SBR池+化學(xué)氧化池處理皂素廢水

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簡介： 本研究選用了SBR工藝和化學(xué)氧化工藝連用的方法處理皂素生產(chǎn)過程中的廢水。處理皂素廢水的主要設(shè)備由格柵，調(diào)節(jié)池，初沉池，SBR反應(yīng)池，化學(xué)氧化池以及二沉池組成。其主要工作原理為：污水首先進入格柵將大的懸浮物去除，然后進入調(diào)節(jié)池將PH調(diào)節(jié)到6～9以便污水進入SBR反應(yīng)池中微生物能正常工作，同時調(diào)節(jié)池還起到了調(diào)節(jié)水量的作用。接著污水進入初沉池進行初步沉淀，隨后污水進入SBR反應(yīng)池，在池中進行180分鐘的曝氣反應(yīng)后，污水中的COD被去除了90%以上。然后污水進入化學(xué)氧化池，化學(xué)氧化池中的A，B試劑的最佳反應(yīng)PH為3左右所以需要加入鹽酸將PH調(diào)整到3經(jīng)過30分鐘的攪拌反應(yīng)后需要再向池中加入CaO將PH調(diào)回6～9以達到排放標(biāo)準。
關(guān)鍵字：SBR池 化學(xué)氧化池 皂素廢水

一．前言

1 概況

皂素，學(xué)名甙元，是一種具有獨特生理活性的甾體類化合物。以其為原料，經(jīng)適當(dāng)?shù)臉?gòu)造和修飾可合成數(shù)百種甾體激素藥物。甾體激素是一種普遍存在于生物體內(nèi)的重要激素，能有效的調(diào)節(jié)生物的代謝，生長，發(fā)育和生殖等生理現(xiàn)象，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。例如，在醫(yī)療臨床中，他能有效治療心血管疾病，炎癥，過敏性疾病和激素缺乏癥，并具有抑制腫瘤，降低血脂和膽固醇，抗動脈硬化及避孕，安胎等作用，還能起到促進生長發(fā)育，鎮(zhèn)靜神經(jīng)中樞的功效；在農(nóng)業(yè)方面主要用于調(diào)節(jié)畜禽發(fā)情期，植物花期，改變花性，促進植物營養(yǎng)生長。

甾體激素的廣泛用途給其天然原料——皂素及其產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟市場。自六十年代以來，國內(nèi)與國際需求和價格不斷上升，顯示了良好的發(fā)展勢頭，見表1—1。

表1—1 國內(nèi)國際產(chǎn)需量和價格狀況表

         項目年代國內(nèi)產(chǎn)量(噸)國際需求量(噸)國內(nèi)市場價格(萬元)60年代80900870年代60014251280年代——2090年代1300300040目前1800800048

皂素加工生產(chǎn)業(yè)在具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益同時，也給環(huán)境帶來了較大的壓力。皂素水解和洗滌過程中排出大量的無機酸和有機物。目前，大部分企業(yè)不處理或只略作處理就排入水體，嚴重的破壞了企業(yè)附近的土壤和水體生態(tài)環(huán)境。如果廢水得不到及時的合理的治理，皂素生產(chǎn)企業(yè)將被迫關(guān)閉停產(chǎn)，從而引發(fā)薯蕷種植萎縮，這將會給整個皂素產(chǎn)業(yè)鏈群造成嚴重的沖擊，因此，環(huán)境污染問題是限制皂素生產(chǎn)發(fā)展的瓶頸，合理的解決皂素廢水治理問題是皂素產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

2 水質(zhì)及流量

某制藥廠主要生產(chǎn)皂素，日排水量為120m³/d，主要是在皂素生產(chǎn)過程中的水解和洗滌過程中產(chǎn)生污水，且集中在3小時左右排放，周期內(nèi)水質(zhì)水量變化極大。其水質(zhì)及水量特點見表1-2及表1-3

表1-2 水質(zhì)特點

PHCOD_cr(mg/L)SS(mg/L)N，P(mg/L)油類(mg/L)水量(m³/d)1～210000mg/L≤50mg/L≤10mg/L≤5 mg/L120 m³/d

表1-3 流量

項      目                      設(shè) 計 流 量日流量(m³/d)小時流量(m³/h)秒流量 (m³/s)平均流量120 m³/d5 m³/h0.00139 m³/s

3 設(shè)計依據(jù)：

國家廢水綜合排放標(biāo)準(GB8978-88)皂素廢水的排放標(biāo)準見表1-4

表1-4 國家廢水綜合排放標(biāo)準

項   目      一級標(biāo)準      二級標(biāo)準三級標(biāo)準新擴改  現(xiàn) 有新擴改現(xiàn) 有PH6～9  6～96～96～96～9COD_cr100150150200500BOD₅30606080300色度508080100-----

4 工藝的選擇

我們選擇SBR工藝和化學(xué)氧化法連用的方法對其污水進行處理。經(jīng)過反應(yīng)后出水水質(zhì)可達到國家廢水綜合排放標(biāo)準(GB8978-88)三級標(biāo)準：

(1) PH=6～9

(2) COD_cr=500 mg/L

(3) BOD₅=300 mg/L

工藝優(yōu)點：

SBR相對于連續(xù)流系統(tǒng)有許多其它方面的優(yōu)點。首先，這種反應(yīng)器運行靈活簡潔。它可以配合不同的進水水質(zhì)調(diào)整運行模式。第二，SBR流態(tài)上屬于完全混合，而在有機物降解方面卻是時間上推流。因此為了達到較高去除率而只需調(diào)整反應(yīng)時間。這樣大大減少了占地，特別適合中小型水廠。第三，SBR的沉淀階段使泥水有效分離，出水懸浮物濃度低，無需另設(shè)澄清池。第四，SBR工藝很多情況還可不設(shè)初沉池，因而基建費用低，占地少。

化學(xué)氧化法是利用化學(xué)氧化劑的氧化作用將水中的污染物轉(zhuǎn)化為微毒或無毒的物質(zhì)，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化易于分離的形態(tài)的處理方法。他最終能實現(xiàn)污染物的無害化處理。其特點為反應(yīng)速度快，適用范圍廣，可使部分有機物礦化。反應(yīng)條件溫和，通常對溫度和壓力沒有要求，不需要在強酸強堿介質(zhì)中進行。由于是一種物理化學(xué)處理過程，易于控制，化學(xué)氧化法操作簡單，易于設(shè)備化。

1.5 流程簡圖

污水經(jīng)過格柵將大的固體廢物清除掉，進入調(diào)節(jié)池后由投藥機向污水中加入CaO將PH調(diào)到6---9同時控制水量，經(jīng)過調(diào)節(jié)后的污水進入初沉池進行沉淀，后進入SBR反應(yīng)池去除COD，BOD運行6小時后排出污水進入化學(xué)氧化池通過化學(xué)氧化的方法將污水中的有色物質(zhì)去除使色度達到要求，最后污水進入二沉池進行進一步處理。SBR反應(yīng)池產(chǎn)生的污泥進入污泥濃縮池進行濃縮后與沉淀池中產(chǎn)生的污泥一起進入污泥脫水機進行脫水后排出。

二．主要生產(chǎn)設(shè)施

處理系統(tǒng)分為一級處理系統(tǒng)、二級處理系統(tǒng)及污泥處理系統(tǒng)，其工藝設(shè)計分述如下：

1 一級處理：

1.1 格柵間及進水泵房

格柵間與進水泵房合建，格柵間為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)1臺機械粗格柵，所選格柵為 ：XGS500型，傾斜角為75^o。并配有柵渣收集、壓榨及輸送等設(shè)備相應(yīng)的設(shè)計參數(shù)如下：

柵前流速              0.5 m/s；

過柵流速              0.7 m/s；

柵渣                  1.0 m³/d

進水泵房平面尺寸為12m×15m(包括格柵間)內(nèi)設(shè)4臺自藕式無堵塞潛污泵，三開一備，泵房內(nèi)配有電動葫蘆一臺以備檢修。

1.2 調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)池采用耐酸處理：

1.停留時間：18h

2.有效容積：100m³

3.有效水深：5m(超高0.5m)

4.內(nèi)設(shè)JGB-700攪拌機及JY-0.3/0.72 A-1投藥機

1.3 豎式沉淀池

1．?dāng)?shù)量：1座

2．停留時間：T=1h

3．沉淀池直徑D=3m

4．沉淀池有效水深：h₁=2.9m

5．內(nèi)設(shè)提砂機

2 二級處理

2.1 SBR反應(yīng)池:

反應(yīng)池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：

1．MLSS ：3000mg/L

2．停留時間：6h

3．污泥負荷：0.5 BOD₅/kg·d

4．有效體積：100m³

5．池高：4.5m(超高0.5m)

6．平面尺寸：5m×5m

7．排水口距池底高度：3.7m

8．內(nèi)設(shè)鼓風(fēng)機及潷水器

3 化學(xué)氧化處理

3.1 化學(xué)氧化池

化學(xué)氧化池采用耐酸處理：

1．進水時間：0.5h

2．停留時間：0.5h

3．池體體積：10m³

4．池高：3m

5．內(nèi)設(shè)攪拌機及投藥器

4 后處理

4.1 二沉池：豎流式

1．?dāng)?shù)量：1座

2．停留時間：T=1h

5．沉淀池直徑：D=3.61m

6．沉淀池有效水深：h₁=3.1m

10．內(nèi)設(shè)提砂機

5 污泥的處理

5.1 污泥濃縮池

本設(shè)計設(shè)計2座污泥濃縮池：

1．濃縮污泥量：2.25m³/d含水率約為99%

2．濃縮池容積：5m³

3．池高：2.5m

4．池體直徑：1.07m

5．污泥濃縮后體積：0.375m³/d

通過本設(shè)計達到了預(yù)定的處理效果，首先廢水經(jīng)過SBR反應(yīng)池，池中的微生物將污水中的可生物降解的有機物進行了充分的分解，而不可以生物分解的色素等物質(zhì)經(jīng)過化學(xué)氧化池中的A，B試劑的氧化作用又被分解了，所以COD去除率達到70%，出水COD為290～350達到了國家廢水綜合排放標(biāo)準(GB8978-88)三級標(biāo)準色度去除率可達到95%，出水色度為100左右，達到國家廢水綜合排放標(biāo)準(GB8978-88)二級標(biāo)準。

本設(shè)計產(chǎn)生的可能產(chǎn)生二次污染的物質(zhì)干燥后的污泥可以，運送到大型污水處理廠進行統(tǒng)一處理。

同時本設(shè)計的流程短，占地面積小，操作達到自動化，最大限度地節(jié)省了人力，物力，才力。符合皂素生產(chǎn)廠家資金有限，技術(shù)投入較小的要求。適合各皂素生產(chǎn)廠家進行污水處理。