Biolak工艺处理造纸、柠檬酸混合废水
摘 要: 山东省安丘市污水处理厂的原水中工业废水所占比例较大,为此采用百乐克(Bio2lak)工艺来处理。调试及运行表明:百乐克工艺不仅具有结构紧凑、曝气产生的泡沫少、剩余污泥量小等优点,且运行稳定、维护方便、处理成本低、效率高,并可实现同步脱氮除磷。
关键词: Biolak工艺; 造纸废水; 柠檬酸生产废水; 移动式曝气链
Biolak(国内称之为百乐克)工艺基于多级A/O理论和非稳态理论,在同一构筑物中设置了多个A/O段,使污水能够经过多次的缺氧与好氧过程,强化了污泥的活性[1],创造了适于各种微生物生长的良好环境,实现了对有机物、氮和磷的高效去除。Biolak工艺是一种低负荷活性污泥工艺,它采用数池(除磷池、曝气池、沉淀池、稳定池)合建的方式,布置简洁,建造方便,出水水质稳定而良好。
1 水量、水质及排放标准
山东省安丘市污水处理厂一期规模为3×104m3/d,二期为3×104m3/d(合计为6×104m3/d)。一期原水主要为当地造纸厂的造纸中段废水和柠檬酸生产废水,另外还有少量城镇居民生活污水(含城市公共设施排出的污水),该混合水的水质见表1,经处理后须达到GB8978—1996的二级标准。
表1 原水水质
2 工艺流程及主要构筑物
211 工艺流程
原水经粗格栅去除大的漂浮物后自流进入集水井,然后由立式污水泵提升至组合式旋转细格栅(把杂物及砂粒从废水中分离出来),其出水再经旋流式沉砂池、Biolak工艺处理后达标排放。
工艺流程见图1。
图1 工艺流程
212 主要构筑物
① 旋流式沉砂池
兼作调节池,按一期、二期各设1座考虑,单池有效池容为57.6m3,有效水深为1.2m,水力停留时间为55s,水平流速为0.22m/s,主要去除粒径>0.25mm的砂粒。进水沿沉砂池切线方向进入,出水沿圆心方向排出,采用气提方式除砂。
② 除磷池
尺寸为62.5m×8m×5.5m,有效池容为2500m3,有效水深为5.0m,水力停留时间为2.0h,设搅拌器3台,配电功率为10kW。
③ 曝气池
采用钢筋混凝土结构,尺寸为62.5m×61.28m×6.0m,有效池容为21065m3,有效水深为5.5m,水力停留时间为16.85h,采用溢流堰出水。池内设12条移动式曝气链、1台溶解氧仪(采用PLC控制溶解氧上限为2mg/L,下限为1mg/L)、1台pH在线检测仪。曝气池的污泥负荷为0.08kgBOD5/(kgMLSS·d),容积负荷为0.28kgBOD5/(m3·d),MLSS为4g/L,污泥龄为29d。微孔曝气头悬挂在浮动链(固定在曝气池两侧)上,每条浮动链可在池中的一定区域做蛇形摆动(见图2),可起到很好的混合作用,节省了混合所需的能耗[2]。
④ 沉淀池
钢筋混凝土结构,尺寸为62.5m×15.71m×6.0m,有效池容为5400m3,水力停留时间为4.3h,污泥回流比为100%(回流至除磷池和曝气池的分别约占70%和30%),采用闸门控制。池内设轨道式桁车1台,驱动装置的功率为0.18kW;污泥回流系统设吸泥机1台,配两台污泥泵:功率为9kW,扬程为58.8kPa,流量为600m3/h。
图2 曝气链的运动过程
⑤ 稳定池
尺寸为62.5m×10.24m×5.5m,有效池容为3200m3,有效水深为5.0m,水力停留时间为2.6h。池内设移动式曝气链1条,用来增加水中溶解氧含量。稳定池在调节水中溶解氧含量的同时也增强了沉淀效果。
⑥ 配套设施
集水井:砖混结构,L×B×H=9.5m×9.3m×7.5m,有效池容为162.0m3。
污水提升泵:共4台,采用浸没式安装,其中两台型号为400QW1500-10-75(Q=1500m3/h,H=98kPa,N=75kW),另外两台为250QW700-11-37(Q=700m3/h,H=107.8kPa,N=37kW)。
粗格栅:2台,格栅宽度=900mm,栅条间距=20mm,配电功率=1.1kW,安装角度=75°。
组合式旋转细格栅:2台,格栅宽度=900mm,栅条间距=5mm,配电功率=1.1kW,安装角度=75°(格栅的设计按6×104m3/d的规模考虑)。
罗茨鼓风机:2台,采用户外布置方式,功率为160kW,风量为105m3/min,出口风压为60kPa,同时配有隔音罩、消音器、空气滤清器及安全阀,确保距风机1m以外区域的噪音低于75dB。
3 调试及运行
采用接种与驯化同步进行的方式,接种污泥为潍坊市污水处理厂的压榨脱水污泥,接种量为0.5kg/m3(以干污泥计)。调试过程中进水分三步:第1～5天的进水量为1×104m3/d,第6～10天的进水量为2×104m3/d,第11～15天的进水量为3×104m3/d。整个调试过程历时两个多月,当进水量达到3×104m3/d后逐步使曝气池中的MLSS达到设计值。工程自调试结束至今已稳定运行四个多月,出水水质(见表2)达到了GB8978—1996的二级标准。
表2 出水水质
4 经济分析
该工程的总投资为2700万元,其中土建投资约700万元,国内设备约500万元,国外设备约1000万元,电气仪表设备及安装费用约200万元,其他费用近300万元;工程总占地面积为56530m2,其中建筑物占地面积为21317m2,道路占地面积为5520m2,绿化用地为13000m2,其余为远期计划用地;污水处理成本为0.48元/m3。
5 结语
① 百乐克工艺启动快、操作简便、运行稳定,剩余污泥少且能长时间存放而不腐烂,经干化、消毒后可作农业肥料。
② 移动式曝气链系统能够把空气分散为极其微小的气泡,提高了氧的传质效率,对COD去除率高;由曝气产生的泡沫少,同时配置的专用喷射式水枪的消泡效果好,解决了常规曝气容易产生大量泡沫的问题。
③ 微孔曝气头的维护简单、方便,不需停产和放空。
④ 出水水质达到了GB8978—1996的二级标准,且运行费用低,出水经进一步处理后可回用。
参考文献:
[1] 王涛.Biolak工艺及其在设计中应注意的问题[J].中国给水排水,2003,19(10):79-80.
[2] 曹向东,穆瑞林,胡国光,等.德国百乐卡(BIOLAK)工艺的设计和运行[J].给水排水,2000,26(9):6-8.
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