太倉(cāng)畜禽廢水處理設(shè)備來(lái)這家瞧瞧

甘蔗制糖工藝廢水排放量大，化學(xué)需氧量(CODcr)濃度高，成分復(fù)雜，廢水處理具有一定的難度。廢水若不經(jīng)處理直接排入水體，將會(huì)對(duì)水資源造成嚴(yán)重污染，同時(shí)又向環(huán)境排放大量的廢水和有機(jī)污染物，破壞生態(tài)環(huán)境。制糖廢水的綜合治理一直都是工業(yè)廢水處理研究的重點(diǎn)，目前我國(guó)用水短缺，嚴(yán)峻的形勢(shì)要求制糖廢水污染物排放總量達(dá)到控制要求和達(dá)標(biāo)排放。因此企業(yè)要發(fā)展，環(huán)保工作必須要先落實(shí)，節(jié)能減排、達(dá)標(biāo)排放成了制糖生產(chǎn)企業(yè)需要研究的重點(diǎn)。為此，各個(gè)制糖企業(yè)越來(lái)越重視環(huán)境保護(hù)和污水綜合治理，并投入了大量的人力、物力和財(cái)力用于環(huán)境污染治理技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。

　　本文以云南滄源南華勐省糖業(yè)有限公司為例，探討利用CASS(Cyclic Activated Sludge System)活性污泥法工藝處理制糖末端廢水和廢水處理后多余污泥的壓濾技術(shù)，根據(jù)GB21909-2008《制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》減排污染物，達(dá)到穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)排放，以便為甘蔗制糖行業(yè)對(duì)今后污泥處理工藝技術(shù)提供參考依據(jù)。

　　1、材料與方法

　　1.1 主要材料及設(shè)施

　　1.1.1 主要原料

　?、呕钚晕勰啵何鬯L(zhǎng)時(shí)間曝氣產(chǎn)生的污泥，形狀為絮狀污泥，在顯微鏡下可以見(jiàn)到大量的細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，它們組成了一個(gè)的生態(tài)系統(tǒng)。可通過(guò)其它污水處理廠購(gòu)進(jìn)培養(yǎng)好的污泥，也可自行培養(yǎng)

　?、茝U水：制糖過(guò)程的中、低濃度廢水，其中低濃度廢水主要是設(shè)備冷卻水以及抽真空用冷凝水;中濃度廢水主要是沖洗箱罐、沖洗地板等污染較嚴(yán)重的水。

　　1.1.2 主要設(shè)施

　　以廢水處理量3000m3/d的企業(yè)為例，主要有以下設(shè)施：

　?、鸥駯懦兀盒枧渲?m3左右水池，主要作用是隔離大顆粒的物質(zhì)以及沉淀砂粒等物質(zhì)，制糖污水比較特殊，大顆粒物質(zhì)比較少，對(duì)格柵池的要求不高。

　　⑵冷卻塔：主要作用是控制進(jìn)曝氣池水的溫度，CASS活性污泥對(duì)水溫有一定的要求，因此必須配置冷卻塔，面積100～200m2即可。

　?、钦{(diào)節(jié)池：廢水在處理前進(jìn)行適合處理?xiàng)l件的水質(zhì)調(diào)節(jié)，主要調(diào)節(jié)污水濃度、pH值等，調(diào)節(jié)池原則上和曝氣池同樣容積，也可比曝氣池小(邊調(diào)節(jié)邊進(jìn)水)。

　?、绕貧庠O(shè)施：①曝氣池：CASS活性污泥法處理廢水的主要反應(yīng)池，從經(jīng)濟(jì)耐用角度考慮用普通的鋼筋混凝土澆鑄而成，根據(jù)需要處理的水量來(lái)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的容積通常要比實(shí)際需要的容積大8%～10%，以方便操作管理，日處理3000m3的廠，配置3個(gè)1150m3曝氣池。②曝氣器：常用的有鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣2種，從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行角度考慮，鼓風(fēng)曝氣更適合于CASS活性污泥法廢水處理工藝。風(fēng)機(jī)采用羅茨風(fēng)機(jī)，每天處理3000m3水量，配置4臺(tái)HSR175型45kW的羅茨風(fēng)機(jī)(一臺(tái)備用)則能滿足生產(chǎn)要求。③曝氣裝置：從制糖行業(yè)廢水特點(diǎn)以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行角度出發(fā)，是彈性曝氣軟管，采用化學(xué)纖維增強(qiáng)塑料制成，直徑為65mm，長(zhǎng)度可以根據(jù)實(shí)際需要確定，軟管上均勻分布微型小孔，曝氣量在2～7m3/(m·h)。

　?、蓾鳎簭慕?jīng)濟(jì)實(shí)用角度出發(fā)采用浮筒式潷水器。

　?、是逅兀号渲?個(gè)300～500m3左右的暫貯池，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程如果水質(zhì)量處理不達(dá)標(biāo)，可返回調(diào)節(jié)池重新處理，檢測(cè)達(dá)標(biāo)直接排放或者回用。

　?、宋勰酀饪s罐：多余的活性污泥在進(jìn)行壓濾處理前進(jìn)行濃縮的一個(gè)過(guò)程，污泥濃縮罐配備2個(gè)40～55m3的普通圓柱體容器即可，可用壓縮空氣或者機(jī)械裝置作為攪拌裝置，壓縮空氣攪拌優(yōu)于機(jī)械攪拌。

　?、涛勰鄩簽V機(jī)：壓濾機(jī)過(guò)濾面積70～100m2即可滿足生產(chǎn)要求。

　　⑼污染物檢測(cè)設(shè)備：根據(jù)HJ860.1-2017《排污許可證申請(qǐng)與核發(fā)技術(shù)規(guī)范農(nóng)副食品加工加工工業(yè)—制糖工業(yè)》中規(guī)定，制糖企業(yè)廢水排放執(zhí)行GB21909-2008《制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，其中的COD、pH、氨氮、流量需要安裝在線監(jiān)測(cè)，其它指標(biāo)每個(gè)月做1次自行監(jiān)測(cè)。企業(yè)按要求配置有相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備，并根據(jù)水處理工藝需要制定監(jiān)測(cè)污染因子以及頻次。

　　1.2 試驗(yàn)方法

　　1.2.1 CASS活性污泥法處理甘蔗制糖廢水

　　甘蔗制糖廢水主要污染物來(lái)自于甘蔗處理過(guò)程，經(jīng)過(guò)物理化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生的以COD、NH3-N、BOD為主的非持久性有機(jī)污染物。因此從投資成本、運(yùn)營(yíng)管理方面考慮，采用CASS活性污泥法好氧工藝處理，其具有較低的單位基礎(chǔ)投資費(fèi)用、較高的去除效果、操作管理簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。

　　1.2.1.1 CASS活性污泥法工藝流程

　　廢水送至污水處理站，先通過(guò)格柵池?cái)r截粗大懸浮物，如來(lái)水水質(zhì)異常，則進(jìn)入事故池儲(chǔ)存另行處理;如來(lái)水滿足進(jìn)污水站要求，則進(jìn)入調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)水質(zhì)，調(diào)節(jié)池出水由提升泵送至冷卻塔中，使廢水溫度降低至30℃±1℃，冷卻塔出水自流入CASS池中進(jìn)行好氧生物處理，好氧處理后的澄清廢水通過(guò)潷水器排至清水池，回用或達(dá)標(biāo)排放。

　　在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中，水資源一直以來(lái)都是最重要的一個(gè)組成部分，但是很多工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水不僅含有大量的有毒有害物質(zhì)，并且在處理時(shí)降解難度相對(duì)較大。如果直接將其排放到自然環(huán)境中，不僅會(huì)造成我國(guó)土壤、河流與大氣的污染，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)生態(tài)平衡出現(xiàn)問(wèn)題，與我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略背道而馳，這對(duì)于我國(guó)社會(huì)以后的發(fā)展十分不利。為此我們必須對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行有效處理，選擇合適的方法以及處理技術(shù)，以提高工業(yè)廢水處理的效果。

　　1、影響芬頓反應(yīng)的因素

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　1.1 有機(jī)物

　　由于不同工業(yè)廢水中所含有的有機(jī)物是不同的，為此，即使全部選擇芬頓試劑作為污水處理的主要工藝，其使用效果也會(huì)出現(xiàn)不同的狀態(tài)。原因之一是不同的有機(jī)物對(duì)于不同芬頓試劑的使用量所產(chǎn)出的反應(yīng)效果不同。原因之二是由于工業(yè)廢水中這些有機(jī)物不相同，也就導(dǎo)致芬頓試劑的使用效果不同，在反應(yīng)的過(guò)程中，分子會(huì)出現(xiàn)脫氫情況，導(dǎo)致C—C斷鏈。而如果選擇處理的工業(yè)廢水，其中所含有的高分子為水溶性高分子或者是乙烯化合物，在實(shí)際反應(yīng)時(shí)，氫基自由基就會(huì)使C=C鍵斷鏈，這兩種不同的反應(yīng)效果，也導(dǎo)致芬頓工藝在實(shí)際使用時(shí)所得到的結(jié)果是不同的。這一反應(yīng)方式主要是為了將芬頓工藝應(yīng)用在處理有毒性的工業(yè)廢水中，讓廢水中的生物毒性整體降低，也提高了廢水的可生化性。

　　1.2 溫度因素

　　在應(yīng)用芬頓工藝時(shí)，溫度也是重要的影響因素之一，由于溫度的改變，芬頓反應(yīng)的反應(yīng)速率以及反應(yīng)效果也會(huì)隨之改變。溫度的不斷升高會(huì)促使芬頓反應(yīng)的溫度逐步加快，隨著溫度的整體提高，得到的氧化效果可以提高廢水內(nèi)CODcr的去除率，必須要根據(jù)實(shí)際情況選擇最合適的溫度，保證處理效果達(dá)到解。

　　2、工業(yè)廢水處理中芬頓工藝應(yīng)用途徑

　　2.1 利用芬頓工藝處理焦化廢水

　　在工業(yè)生產(chǎn)中，焦化廢水也是最常見(jiàn)的廢水之一。在焦化廢水中也含有很多生物毒性物質(zhì)，這些含有生物毒性的物質(zhì)，自身的抑制性較高，如果直接將其排放到自然環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致生態(tài)平衡遭受到破壞。以往在處理焦化廢水時(shí)會(huì)選擇生化處理，但是生化處理的廢水難以達(dá)到我國(guó)工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。在處理焦化廢水時(shí)，如果選擇其他處理工藝來(lái)對(duì)其進(jìn)行污水處理，不僅難以達(dá)到我國(guó)的可排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也會(huì)消耗過(guò)多的經(jīng)濟(jì)資源。目前，通過(guò)對(duì)焦化廢水進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，如果選擇活性炭處理工藝對(duì)焦化廢水自行處理，雖然也可以保證焦化廢水達(dá)到我國(guó)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，但是需要認(rèn)識(shí)到活性炭工藝所消耗的經(jīng)濟(jì)資金過(guò)大，如果在工業(yè)處理焦化廢水時(shí)，大規(guī)模的使用該工藝會(huì)導(dǎo)致整體成本較高，很多工業(yè)廢水處理廠難以承受該經(jīng)濟(jì)消耗，這對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著消極的影響。但是利用芬頓工藝則可以有效地處理焦化廢水中難以降解的有機(jī)物，不僅能夠降低經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)也能夠在焦化廢水處理時(shí)達(dá)到良好的效果，滿足我國(guó)的排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.2 利用芬頓工藝處理垃圾滲濾液

　　在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生垃圾滲濾液也是非常常見(jiàn)的一種工業(yè)廢水，不能夠?qū)⑵渲苯优欧?，也不能在?jīng)歷簡(jiǎn)單處理后對(duì)其進(jìn)行排放。在垃圾滲濾液中，其中的就是所含有的氨氮濃度較高，這也促使整個(gè)工業(yè)廢水中的微生物量嚴(yán)重失調(diào)，如果將其直接排放到河水中就會(huì)導(dǎo)致自然環(huán)境遭受到非常嚴(yán)重的破壞。然而，在處理垃圾滲濾液時(shí)，如果選用的是普通生化處理工藝，不僅僅在處理時(shí)相對(duì)麻煩，而且過(guò)多的步驟也會(huì)提高失誤率，讓垃圾濾液的處理效果不斷下降，在經(jīng)過(guò)普通生化工藝處理之后，其所得到的效果也一般。然而利用芬頓工藝則可以有效地改變這一問(wèn)題。分段工藝在處理垃圾濾液時(shí)，可以有效地與垃圾濾液中的氨氮元素進(jìn)行反應(yīng)，保證其在處理之后可以讓水質(zhì)達(dá)到我國(guó)工業(yè)污水排放的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于一些排放標(biāo)準(zhǔn)高的地區(qū)，可以在垃圾濾液經(jīng)過(guò)芬頓工藝處理之后，利用生化工藝?yán)^續(xù)處理。當(dāng)垃圾滲濾液達(dá)到可生化性時(shí)，利用生化處理對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行第二次處理，讓垃圾滲濾液能夠達(dá)到我國(guó)工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也能夠降低經(jīng)濟(jì)消耗，提高污水處理廠的經(jīng)濟(jì)效益。

　　2.3 利用芬頓工藝處理酚類物質(zhì)

　　與以上兩種工業(yè)廢水不同，酚類物質(zhì)最重要的特點(diǎn)就是毒性較高，同時(shí)也是最難降解的一種工業(yè)廢水。以往在處理酚類物質(zhì)時(shí)，都是我國(guó)工業(yè)污水處理廠最頭疼的問(wèn)題，然而利用芬頓工藝可以有效地將其處理。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，在處理時(shí)利用芬頓工藝，可以快速地將其分解，由于酚類廢水中含有大量的甲酚、等不同種類的酚類物質(zhì)，這些酚類物質(zhì)其自身難以降解，有著非常強(qiáng)的穩(wěn)定性。然而利用芬頓工藝，在室溫保持在合理情況時(shí)，要將酚類廢水溶液的pH控制在3～6之間，可以利用氧化鐵進(jìn)行催化。在處理酚類廢水時(shí)，使用芬頓工藝的頻率較高，其最重要的原因之一就是應(yīng)用芬頓工藝可以有效地減少含酚物質(zhì)中的生物毒性，同時(shí)能夠提高含酚廢水的可降解性。對(duì)于工業(yè)廢水處理而言有著非常積極的影響，同時(shí)也能夠提高工業(yè)廢水處理企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展。

　　2.4 利用芬頓工藝處理印染廢水

　　染印廢水，其的特征就是廢水中的色素含量較高，也就是說(shuō)廢水多呈現(xiàn)不同的顏色，并且不能直接排放，并且含有大量的鹽，和其他種類的工業(yè)廢水相比，染印廢水中的含鹽量是的，這一特征也導(dǎo)致染印廢水的生化性不強(qiáng)。在處理染印廢水時(shí)能夠發(fā)現(xiàn)，由于其自身的需氧量濃度過(guò)高，難以快速處理，而芬頓工藝則可將這些有機(jī)物逐漸分解成為容易生物降解的物質(zhì)，這對(duì)于廢水處理而言十分重要，同時(shí)有著非常積極的意義。促使染料的整體色度降低，這也是芬頓試劑被應(yīng)用在印染廢水處理的原因之一。在處理染印水時(shí)，不僅可以利用普通的芬頓工藝來(lái)進(jìn)行污水處理，也可以由芬頓工藝衍生出的其他工藝手段，其主要原因是都含有較高氧化性，比如在當(dāng)前很多工業(yè)廢水處理企業(yè)會(huì)使用到的微電解氧化工藝，這一工藝也能夠快速對(duì)染印廢水進(jìn)行處理。在印染廢水中存在降解難度的染料就是蒽醌染料，而利用微電解混凝-Fenton試劑催化氧化工藝，則可以有效地將蒽醌染料廢水中難以降解的有機(jī)物進(jìn)行降解。當(dāng)蒽醌染整廢水中所含有的CODcr的含量為700～800mg/L時(shí)，BOD5的含量為80～100mg/L，色度為450～550倍時(shí);要求在經(jīng)過(guò)處理之后的出水的CODc≤50mg/L，去除率需要達(dá)到93%～94%，而其中的出水率為BOD5≤10mg/L，去除率應(yīng)該在90%～95%，出水色度的標(biāo)準(zhǔn)需要在≤20倍，而去除率則需要達(dá)到95%～96%，反應(yīng)時(shí)間30min。