SBR池+化學氧化池處理皂素廢水

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簡介： 本研究選用了SBR工藝和化學氧化工藝連用的方法處理皂素生產過程中的廢水。處理皂素廢水的主要設備由格柵，調節(jié)池，初沉池，SBR反應池，化學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，然后進入調節(jié)池將PH調節(jié)到6～9以便污水進入SBR反應池中微生物能正常工作，同時調節(jié)池還起到了調節(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反應池，在池中進行180分鐘的曝氣反應后，污水中的COD被去除了90%以上。然后污水進入化學氧化池，化學氧化池中的A，B試劑的最佳反應PH為3左右所以需要加入鹽酸將PH調整到3經(jīng)過30分鐘的攪拌反應后需要再向池中加入CaO將PH調回6～9以達到排放標準。
關鍵字：SBR池 化學氧化池 皂素廢水

一．前言

1 概況

皂素，學名甙元，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?shù)臉嬙旌托揎椏珊铣蓴?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的重要激素，能有效的調節(jié)生物的代謝，生長，發(fā)育和生殖等生理現(xiàn)象，廣泛應用于醫(yī)療和農業(yè)等領域。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；在農業(yè)方面主要用于調節(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——皂素及其產業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟市場。自六十年代以來，國內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 國內國際產需量和價格狀況表

         項目年代國內產量(噸)國際需求量(噸)國內市場價格(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，皂素生產企業(yè)將被迫關閉停產，從而引發(fā)薯蕷種植萎縮，這將會給整個皂素產業(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發(fā)展的瓶頸，合理的解決皂素廢水治理問題是皂素產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。

2 水質及流量

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

表1-2 水質特點

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 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 設計依據(jù)：

國家廢水綜合排放標準(GB8978-88)皂素廢水的排放標準見表1-4

表1-4 國家廢水綜合排放標準

項   目      一級標準      二級標準三級標準新擴改  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工藝和化學氧化法連用的方法對其污水進行處理。經(jīng)過反應后出水水質可達到國家廢水綜合排放標準(GB8978-88)三級標準：

(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，這種反應器運行靈活簡潔。它可以配合不同的進水水質調整運行模式。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整反應時間。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，無需另設澄清池。第四，SBR工藝很多情況還可不設初沉池，因而基建費用低，占地少。

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

1.5 流程簡圖

污水經(jīng)過格柵將大的固體廢物清除掉，進入調節(jié)池后由投藥機向污水中加入CaO將PH調到6---9同時控制水量，經(jīng)過調節(jié)后的污水進入初沉池進行沉淀，后進入SBR反應池去除COD，BOD運行6小時后排出污水進入化學氧化池通過化學氧化的方法將污水中的有色物質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反應池產生的污泥進入污泥濃縮池進行濃縮后與沉淀池中產生的污泥一起進入污泥脫水機進行脫水后排出。

二．主要生產設施

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構，內設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、壓榨及輸送等設備相應的設計參數(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)內設4臺自藕式無堵塞潛污泵，三開一備，泵房內配有電動葫蘆一臺以備檢修。

1.2 調節(jié)池

調節(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.內設JGB-700攪拌機及JY-0.3/0.72 A-1投藥機

1.3 豎式沉淀池

1．數(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．內設提砂機

2 二級處理

2.1 SBR反應池:

反應池為鋼筋混凝土結構：

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．內設鼓風機及潷水器

3 化學氧化處理

3.1 化學氧化池

化學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．內設攪拌機及投藥器

4 后處理

4.1 二沉池：豎流式

1．數(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．內設提砂機

5 污泥的處理

5.1 污泥濃縮池

本設計設計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

通過本設計達到了預定的處理效果，首先廢水經(jīng)過SBR反應池，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經(jīng)過化學氧化池中的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準(GB8978-88)三級標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準(GB8978-88)二級標準。

本設計產生的可能產生二次污染的物質干燥后的污泥可以，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。符合皂素生產廠家資金有限，技術投入較小的要求。適合各皂素生產廠家進行污水處理。