混凝沉淀/离心/IAF/IBAF工艺处理

近年来，精炼植物油生产加工行业在我国发展迅速，随之而来的是大量含油废水的产生，特别是高浓度的油脂废水，有机物含量高，处理难度大。某公司的油脂生产废水中有机物浓度较高，COD达COD为40000-60000 mg/L。该公司原建有一套污水处理系统，采取混凝沉淀-气浮-厌氧-好氧的工艺，但运行效果不理想，处理后出水水质不能达标排放。我们在原有工艺的基础上进行改造，采用混凝沉淀/离心工艺对废水进行预处理，再结合固定化微生物厌氧生物滤池（IAF）和曝气生物滤池（IBAF）对污水进行生化处理，取得了较为理想的效果。

1 废水水质、水量及排放标准

该公司的油脂废水总量为200m³/d，其中COD为40000-60000 mg/L，固形物含量约为4.0%，主要是磷脂（47.9%）、油类（26.8%）和其它（25.3%，以蛋白质为主），pH值为8.0，水温为32.0℃。

2 处理工艺和设备

2.1处理工艺的选择                                

该公司原有工艺中采用了混凝沉淀和气浮，预处理后废水COD仍然高于20000mg/L，给后面的生化处理造成了很大的压力。经过研究决定采用混凝沉淀和离心分离作为预处理工艺，采用硫酸铝作为絮凝剂，并投加助凝剂--改性活化硅酸，充分搅拌反应，再经过离心分离，清水依次进入IAF和IBAF进行处理，处理出水达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准后排放。处理工艺流程见图1。

图片1

2.2主体构筑物及设备

    该废水处理工程的主体构筑物及设备见表1。

表1 主体构筑物及设备

Table 1 Main structure and equipments

3.处理效果

稳定运行期间各单元对COD的平均去除效果见表2。

表2　工艺各单元对COD的去除效果

Table 2 COD removal efficiency in each unit of process

3.1物化工艺

在混凝反应池内设置搅拌装置，投加硫酸铝2500mg/L，并投加助凝剂――改性活化硅酸300mg/L，改性活化硅酸的配制方法见文献^[1]。该助凝剂配制工艺简单、运行管理方便，药剂投加量小、成本低，主要在净水处理中得到了很好的应用，本项目将其应用于油脂废水的处理中，明显地提高了混凝沉淀的效果，并且处理后的水质明显改善。混凝后的废水在沉淀池内充分沉淀后，沉淀物进入离心分离机内分离，离心的固形物呈淡黄色，含水率约为80%，直接干燥后用于加工饲料。离心清液与沉淀池上清液一同进入生化处理工序。

3.2固定化微生物厌氧生物滤池（IAF）

IAF是利用现有厌氧反应池进行改造而成，尺寸L×B×H=5.6m×6.0m×6.5m，水力生物接触停留时间23h。池内安装载体支架，填装高效生物载体，载体填装区高度4m，填装载体高度3.5m，共填装高效生物载体98m³，并在池内接种了高效微生物，将固定微生物技术与AF有机结合，提高生物量，使污泥浓度保持在12.5kgVSS/m³左右，池底安装曝气器，进行间歇式曝气。池底设置排泥管和排泥泵，进行不定期排泥。工艺运行中，IAF对进水COD的去除率达约50%的水平。

3.3固定化微生物曝气生物滤池（IBAF）

IBAF是结合固定化微生物技术和曝气生物滤池（BAF）而发展的污水处理工艺，通过填装高效悬浮大孔载体，同时在载体中引入大量的活性和强极性基团，将变异菌和酶制剂固定在载体上，从而使得载体内单位体积生物量大，微生物不易脱落，因此，抗水质水量冲击负荷能力强；并且由于固定化微生物的过滤作用，从而省去了二沉池，所以IBAF具有容积负荷高、占地面积小、运行稳定、出水水质好、管理方便和运行成本低等许多优点。

工艺中利用现有好氧池进行改造，分两并联三级串联运行。每池尺寸为L×B×H=3.05m

×3.0m×5.0m，池内上下安装载体支架两层，载体填装区高度3.0m，填装载体高度2.5m，六池共填装高效生物载体113.5m³，该载体比表面积大（120m²/g），孔隙率高（98%），载体平均湿密度为1.00g/cm³，在水中呈悬浮状态；载体单位体积生物量最大约为60g/L。每级的水力停留时间为10h。池底安装曝气器进行曝气。池底设置排泥管和排污泵，进行不定期排泥。运行过程中，控制DO在2-4mg/L，该IBAF对进水COD的去除率达94.56%的水平，出水COD低于100 mg/L，可以达标排放。

4.经济效益分析

改造工程总投资65万，总装机容量31.5kW，电耗3.71kw·h/m³，药剂费用2.75元/m³。离心分离的固形物14.5t/d，含水率为80%，干燥后用于加工饲料，收益为4060元/d。