PAM，PFS投加量為200mg/L，PAM投加量為4 mg/L。

3.4氣浮池

氣浮池設(shè)計(jì)尺寸3m×1.5m×2.3m，停留時(shí)間22 min，回流比30%。該池配有TR-3型溶氣罐1個(gè)，直徑300mm。另配有TV型釋放器4個(gè)，跨度1.9m的橋式刮渣機(jī)1臺(tái)。

3.5中間水池

中間水池設(shè)計(jì)尺寸5m×6m×5m，鋼砼半地下結(jié)構(gòu)，有效容積120m3，停留時(shí)間7 h。池內(nèi)設(shè)有葉輪直徑0.8m的攪拌機(jī)1臺(tái)，還配有蒸汽加熱系統(tǒng)，用于對(duì)廢水進(jìn)行加熱，保證出水溫度達(dá)到后續(xù)厭氧系統(tǒng)反應(yīng)所需要的溫度。

3.6IC厭氧系統(tǒng)

IC反應(yīng)器采用中溫厭氧工藝，其適宜的溫度為36~37℃，設(shè)計(jì)尺寸D 8m×18m，有效容積900m3，停留時(shí)間2 d，鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)防腐外保溫，外包100mm巖棉，外彩瓦0.3mm厚。該反應(yīng)器配有布水系統(tǒng)、三相分離器、氣液分離器以及沼氣收集系統(tǒng)。IC反應(yīng)器出水進(jìn)入?yún)捬醭恋沓?，?shí)現(xiàn)有效的泥、水分離。厭氧沉淀池設(shè)計(jì)尺寸D 3.2m×6m，有效容積48m3，停留時(shí)間3 h，碳鋼結(jié)構(gòu)。厭氧沉淀池設(shè)有污泥回流管，能將池內(nèi)沉淀下來(lái)的污泥再回流到IC反應(yīng)器中，有效保證了IC反應(yīng)器的污泥量。

3.7MBR

MBR設(shè)計(jì)尺寸5.3m×1.5m×3.5m，有效容積23.85m3，鋼結(jié)構(gòu)半地下式，停留時(shí)間4 h，有效水深3m。MBR膜采用久保田液中膜，5組并排，每組間隔1m，材質(zhì)CPVC，型號(hào)ES200，膜平均孔徑0.2μm，膜通量0.5m3/（m2·d）。池底建有曝氣系統(tǒng)，配有羅茨鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)，2用1備，風(fēng)機(jī)流量7.7m3/min，型號(hào)3L32WD。

3.8沼氣利用系統(tǒng)

廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣量為800~1 000 m3/d，具有非常可觀的回收利用價(jià)值。沼氣經(jīng)三相分離器收集后，經(jīng)沼氣管道進(jìn)入水封罐，然后匯集進(jìn)入濕式氣柜穩(wěn)壓（氣柜有效容積100m3，尺寸D 5m× 5.5m），最后再經(jīng)過(guò)安全水封進(jìn)入沼氣鍋爐燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量一部分用于廢水加熱，剩余的部分則用于工廠車間生產(chǎn)。

3.9污泥處理系統(tǒng)

污泥處理系統(tǒng)主要包括厭氧污泥池和剩余污泥池，鋼砼結(jié)構(gòu)，兩池共壁合建。其中厭氧污泥池尺寸4.5m×5m×6m，配套厭氧污泥回流泵2臺(tái)，Q=50 m3/h，H=20m；剩余污泥池尺寸4m×5m×6m，配套剩余污泥泵2臺(tái)，Q=50m3/h，H=15m。池內(nèi)污泥經(jīng)過(guò)脫水處理，污泥含水率進(jìn)一步降低，形成的泥餅外運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)處理。建有污泥脫水房1座，尺寸5m× 6m×3m，內(nèi)設(shè)板框機(jī)1臺(tái)，Q=10m3/h，P=1.5 kW。

4　生化段調(diào)試過(guò)程

4.1IC調(diào)試運(yùn)行

IC反應(yīng)器接種的污泥來(lái)自城市污水廠的厭氧消化污泥，接種量為240 t，污泥含水率88%，呈黑色，溫度為30℃，VSS/TSS為0.6。IC反應(yīng)器啟動(dòng)初期，進(jìn)水COD不宜過(guò)高，要低于4 000mg/L，并保證較高的水力負(fù)荷，〔水力負(fù)荷＞0.5m3/（m·h）〕；另外為避免酸化現(xiàn)象，進(jìn)水pH應(yīng)高一些〔3〕。故本工程IC反應(yīng)器剛啟動(dòng)時(shí)，采用氣浮池穩(wěn)定出水的稀釋水（COD為2 000mg/L，pH為7.5）作為進(jìn)水。每天進(jìn)水200m3，采用間歇進(jìn)水方式，每天進(jìn)水5次，每次進(jìn)水1 h。進(jìn)水2 d，IC反應(yīng)器的COD去除率只有20%。保證進(jìn)水量不變，繼續(xù)運(yùn)行8 d，COD去除率逐漸升高并穩(wěn)定在70%以上，出水VFA也在200mg/L以下，表明接種污泥已經(jīng)完成了對(duì)廢水的適應(yīng)。逐步提高進(jìn)水負(fù)荷，每周提升1次，具體進(jìn)水方案如表2所示。

提高負(fù)荷期間，每天要在IC反應(yīng)器出水口取樣分析，在水樣各項(xiàng)指標(biāo)符合以下要求〔4〕，即出水pH為6~8、COD去除率＞70%、VFA＜300mg/L、產(chǎn)氣穩(wěn)定時(shí)，才可逐步提升負(fù)荷，否則應(yīng)保持不變或減少進(jìn)水負(fù)荷，檢查反應(yīng)器各項(xiàng)因素及時(shí)做出調(diào)整。本工程IC厭氧反應(yīng)器經(jīng)過(guò)3個(gè)月的調(diào)試達(dá)到滿負(fù)荷，又穩(wěn)定運(yùn)行半個(gè)月，運(yùn)行效果良好，在進(jìn)水COD為8 000 mg/L，溫度為36~37℃的條件下，平均出水COD為1 150mg/L，COD去除率穩(wěn)定在85%以上，平均出水VFA為180mg/L，出水pH穩(wěn)定在6.5~7.5。

表2　IC反應(yīng)器進(jìn)水方案

4.2MBR調(diào)試運(yùn)行

MBR接種的污泥取自城市污水廠脫水后的活性污泥，接種量為2 t，經(jīng)過(guò)淘洗后直接種在池子里。MBR啟動(dòng)時(shí)，在池內(nèi)注滿低濃度的生活污水，悶曝48 h，維持DO在2.0mg/L左右〔5〕，并每天向池內(nèi)投加適量的葡萄糖、尿素和硝酸鹽等營(yíng)養(yǎng)物。悶曝結(jié)束后，按設(shè)計(jì)進(jìn)水量的30%進(jìn)水，采用間歇進(jìn)水、連續(xù)曝氣的方式，進(jìn)水時(shí)需提高點(diǎn)曝氣量，另外減少每天投加的營(yíng)養(yǎng)物。持續(xù)進(jìn)水1周后，出水水質(zhì)穩(wěn)定，池內(nèi)污泥質(zhì)量濃度增加，達(dá)到1 500mg/L。改為按設(shè)計(jì)進(jìn)水量的60%進(jìn)水，并結(jié)合污泥回流等措施逐步提高池內(nèi)污泥質(zhì)量濃度至3 000mg/L。出水水質(zhì)穩(wěn)定后，繼續(xù)運(yùn)行10 d，再將進(jìn)水量提高到設(shè)計(jì)水量，并改為連續(xù)進(jìn)水，停止投加營(yíng)養(yǎng)物。運(yùn)行2 d，池內(nèi)污泥質(zhì)量濃度達(dá)到6 000~7 000mg/L，出水水質(zhì)變差。少量排泥，控制MBR內(nèi)的污泥質(zhì)量濃度在4 500~ 5 000mg/L，出水水質(zhì)轉(zhuǎn)好。繼續(xù)正常進(jìn)水運(yùn)行半個(gè)月，運(yùn)行效果穩(wěn)定，出水COD穩(wěn)定在150mg/L以下，COD去除率達(dá)到86%以上，出水SS穩(wěn)定在20 mg/L以下，SS去除率達(dá)到83%以上。

5　運(yùn)行效果

本工程經(jīng)過(guò)5個(gè)月的調(diào)試運(yùn)行，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。穩(wěn)定運(yùn)行期間的出水水質(zhì)如表3所示。

表3　穩(wěn)定運(yùn)行期間的出水水質(zhì)

6　運(yùn)行費(fèi)用

本工程電耗設(shè)備為鼓風(fēng)機(jī)和水泵，每小時(shí)運(yùn)行功率為40 kW，電費(fèi)按0.50元/（kW·h）計(jì)算，則電耗為40×0.5×24/400=1.2元/t；工程中進(jìn)水、曝氣、出水均采用自動(dòng)化方式控制，需操作員工較少，共設(shè)化驗(yàn)員1人，廢水操作工2人，平均工資3 000元/（月·人），人工費(fèi)約為0.75元/t；加藥費(fèi)由混凝池加藥費(fèi)、生物段營(yíng)養(yǎng)物投加費(fèi)以及污泥脫水加藥費(fèi)等組成，加藥費(fèi)為0.8元/t；日常維護(hù)及修理費(fèi)為0.4元/t。本工程總的直接運(yùn)行費(fèi)用為1.2+0.75+0.8+0.4=3.15元/t。

7　結(jié)論

（1）采用隔油—混凝—?dú)飧　狪C—MBR的組合工藝處理江蘇某廠植物油廢水，處理出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。本工程占地面積小，產(chǎn)泥量少，操作簡(jiǎn)單，需要工作人員少，對(duì)同行業(yè)的廢水治理有一定的參考價(jià)值。（2）預(yù)處理段采用隔油+混凝氣浮的技術(shù)，可去除原水中40%的COD、80%的SS以及90%的油脂，預(yù)處理效果顯著。（3）將厭氧系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣有效地收集起來(lái)并加以利用，既解決了厭氧段進(jìn)水的升溫問(wèn)題，又能為車間生產(chǎn)輸送熱量，節(jié)約了工程運(yùn)行費(fèi)用，值得其他廢水處理工程借鑒。

［1］賈立敏.食用植物油工業(yè)廢水處理工藝研究［J］.給水排水，1998（6）：29-32.

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Case study on the treatm entofwastewater containing vegetable oil

Xue Pengcheng1，Liu Feng1，Zhao Yingqun2，Huang Tianyin1，Zhou Jian1，CaoQiang1
（1.SchoolofEnvironmental Scienceand Engineering，Suzhou University ofScienceand Technology，Suzhou 215009，China；2.Suzhou Litree Ultra-Filtration Membrane Technology Co.，Ltd.，Suzhou 215009，China）

The process parameters，debugging process and running effects of the projecton the treatment ofwastewater containing vegetable oil in a factory in Jiangsu Province have been investigated.The combined process，oil separation-coagulation-flotation-IC-MBR，isused for treatingwastewater containing vegetableoil.The treated effluent reaches the2ndlevelstandard specified in the IntegratedWastewater Discharge Standard（GB 8978—1996）.

wastewater containing vegetableoil；coagulation and flotation；anaerobic；membrane bioreactor

X703.1

B

1005-829X（2016）10-0091-03

江蘇省環(huán)境科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)課題項(xiàng)目

薛鵬程（1991—），碩士研究生。電話：15262408591，E-mail：386317649@qq.com。通訊作者：劉鋒，E-mail：278834585@qq.com。

2016-06-08（修改稿）