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技术干货 | 平板膜在洗毛废水处理改造工程中的应用

新闻来源:山东智信环保   发布时间:2016-05-01 08:11  点击:
洗毛作为毛纺织品加工的第一道重要工序,会产生大量难降解的高浓度悬浮和溶解性有机污染物,其中主要含有大量羊毛脂、洗涤剂及羊自身的分泌物和排泄物等杂质。因此,该类废水悬浮物浓度高、粘度大、有机物浓度高,B/C值低,属难降解有机废水。
 
江苏省常熟市某洗毛厂的废水处理设施处理能力为500 m3/d,先后经过两次改造,其出水水质基本满足江苏省地方污水排放标准。由于企业生产线关闭,废水处理装置闲置过一段时间,后来企业重新投产,同时江苏省太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业水污染物排放限值提高,现有处理设施不能满足生产要求。2008年5月采用平板膜生物反应器进行了技术改造,要求出水水质达到江苏省《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB 32/1072-2007)的要求。
 
1 设计水量及水质
设计进、出水水质。
本次改造工程设计处理能力由500 m3/d降至300 m3 /d。
 
2 原有工艺存在的问题及改造方案
2.1 原工艺流程
洗毛废水经沉砂池预沉淀,去除大部分悬浮物及有机类物质,然后通过提升泵送人一级气浮池,废水进入气浮池前添加酸(CK3),气浮出水进入中间水池,再次泵送入二级气浮池,在泵吸水端投加氢氧化钙调pH值到7.0~7.5,二级气浮池出水进入斜提升泵进入7级串联接触氧化池,最后混合液在二沉池内泥水分离,出水计量排放。沉砂池内杂质及沉淀池内污泥收集浓缩后外运。
2.2 存在的问题
按照原有国家及地方工业废水排放标准,处理洗毛废水相对成熟的核心工艺以气浮/接触氧化法为主,但江苏省《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB 32/1072—2007)提高了沿太湖地区工业行业废水排放标准,传统成熟技术要进一步提高出水水质很困难。
2.3 改造方案
目前设计处理能力,从总的水力停留时间来校核,现有构筑物池容完全能满足要求。本设计方案在保证工艺出水水质达标的前提下,充分利用现有构筑物及设备,降低整体改造费用,在设计方案上只对现有构筑物的功能进行调整,对现有设备进行维护,在原有构筑物中增设MBR平板膜生物反应器,达到投资成本低,不另建构筑物和占用土地面积,同时保证出水满足设计要求。
 
3 改造后的工艺流程及主要构筑物
3.1 改造后的工艺流程
洗毛废水因水质复杂,处理难度大,在江苏省沿太湖地区提标改造过程中,传统工艺面临技术瓶颈。本着技术成熟可靠、投资省、改造周期短、见效快、运行费用低、操作管理方便的设计原则,在现场中试的基础上,提出了改造工程处理工艺。
 
洗毛废水预处理工艺基本保持不变,只进行设备维护、更新,使其正常运行。洗毛废水经过初沉/气浮工艺处理,主要去除大量悬浮物及有机物,为后续生化工艺提供稳定的水量和水质。改造的重点是对原有生化工艺进行重新调整和分配,使出水水质达到新的排放要求。
在改造过程中采用MBR平板膜生物反应器,由于滤膜可对微生物进行有效截留,促使生化池承受较大的有机负荷。在高浓度的活性污泥环境下,膜对难降解有机物的有效截留,以及活性污泥的累积,微生物发生新陈代谢,产生能够分解难降解有机物的菌种,从而加强了对难降解有机物的去除能力,保证最终出水水质达到排放要求。
3.2 主要构筑物
该工程主要改造生化系统,对原有兼氧池及接触氧化池1、2、7的功能进行重新调整与分配。水解酸化池1由原有兼氧池改造,HRT为8.64h。设潜水型推流搅拌机,功率为2.2 kW。水解酸化池2由原有接触氧化池1改造,HRT为8.83 h。保留接触氧化池内生物填料,设潜水型搅拌机,功率为2.2 kW。
 
缺氧池由原有接触氧化池2改造,HRT为8.83h。保留接触氧化池内生物填料,设潜水型搅拌机,功率为2.2 kW。MBR平板膜生物反应池由原有接触氧化池7改造,HRT为8.83 h。拆除接触氧化池7内所有生物填料及曝气管路,安装8套平板膜组件,平板膜设计通量为250 L/(m2 ·d),每个组件设计平板膜数量为100片,共计800片。
 
4 工程运行结果
该工程整体改造仅耗时1个月,经过4个月的调试,各设备运行稳定,并于2009年1月通过常熟市环境监测站验收,出水水质检测结果如表3所示。
 
各项出水指标均低于江苏省《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB 32/1072-2007)的标准,完全符合设计要求。
 
5 工程技术经济分析
本次改造工程总投资为80万元,其中设备投资为77万元,其他投资为3万元。
 
5.1 技术分析
该项目的技术改造采用先进的平板膜生物反应器技术,主要利用膜的过滤作用,微生物被完全截留在生物反应器中,实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离,消除了传统活性污泥法中的污泥膨胀问题。膜生物反应器具有对污染物去除效率高、硝化能力强、脱氮效果好、出水水质稳定、剩余污泥产量低、设备紧凑、操作简单等优点。
5.2 运行费用分析
本次技术改造采用自动控制系统,因此只需配置1名工作人员,工资为8 000 (人·a),运行功率为584.2 kW/d,工业用电单价为0.52 (kW ·h),气浮工艺药剂改用PAC与PAM,其中PAC用量为0.2 kg/m ,单价为1 500 t;PAM用量为0.006kg/m ,单价为13 000 t。综合计算,运行成本为1.21 m 。
6 结语
本次洗毛废水工程改造采用沉淀-气浮-中和-水解酸化池-缺氧池-接触氧化池-平板膜生物反应池工艺,充分利用原有工艺和设备,减少了土方开挖和土建施工量,仅局部调整原有工艺的功能分区,施工周期短,见效快,设备运行稳定,出水水质满足江苏省《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB 32/1072-2007)的要求,操作管理方便,值得在洗毛行业推广。


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