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植物油脂生产废水处理工程设计

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1废水水质水量

江苏某植物油脂有限公司年产10万吨环氧大豆油、10万吨大豆油多元醇,该项目废水主要有工艺废水、生活污水和初期雨水。工艺废水产生量为210m3/d;生活污水和初期雨水产生量13m3/d;考虑适当余量,本方案生产废水按300m3/d,生活污水和初期雨水按15m3/d进行设计。该公司生产废水经处理后外排至园区污水厂,根据有关要求,废水经处理后外排水质应符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4中三级标准,同时结合园区接管要求。具体设计处理出水考核指标如下表。

2废水特性和处理流程

2.1废水特性该项目废水主要有工艺废水、生活污水W9、真空系统水箱废水W7、尾气吸收废水W8、设备及地面冲洗废水W6、初期雨水W10等,年产生废水量67712m3。其中工艺废水包括环氧大豆油生产过程中产生的废水W1(离心分离水)、W2(冷冻冷凝水);大豆油多元醇生产过程中产生的废水W3(离心分离水)、W4(冷冻冷凝水)、W5(减压蒸馏水)。工艺废水水质特性:高COD,高BOD,植物油含量高,且废水中含双氧水和甲酸含量较高。

2.1.1生产废水预处理为保证工程预处理设施的有效性,采集了类似企业的生产废水进行小试实验。实验过程中发现产泥量较大,但绝大部分能自然沉淀。由于原水中H2O2含量较多,在加药反应阶段不能彻底消耗去除,因此,在沉淀过程中依然有H2O2分解,而产生少量小气泡,并夹带部分污泥颗粒悬浮于上层清液中。为了确保处理效果,本方案考虑在沉淀池后增设气浮池作为保障措施。根据生产废水中植物油含量高的特性,对水样的反复试验结果,本设计对生产废水进行针对性的预处理,采用以隔油+反应+沉淀+气浮为主的预处理工艺。废水首先进入隔油池进行初步除油。W1、W2、W4中隔出来的油回收利用,W3中隔出来的油回收销售。沉淀池采用平流式池型,根据小试情况,将沉淀池的污泥按废水流量的100%回流比回流至反应池,可减少药剂用量,增强混凝效果。气浮系统采用平流式溶气气浮。气浮是在一定条件下,将大量空气溶于水中,形成溶气水,作为工作介质,通过释放器骤然减压快速释放,产生大量微细气泡粘附于经过混凝反应后废水中的“矾花”上,使絮体上浮,形成浮渣利用刮渣机刮除,进一步去除废水中比重较大的悬浮物,从而迅速地除去水中的污染物质达到净水的目的。

2.1.2综合废水生物处理经预处理的工业污水和生活污水在综合调节池中混合,生物处理采用以接触氧化为主的处理工艺。直接进行好氧生物处理去除水中的有机物质,好氧生物处理采用操作简单、维护方便的接触氧化工艺。如图1所示。

2.2工艺流程说明生产废水W1、W2、W3、W5(285m3/d)排放至隔油调节池的隔油区一,油回收;生产废水W4(15m3/d)排放至隔油调节池的隔油区二,油回收外售。经隔油的生产废水由泵提升至反应池,在反应池前段分别投加FeSO4和从沉淀池回流的污泥,在反应池中段投加NaOH,调节pH至适合值,同时通入空气进行搅拌,使药剂与废水充分混合反应。反应池出水加入PAM反应后进入沉淀池进行泥水分离,部分污泥回流至反应池(回流比100%),部分污泥排至污泥浓缩池。沉淀池出水进入气浮池,进一步去除在沉淀池中未能去除的悬浮物。气浮出水自流进入集水池,并用泵提升至冷却塔降温,然后流入中间水池,同时冲洗水和生活污水(15m3/d)和从二沉池回流的处理水接入中间水池,池中设置空气搅拌,使所有废水充分混合,降低对微生物有害物质的浓度。中间池的废水提升至接触氧化池,通过好氧生物处理降低水中的有机污染物浓度。接触氧化池出水进入二沉池,进行泥水分离,沉入池底的污泥部分回流至接触氧化池,部分被排入污泥浓缩池,沉淀池的上清液部分回流至中间水池,部分计量排放,其中,污泥回流比100%,上清液回流比100%。沉淀池、气浮池产生的污泥和浮渣,二沉池产生的剩余污泥排至污泥浓缩池,加入阳离子PAM后至带式压滤机进行压滤,泥饼外运按相关规定处置。污泥浓缩池中的上清液及压滤机产生的滤液回至中间水池重新处理。隔油调节池一、隔油调节池二、反应池中产生的废气排至废气吸收系统进行处理。

3工艺设计与主要构筑物

(1)隔油调节池,1座,内衬304不锈钢防腐,尺寸为7.6m×6.5m×5.0m,有效水深4.5m,有效容积222m3,HRT为17h;(2)反应池,1座,内衬304不锈钢防腐,尺寸2.5m×12.5m×5.0m,有效高度4.5m,有效容积:140m3,HRT为11.2h;(3)沉淀池,1座,构造尺寸3.0m×10m2×5.0m,PAM,NaOH反应区平面尺寸:1.0m×1.35m,沉淀区平面尺寸:3.0m×8.6m,有效水深:2500mm,停留时间:5.2h,表面负荷:0.48m3/m2•h;(4)气浮池,1座,构造尺寸:2.0m×3.0m×5.0m,有效水深:2.3m,有效容积:13.8m3,停留时间:1.1h,表面负荷:2.1m3/m2•h;(5)中间水池,1座,构造尺寸:4.0m×6.0m×4.2m,有效水深:3.5m,有效容积:84m3,停留时间:3.2h(含回流水量)(6)接触氧化池,1座,构造尺寸12.2m×14.0m×6.0m,有效水深:5.5m,有效容积:940m3,停留时间:35.8h(7)二沉池,1座,采用平流式沉淀池,构造尺寸3.2m×10.4m×6.0m,表面负荷:0.79m3/m2•h;(8)外排池,1座,构造尺寸:3.2m×1.5m×2.2m,有效容积7.2m3,停留时间33min;(9)污泥浓缩池,2座,构造尺寸4.0m×4.0m×5.5m,有效容积122m3;(10)事故池,1座,构造尺寸7.8m×7.6m×4.2m,有效容积250m3;(11)附属用房,控制/值班室,1间,构造尺寸4.0×4.0m;风机房,1间,构造尺寸4.0×8.0m;加药间,1间,构造尺寸:4.0×8.0m;污泥脱水机房,1间,构造尺寸8.5×5.5m。

4实际运行效果

本工程在江苏某植物油脂有限公司得到顺利实施,该厂废水经过处理后出水符合当地环保部门的相关要求,油脂厂污水处理站出水COD≤500mg/L、SS≤250mg/L、pH=6.0~9.0、动植物油≤100mg/L、NH3-N≤35mg/L。每年减少COD排放量分别为2.85t。

5运行成本分析

废水处理的运行费用主要包括:电耗、药剂费和人工费用等部分。5.1电耗部分每天所需耗电量:85.34×0.70(运行系数)×24=1433.712度处理每m3废水电费(设电价为0.60元/kwh):1433.712×0.6/315=2.731元/m3废水5.2药剂费PAM:每吨废水投加量0.005kg,则0.005×28(单价)=0.14元/m3废水;NaOH药剂费:约15元/m3废水;FeSO4药剂费:约6元/m3废水;处理每吨水药剂费用:(0.14+15+6.00)×300/315=20.13元/m3废水5.3人工费用主要指操作分析人员的工资部分,工人平均工资以1500元/月计,处理每吨水人工费用为:1500×6/(30×315)=0.95元/m3废水。合计:处理每吨水日常运行费用为:2.731+20.13+0.95=23.81元/m3废水。

作者:宋海云 单位:南通大恒环境工程有限公司

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