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SBR池+化學(xué)氧化池處理皂素廢水
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簡(jiǎn)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(jìn)入格柵將大的懸浮物去除,然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池將PH調(diào)節(jié)到6~9以便污水進(jìn)入SBR反應(yīng)池中微生物能正常工作,同時(shí)調(diào)節(jié)池還起到了調(diào)節(jié)水量的作用。接著污水進(jìn)入初沉池進(jìn)行初步沉淀,隨后污水進(jìn)入SBR反應(yīng)池,在池中進(jìn)行180分鐘的反應(yīng)后,污水中的COD被去除了90%以上。然后污水進(jìn)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(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
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(dú)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(zhǎng),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(dòng)脈硬化及避孕,安胎等作用,還能起到促進(jìn)生長(zhǎng)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(jìn)植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。
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(jì)市場(chǎng)。自六十年代以來,國(guó)內(nèi)與國(guó)際需求和價(jià)格不斷上升,顯示了良好的發(fā)展勢(shì)頭,見表1—1。
表1—1 國(guó)內(nèi)國(guó)際產(chǎn)需量和價(jià)格狀況表
項(xiàng)目年代國(guó)內(nèi)產(chǎn)量(噸)國(guó)際需求量(噸)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)價(jià)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(jì)效益和社會(huì)效益同時(shí),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(jī)酸和有機(jī)物。目前,大部分企業(yè)不處理或只略作處理就排入水體,嚴(yán)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(shí)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(huì)給整個(gè)皂素產(chǎn)業(yè)鏈群造成嚴(yán)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(shí)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(diǎn)見表1-2及表1-3
表1-2 水質(zhì)特點(diǎn)
PHCODcr(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(xiàng) 目 設(shè) 計(jì) 流 量日流量(m3/d)小時(shí)流量(m3/h)秒流量 (m3/s)平均流量120 m3/d5 m3/h0.00139 m3/s3 設(shè)計(jì)依據(jù):
國(guó)家廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)皂素廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)見表1-4
表1-4 國(guó)家廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)
項(xiàng) 目 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)新擴(kuò)改 現(xiàn) 有新擴(kuò)改現(xiàn) 有PH6~9 6~96~96~96~9CODcr100150150200500BOD530606080300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(duì)其污水進(jìn)行處理。經(jīng)過反應(yīng)后出水水質(zhì)可達(dá)到國(guó)家廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn):
(1) PH=6~9
(2) CODcr=500 mg/L
(3) BOD5=300 mg/L
工藝優(yōu)點(diǎn):
SBR相對(duì)于連續(xù)流系統(tǒng)有許多其它方面的優(yōu)點(diǎn)。首先,這種反應(yīng)器運(yùn)行靈活簡(jiǎn)潔。它可以配合不同的進(jìn)水水質(zhì)調(diào)整運(yùn)行模式。第二,SBR流態(tài)上屬于完全混合,而在有機(jī)物降解方面卻是時(shí)間上推流。因此為了達(dá)到較高去除率而只需調(diào)整反應(yīng)時(shí)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(fèi)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(shí)現(xiàn)污染物的無害化處理。其特點(diǎn)為反應(yīng)速度快,適用范圍廣,可使部分有機(jī)物礦化。反應(yīng)條件溫和,通常對(duì)溫度和壓力沒有要求,不需要在強(qiáng)酸強(qiáng)堿介質(zhì)中進(jìn)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(jiǎn)單,易于設(shè)備化。
1.5 流程簡(jiǎn)圖
污水經(jīng)過格柵將大的固體廢物清除掉,進(jìn)入調(diào)節(jié)池后由投藥機(jī)向污水中加入CaO將PH調(diào)到6---9同時(shí)控制水量,經(jīng)過調(diào)節(jié)后的污水進(jìn)入初沉池進(jìn)行沉淀,后進(jìn)入SBR反應(yīng)池去除COD,BOD運(yùn)行6小時(shí)后排出污水進(jìn)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(dá)到要求,最后污水進(jìn)入二沉池進(jìn)行進(jìn)一步處理。SBR反應(yīng)池產(chǎn)生的進(jìn)入濃縮池進(jìn)行濃縮后與沉淀池中產(chǎn)生的一起進(jìn)入脫水機(jī)進(jìn)行脫水后排出。
二.主要生產(chǎn)設(shè)施
處理系統(tǒng)分為一級(jí)處理系統(tǒng)、二級(jí)處理系統(tǒng)及處理系統(tǒng),其工藝設(shè)計(jì)分述如下:
1 一級(jí)處理:
1.1 格柵間及進(jìn)水泵房
格柵間與進(jìn)水泵房合建,格柵間為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),內(nèi)設(shè)1臺(tái)機(jī)械粗格柵,所選格柵為 :XGS500型,傾斜角為75o。并配有柵渣收集、壓榨及輸送等設(shè)備相應(yīng)的設(shè)計(jì)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(jìn)水泵房平面尺寸為12m×15m(包括格柵間)內(nèi)設(shè)4臺(tái)自藕式無堵塞潛污泵,三開一備,泵房?jī)?nèi)配有電動(dòng)葫蘆一臺(tái)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(shí)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(jī)及JY-0.3/0.72 A-1投藥機(jī)
1.3 豎式沉淀池
1.?dāng)?shù)量:1座
2.停留時(shí)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(jī)
2 二級(jí)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(shí)間:6h
3.負(fù)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(jī)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(jìn)水時(shí)間:0.5h
2.停留時(shí)間:0.5h
3.池體體積:10m3
4.池高:3m
5.內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)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(shí)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(jī)
5 的處理
5.1 濃縮池
本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)2座濃縮池:
1.濃縮量: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.濃縮后體積:0.375m3/d
通過本設(shè)計(jì)達(dá)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(jī)物進(jìn)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(dá)到70%,出水COD為290~350達(dá)到了國(guó)家廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)色度去除率可達(dá)到95%,出水色度為100左右,達(dá)到國(guó)家廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
本設(shè)計(jì)產(chǎn)生的可能產(chǎn)生二次污染的物質(zhì)干燥后的可以,運(yùn)送到大型廠進(jìn)行統(tǒng)一處理。
同時(shí)本設(shè)計(jì)的流程短,占地面積小,操作達(dá)到自動(dòng)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(jìn)行。
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