【文章內(nèi)容簡介】 脂再生水 無色 無機鹽、有機物等 古龍酸母液 棕黑色 古龍酸、蛋白質(zhì) 乙醇塔殘液 棕黑色 乙醇等有機物 3 轉(zhuǎn)化 二次母液 棕黑色 甲醇、維生素 C 等有機物 甲醇塔殘液 棕黑色 甲醇等有機物 4 精餾 多次母液 棕黑色 維生素 C等有機物 該廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的 有機廢水流量為 30t/h，廢水排放量波動率為177。 25%（ 24小時波動量），該股廢水水質(zhì)如表 所示 ： 表 該廠生產(chǎn)中產(chǎn)生的有機廢水水質(zhì)情況 成 分 BOD5 CODcr 揮發(fā)酚 石油類 氨 氮 懸浮物 pH 含量 /ppm 600 900 20 30 15 400 6～ 9 委托方希望通過采用合理的處理工藝使廢水回收再用處理后的水質(zhì)如 表 所示： 表 工藝廢水處理后所要求達到的水質(zhì) 情況 成 分 BOD5 CODcr 揮發(fā)酚 石油類 氨 氮 懸浮物 pH 含量 /ppm ≦ 60 ≦ 60 ≦ 100 ≦ ≦ ≦ 50 7～ 9 設(shè)計依據(jù) 為 了達到預期的目標，在設(shè)計合理的處理工藝過程中的主要設(shè)計依據(jù) 是： 國家環(huán)保局， 污水綜合排放標準（ GB897988） 工藝選擇與工藝說明 隨著制藥工業(yè)的發(fā)展，制藥廢水已經(jīng)成為主要的污染源之一。其中，維生素 C的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水有機物濃度高，色度深，成分復雜，可生化性差，且水質(zhì)、水 量變化大，從而增加了廢水處理的難度。目前制藥廢水的處理方法分為物 14 化法、生物法、物化生物聯(lián)用等處理方法。 水污染是我國當前面臨的嚴重環(huán)境問題，廢水治理已經(jīng)是當前工作的重中之重，鑒于建設(shè)人與自然和諧共處的需要和來自日益嚴格的環(huán)境保護法規(guī)的壓力，廢水處理技術(shù)近年來在全世界范圍內(nèi)得到了積極研發(fā)和應用，物化法也是各科研單位關(guān)注的焦點，近年來，高度氧化法在國內(nèi)外都倍受關(guān)注。 高度氧化法與傳統(tǒng)的氧化法比較其特點是水處理以自由基作為主要氧化劑，它克服了普通氧化法能力不強，有選擇性氧化等問題，在氧化過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物均可以 繼續(xù)通同羥基自由基反應，直到最后被完全氧化成二氧化碳和水，從而達到徹底去除 BOD 和 COD 的目的。然而，若單用生化法處理維生素 C 的生產(chǎn)廢水，盡管高度氧化法有其獨特的優(yōu)點，但是目前處理成本高，對含大量自由基清除劑，如維生素 C 廢水的氧化效果差且技術(shù)液不夠成熟，所以不予考慮。 維生素 C 生產(chǎn)制造工藝復雜，無論是萊氏法還是發(fā)酵法，提取、發(fā)酵、洗滌、萃取工序都在產(chǎn)生大量的廢水，委托處理的廢水中 BOD/COD=600/900=，非常有利于生化處理。生化法中常用的有活性污泥法、生物生物膜法、厭氧 好氧處理法、水解酸化 法與 SBR 法相結(jié)合等多種處理工藝。 若單用生化法，以水解酸化 — SBR 法為例進行探討 ，其 工藝流程如圖 所示 ： 進水 出 水 外運 圖 水解酸化 — SBR 法工藝流程框圖 該工藝特點是： 筑物簡單、省去沉淀池； ，近似理想沉淀池； ，整個工藝經(jīng)歷了厭氧、好氧、缺氧三個過程，對絲狀菌的生長有抑制作用，同時對水中 N、 P、 K 的去除有明顯的作用。不過處理系統(tǒng)液存在多種問題： (1)兼氧池曝氣管雙向進水，容易造成曝氣管堵塞 。 (2)接觸氧化池曝氣管均連接。損壞嚴重，好養(yǎng)系統(tǒng)不能正常曝氣 。 (3)接觸氧化池中波紋填料老化，且污泥附著結(jié)塊，造成部分填料坍塌 。 (4)接觸氧化池污泥分布不均，微生物生長環(huán)境惡化 。 SBR 水解酸化池 調(diào)節(jié)池 格柵 反應池 壓濾機 污 泥泵 污泥濃縮 15 (5)污泥沉淀性能差，出水含泥量高 。 (6)砂濾堵塞嚴重，反 洗困難 。 至于其生化法，生物接觸氧化法加氣浮法具有抗擊負荷能力強的特點， 但 如果設(shè)計或運行不當，填料易產(chǎn)生堵塞，而且投資較高 UASB 法即節(jié)能又產(chǎn)能，但存在單獨使用出水水質(zhì)不好的缺點；厭氧內(nèi)循環(huán)（ CASS）占地面積小，處理效率高是其優(yōu)點，但其處理能力小，一次性投資大是 不足之處。 看來，單獨用生化法也不是理性的工藝，考慮到維生素 C 生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的廢水成分復雜，含有生物難以降解和抑菌性有毒有害物質(zhì)，故采用活性污泥法與活性炭吸附的方 法聯(lián)合處理。采用的工藝流程如圖 所示 ： N、 P 等營養(yǎng)物 混凝劑 廢水 廢水 廢水 廢水 廢 污 泥 回 流 水 回 用 外運 圖 活性污泥法與活性炭吸附法聯(lián)合處理工業(yè)廢水的工藝流程框圖 采用此工藝優(yōu)點在于： （ 1） 活性污泥法階段能使處理達到國家污水二級綜合排放標準 （ 2） 活性炭吸附能繼續(xù)將污水中生物難降解和抑菌性有毒有害物質(zhì)吸附，進一步提高處理水的質(zhì)量，減少污水對環(huán)境的污染，使廢水達到回收利用的標準，從而節(jié)約水資源，創(chuàng)造經(jīng)濟效益。 （ 3） 處理效率高：活性污泥法階段 BOD5去除效 率為 98%，活性炭吸附階段 CODcr吸附高達 10kg/t 活性炭。 （ 4） 污泥回流可以減少污泥用量，從而節(jié)約運行成本 （ 5） 剩余污泥產(chǎn)生量少，污泥密度大，含水率低，且易脫水處理 （ 6） 有機負荷高，水里停留時間短 （ 7） 生物氧化法和活性炭吸附法在國內(nèi)外的應用都比較成熟，系統(tǒng)運行平穩(wěn)，出水水質(zhì)能過達標，整體運行成本比較經(jīng)濟，操作也較簡單。 活性炭吸附 絮凝沉淀 生化曝氣 水質(zhì)水量調(diào)節(jié) 剩余污泥堆場 真空過濾或濃縮 16 根據(jù)已有同類生產(chǎn)裝置設(shè)計經(jīng)驗，采用此工藝在活性污泥處理過程中，活性污泥對上述污染物的脫除率為 70%。經(jīng)計算，在曝氣池中，總需氣量約為 25m3/h，需氣量比較理想，對設(shè)備要求不 高，較經(jīng)濟。經(jīng)活性污 泥進行一級處理后的廢水達到國家污水二級綜合排放指標，廢水水質(zhì)如表 所示 ： 表 國家二級綜合排放標準 成 分 BOD5 CODcr 揮 發(fā) 酚 石 油 類 氨氮 懸浮 物 pH 含 量 /ppm ≦ 60 ≦ 150 ≦ ≦ 10 ≦ ≦ 50 6～ 9 活性炭二次處理過程中，其對 CODcr 的吸附飽和容量為 60g/t 活性炭，揮發(fā)酚的飽和容量為 200g/t 活性炭，石油類的吸附飽和容量為 60g/t 活性炭，氨氮的吸附飽和容量為 150g/t 活性炭。在一級處理水的基礎(chǔ)上，采用活性炭吸附，經(jīng)計算要達到目標，所需活性炭量為 。由此可見每小時消耗的活性炭量不大，而且計劃每半個小時就會卸炭，卸載的炭可以再生、重復利用，降低運行成本。根據(jù)已有的生產(chǎn)經(jīng)驗，再進活性炭處理后的水都能夠達到回用水標準 。 17 第 3 章 物料衡算 普通活性污泥階段物料衡算 活性污泥處理過 程中污泥固體物料衡算 ① 進水 ss(kg/d) ② 進水 ss=① *(1去除率 ) ③ 出水 ss(kg/d) 進 水 初 反應池進水 反 反應池出水 二 出 水 沉 應 沉 池 池 池 ④ 初沉池污泥量 ⑤ 污泥回流 為： ① *去除率 回流比 R= 重 力 剩余堆場 外運 濃 縮 （上清液） 圖 活性污泥 處理 過程 中 物料衡算示意圖 進水：水量 dm /900 3 dm /31? SS濃度 400mg/l SS=S1=400*(170%)=120mg/l 初 沉 池 SS:360kg/d dkgDDSSSdm/%/322??? 圖 初沉 池物料衡算示意圖 18 22121213211510*120/360/900QDQDdkgDDdm??????? dkgDdkgDdmQdmQ///17/883213231???? lmgSSdm /8000/35 ?? ， ， dgDDS /k5? Q=Q4 dmQ /883 31 ? 曝 氣 池 dm /33? 二 沉 池 SS=200mg/l SS=120mg/l SS=S3kg/l DS=D4t/d DS= SS=8000m DS=D6kg/d 圖 曝氣池與二沉池物料衡算示意圖 ∵ 污泥回流比 R=， 則： )/(246910*1258310610*/3106//300010*8000/333335133513535315lmgQDSdkgDDDdmQdkgQDdm???????????????? 符號說明： SS—— 固體懸浮物量 ； DS—— 污泥量； Q—— 水流量； 二沉池物料衡算 dm /8 8 7 41 2 5 8 35364 ?????? dmQ /870 34 ? dkgDDDD /1063 0 0 03 1 0 65364 ?????? dmQ /13 36 44 QD ? dkgD /1744 ? 66 8QD ? dkgD /1046 ? 19 dmQ /13 36 ? lmgSS /800? dkgDS /104? dmQ /17 32 ? dm /37? SS=% SS=90% 重力濃縮池產(chǎn)率 80% DS= DS=D7kg/d lmgSSS /8? dm /38? dkgDDS /8? 分離液 圖 濃縮池物