制糖污水論文：制糖污水治理設(shè)計(jì)及運(yùn)用

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本文作者：陸明凱作者單位：廣西洋浦南華糖業(yè)集團(tuán)股份有限公司

廢水來(lái)源及特點(diǎn)

生化處理站廢水來(lái)源為我集團(tuán)下屬某新建制糖企業(yè)，其生產(chǎn)規(guī)模為日處理甘蔗4500噸，產(chǎn)生廢水量為3120m3/d。廢水主要有壓榨、動(dòng)力和汽輪機(jī)設(shè)備冷卻水、沖洗地板水，沖罐洗罐用水，制煉車(chē)間冷凝水等。廢水排放情況除沖洗地板水，沖罐洗罐用水為間歇排放外，其他均為連續(xù)排放。

廢水生化處理站設(shè)計(jì)規(guī)模及出水要求

根據(jù)制糖企業(yè)廢水來(lái)源及特點(diǎn)情況，擬建設(shè)的廢水生化處理站設(shè)計(jì)進(jìn)水參數(shù)如下。廢水經(jīng)過(guò)生化處理站處理后，出水水質(zhì)執(zhí)行《制糖工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21909-2008)中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具體水質(zhì)指標(biāo)如下。

廢水生化處理站設(shè)計(jì)原則

本廢水生化處理站設(shè)計(jì)遵循如下原則進(jìn)行工藝路線(xiàn)的選擇及工藝參數(shù)的確定：（1）采用成熟、合理、先進(jìn)的處理工藝；（2）廢水處理具有適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，各工藝參數(shù)的選擇略有富余；（3）在滿(mǎn)足工藝要求的條件下，盡量減少建設(shè)投資，降低運(yùn)行成本；（4）處理設(shè)施具有較高的運(yùn)行效率，以較為穩(wěn)定可靠的處理手段完成工藝要求；（5）處理設(shè)施利用調(diào)節(jié)、控制、運(yùn)行操作；（6）所有設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)家相關(guān)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

廢水生化處理站工藝流程

根據(jù)甘蔗制糖廢水水質(zhì)特性及工藝優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比，廢水生化處理站工藝選用間歇運(yùn)行循環(huán)式活性污泥法（CASS）。工藝流程簡(jiǎn)述如下：生產(chǎn)區(qū)廢水來(lái)水先經(jīng)過(guò)格柵池，利用格柵攔截粗大懸浮物，柵渣通過(guò)人工清理清除。通過(guò)格柵的廢水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)來(lái)水水質(zhì)和水量。如來(lái)水PH值偏低，通過(guò)投加堿液或石灰乳進(jìn)行調(diào)節(jié)。如來(lái)水濃度偏高，則先進(jìn)入事故應(yīng)急池。調(diào)節(jié)后的廢水利用提升泵提升到降溫設(shè)備（冷卻塔）進(jìn)行降溫，使廢水溫度降低到35℃以下，冷卻塔出水自流到一配水槽，配水槽通過(guò)虹吸原理將廢水分別分配至CASS反應(yīng)池。在CASS反應(yīng)池內(nèi)，通過(guò)曝氣設(shè)備的攪拌充氧，將有機(jī)污染物、微生物以及氧充分混合，利用微生物的新陳代謝作用將廢水中的有機(jī)物分解為CO2和H2O,生化處理后的達(dá)標(biāo)水經(jīng)潷水器排入清水池，部分達(dá)標(biāo)水回用生產(chǎn)設(shè)備冷卻水，部分外排。由于CASS工藝的污泥產(chǎn)率很低，制糖生產(chǎn)榨季期間很少排泥，少量剩余污泥排往鍋爐車(chē)間沉灰池灰渣處理。

生化處理站主要構(gòu)筑物和配套設(shè)備

（1）格柵池：材質(zhì)：鋼筋混凝土；數(shù)量：1座；尺寸：1×2×1m；格柵：數(shù)量：1道；柵條間距：5mm；柵寬：0.8m；材質(zhì)：不銹鋼。（2）事故池：材質(zhì)：鋼筋混凝土；數(shù)量：1座；水力停留時(shí)間：12.3h；有效容積：1600m3；水面超過(guò)：0.5m；尺寸：20×16×5.5m。（3）事故提升泵：數(shù)量：2臺(tái)1用1備；規(guī)格：Q=143m3/h，H=10m；配用電機(jī)：7.5KW。4）調(diào)節(jié)池：材質(zhì)：鋼筋混凝土；數(shù)量：1座；水力停留時(shí)間：6.2h；有效容積：800m3；水面超過(guò)：0.5m；尺寸：16×10×5.5m。5）冷卻塔提升泵：數(shù)量：2臺(tái)1用1備；規(guī)格：Q=200m3/h，H=12.5m；配用電機(jī)：15KW。6）冷卻塔：型號(hào)：方型逆流式；數(shù)量：1臺(tái)；規(guī)格：Q=200m3/h，T1=45℃，T2=35℃，ΔT=10℃。7）CASS池：材質(zhì)：鋼筋混凝土；數(shù)量：1座（分2組）；污泥濃度：3000mg/l；有效容積：2800m3；有效水深：5m；水面超高：0.5m；運(yùn)行周期：6h，進(jìn)水1.5h，曝氣4h，沉淀1h，排水1h；尺寸：35×16×5.5m。8）羅茨風(fēng)機(jī)：數(shù)量：3臺(tái)（2用1備）；規(guī)格：19.78m3/min，5000mm水柱；功率：30KW。9）微孔曝氣軟管：型號(hào)：HA65-5.5；數(shù)量：924m；規(guī)格：Φ62.5mm，曝氣量0～15m3/h•m，3600個(gè)氣孔/m。10）污泥回流泵：數(shù)量：2臺(tái)；規(guī)格：Q=50m3/h，H=16m；電機(jī)：5.5KW。11）潷水器：規(guī)格：Q=500m3/h；數(shù)量：2臺(tái)；潷水高度：1.8m。

廢水生化處理站運(yùn)行效果及效益分析

1廢水生化處理站菌種培養(yǎng)與馴化

工程于2011年12月底完成單機(jī)式機(jī)調(diào)試，并開(kāi)始系統(tǒng)菌種培養(yǎng)及馴化。工程菌種培養(yǎng)及馴化共需15天，工程調(diào)試分兩階段進(jìn)行。第一階段為期5天，期間進(jìn)行菌種活性的恢復(fù)，第二階段為期10天，進(jìn)行處理站菌種的馴化。第一階段，將40噸城市污水處理廠(chǎng)脫水的污泥分別投入1號(hào)CASS池和2號(hào)CASS池，進(jìn)行悶曝2天后，靜止沉淀4個(gè)小時(shí)，然后進(jìn)少量水排出上清液。如此間歇進(jìn)水悶曝5天，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)CASS池池面有大量米白色泡沫，并且池內(nèi)污泥由暗黑色變?yōu)辄S褐色，污泥絮凝效果好，沉降性能逐漸變好，污泥沉降比已達(dá)到8%～10%。第二階段，當(dāng)?shù)谝浑A段完成后，可開(kāi)始連續(xù)進(jìn)少量的廢水。進(jìn)水水量逐步增加，起始流量定在40m3/h，每次水量的增加在15～20m3/h，并每次增量后應(yīng)保持運(yùn)行2天左右，觀察污泥性狀及有機(jī)污染物的去除變化。當(dāng)達(dá)到第10天后，廢水生化處理站達(dá)到設(shè)計(jì)處理水量，CASS反應(yīng)池污泥沉降比達(dá)到20%～25%，MLSS值已有3200mg/l。CODcr濃度出水在100mg/l以下，處理站運(yùn)行穩(wěn)定。說(shuō)明廢水生化處理站啟動(dòng)調(diào)試成功。

2廢水處理站運(yùn)行效果分析

2012年4月17～19日，廢水生化處理站經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)站取樣分析，出水水質(zhì)達(dá)到《制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21909-2008)中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。綜合以上監(jiān)測(cè)報(bào)告分析，本廢水生化處理站處理能力能達(dá)到設(shè)計(jì)處理量，處理站運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，CODcr去除率達(dá)94%，BOD5去除率達(dá)到97%。

3廢水處理站經(jīng)濟(jì)效益分析

本廢水處理站總投資達(dá)410萬(wàn)元，其中土建投資265萬(wàn)，設(shè)備及其他投資145萬(wàn)。本廢水生化處理站運(yùn)行成本主要有電力消耗、污泥處理費(fèi)用、人工員工資兩部份。本廢水處理站總裝機(jī)功率為173kw，運(yùn)行功率為110kw，噸水動(dòng)力消耗為0.41kwh/m3；污泥處理費(fèi)用計(jì)入電力消耗；廢水處理站設(shè)置高度的自動(dòng)化操作，配備人員較少，每天3班制，每班1個(gè)人運(yùn)行操作整個(gè)處理站，每人每月平均800元，綜合各個(gè)運(yùn)行成本，在正常設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)水量情況下，廢水生化處理站運(yùn)行費(fèi)用如下表所示。本廢水生化處理站以CODcr、BOD5、SS為計(jì)算指標(biāo)，生產(chǎn)期按120天/年計(jì)，水量按3120m3/d計(jì)算，廢水生化處理站減少排污量見(jiàn)下表。參考國(guó)內(nèi)排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)在廢水生化處理前需繳納的排污費(fèi)為BOD5=(181584×0.7元/kg÷0.5）*2=50.84萬(wàn)元，經(jīng)廢水生化處理后需繳納的排污費(fèi)為BOD5=5616×0.7元/kg÷0.5=0.79萬(wàn)元。企業(yè)年減少排放主要污染物CODcr351936kg/a,年減少繳納排污費(fèi)50.05萬(wàn)元。本廢水生化處理站的建成，具有明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。