電解—吸附降解—曝氣生物濾池聯合處理松節油生產廢水
摘(zhai)要:松(song)節(jie)油及(ji)其深加工(gong)產品是香料、香精原料和(he)重要的精細(xi)化學(xue)品中間體。松(song)節(jie)油生(sheng)產廢水(shui)含未回收的松(song)節(jie)油、松(song)香及(ji)樹脂液中的的單寧、有機色素、糖類物(wu)質(zhi)等,屬(shu)于難處(chu)理廢水(shui)。設計采用電解—吸附降解—曝氣生(sheng)物(wu)濾池為(wei)主體工(gong)藝處(chu)理該廢水(shui),實踐(jian)表明,在進水(shui)COD和(he)油含量平(ping)均分(fen)別為(wei)5 000~8 000mg/L和(he)900~1 300mg/L時,出水(shui)COD≤100mg/L,油含量≤10mg/L,可以達到《污(wu)水(shui)綜合排(pai)放標準》(GB 8978—1996)一級(ji)標準。
關(guan)鍵詞:松節油廢水 電解 AB法 曝(pu)氣(qi)生物濾池(chi)
松(song)(song)節油(you)(you)是(shi)以富含松(song)(song)脂的(de)(de)松(song)(song)樹(shu)為原料,通過不同加工(gong)方(fang)式得(de)(de)到具有揮發性芳香(xiang)味萜烯混(hun)(hun)合液(ye)。其由烴(jing)的(de)(de)混(hun)(hun)合物組成,含有大量的(de)(de)蒎烯(64%的(de)(de)α-蒎烯和(he)33%的(de)(de)β-蒎烯),可(ke)以合成多(duo)種香(xiang)料[1,2]。隨著(zhu)科技水平的(de)(de)提高,松(song)(song)節油(you)(you)的(de)(de)深(shen)加工(gong)利(li)用(yong)也(ye)得(de)(de)到了長足的(de)(de)發展。
廣東某香(xiang)料(liao)廠是(shi)(shi)國內規模較大(da)的林(lin)產(chan)化工企業,主要(yao)生(sheng)(sheng)產(chan)松(song)節(jie)(jie)油(you)及從中分離或合(he)成(cheng)出高(gao)(gao)品(pin)質的α-蒎烯(xi)、β-蒎烯(xi)、松(song)油(you)、松(song)香(xiang)、松(song)油(you)醇以及其他萜(tie)類合(he)成(cheng)香(xiang)料(liao),是(shi)(shi)國際香(xiang)料(liao)、香(xiang)精原料(liao)和精細化學品(pin)中間體的重(zhong)要(yao)供應基地。但是(shi)(shi)松(song)節(jie)(jie)油(you)生(sheng)(sheng)產(chan)和加工過程中會產(chan)生(sheng)(sheng)大(da)量廢水(shui),廢水(shui)主要(yao)含有松(song)節(jie)(jie)油(you)、松(song)香(xiang)及樹脂(zhi)液中的單寧、有機色素(su)、糖類物(wu)質等[3]。這些(xie)化學物(wu)質可生(sheng)(sheng)化性較差,COD高(gao)(gao)達5 000~8 000mg/L,該廠平(ping)均(jun)廢水(shui)量為48m3/d。
按照(zhao)當(dang)地環保(bao)部門(men)的要(yao)求,該廠于2010年6月開(kai)始設(she)(she)計(ji)和建造(zao)廢水(shui)處理(li)設(she)(she)施,同年10月開(kai)始調試運(yun)(yun)行(xing),經過一年的實際運(yun)(yun)行(xing),處理(li)效果(guo)穩定。
1 工藝流程(cheng)及(ji)設計參(can)數
工程(cheng)設計(ji)的規(gui)模為60m3/d,根據(ju)廢水的組成和特點,設計(ji)的工藝(yi)流程(cheng)見圖1。
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圖1 工藝流程
如圖(tu)1所示,廢(fei)水(shui)(shui)(shui)首先由(you)各(ge)車(che)間匯入隔(ge)(ge)(ge)油(you)(you)池(chi)(chi)(chi)除去浮(fu)油(you)(you),隔(ge)(ge)(ge)油(you)(you)池(chi)(chi)(chi)兼起水(shui)(shui)(shui)量(liang)和水(shui)(shui)(shui)質(zhi)調節作用(yong);然后由(you)泵提升至(zhi)氣(qi)浮(fu)池(chi)(chi)(chi),通(tong)過(guo)加(jia)入PAC絮凝劑(ji)除去廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)乳化油(you)(you);氣(qi)浮(fu)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)通(tong)過(guo)電解(jie)池(chi)(chi)(chi)中(zhong)電濾機進行電解(jie),電解(jie)池(chi)(chi)(chi)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)進入調節池(chi)(chi)(chi),通(tong)過(guo)投加(jia)10%的(de)(de)稀硫(liu)酸調節pH至(zhi)6.5~7.8;再(zai)進入生(sheng)物吸附和曝(pu)氣(qi)生(sheng)物濾池(chi)(chi)(chi)(BAF)進行生(sheng)化處理(li),出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)最(zui)終經(jing)終沉池(chi)(chi)(chi)達標排(pai)放。其中(zhong)隔(ge)(ge)(ge)油(you)(you)池(chi)(chi)(chi)上(shang)層廢(fei)油(you)(you)定(ding)期回收;氣(qi)浮(fu)和電解(jie)的(de)(de)浮(fu)渣及生(sheng)化產生(sheng)的(de)(de)剩余污泥經(jing)污泥處理(li)系統中(zhong)板框壓(ya)濾機脫水(shui)(shui)(shui)后泥餅外運,壓(ya)濾機濾液經(jing)管道(dao)回流至(zhi)隔(ge)(ge)(ge)油(you)(you)池(chi)(chi)(chi)。
主要處(chu)理(li)構筑物(wu)設計參數(shu)見表(biao)1,主要設備參數(shu)見表(biao)2。
表1 主要(yao)處理構筑物設計參(can)數
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2 運(yun)行效果及分析
2.1 氣浮
氣浮(fu)(fu)系統主要由氣浮(fu)(fu)池(chi)、氣浮(fu)(fu)機(ji)及刮渣(zha)系統等組成(cheng),其中氣浮(fu)(fu)池(chi)采用(yong)渦凹汽浮(fu)(fu)。工藝參數為:氣浮(fu)(fu)機(ji)轉速(su)1 460r/min;曝氣區上升(sheng)流速(su)12~14cm/min,停留時(shi)間5~7min;廢水在分離(li)區向(xiang)下流速(su)1.8~2cm/s,分離(li)時(shi)間40~45min;PAC加藥量150~200mg/L。
表2 主要設備參數
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2.2 電解處理
電(dian)(dian)解法(fa)是(shi)利(li)用鐵板作(zuo)為(wei)(wei)陽(yang)極,鋁板作(zuo)為(wei)(wei)陰極,在強電(dian)(dian)流的作(zuo)用下對(dui)(dui)廢水進行(xing)電(dian)(dian)化學處理。電(dian)(dian)濾機電(dian)(dian)流控(kong)制(zhi)在400A,直(zhi)流電(dian)(dian)壓在14~16V之(zhi)間(jian);進入電(dian)(dian)解槽的廢水pH控(kong)制(zhi)在8~9之(zhi)間(jian),pH太低(di)對(dui)(dui)電(dian)(dian)極板腐蝕較(jiao)大,太高則電(dian)(dian)解效果較(jiao)差(cha),電(dian)(dian)解時間(jian)為(wei)(wei)60min。
2.3 生(sheng)化處理
生化處(chu)理采(cai)用AB工藝,A池污(wu)泥濃度為(wei)6~8g/L,污(wu)泥回流比45%,溶解氧為(wei)0.5~1mg/L,水力停留時間為(wei)1.75h。
B池污泥濃度為(wei)(wei)3~5g/L,污泥回(hui)流比30%,溶(rong)解氧為(wei)(wei)2~3mg/L,水力停留時間為(wei)(wei)21h。
2.4 曝氣生物濾池(chi)(BAF)
BAF水(shui)(shui)力停留時間(jian)(jian)為5.4h;曝氣(qi)(qi)(qi)量為30~40Nm3/h,溶解氧(yang)為2~2.5mg/L。隨著運(yun)行(xing)(xing)時間(jian)(jian)的(de)延長,水(shui)(shui)頭損(sun)失增大,出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質變(bian)差,此時應(ying)對濾池進行(xing)(xing)反(fan)(fan)沖(chong)洗(xi):氣(qi)(qi)(qi)反(fan)(fan)沖(chong)洗(xi)10min,氣(qi)(qi)(qi)洗(xi)強度(du)為20m3/(m2·h);氣(qi)(qi)(qi)水(shui)(shui)反(fan)(fan)沖(chong)洗(xi)7min,水(shui)(shui)洗(xi)強度(du)為2m3/(m2·h);再進行(xing)(xing)水(shui)(shui)反(fan)(fan)沖(chong)洗(xi)5min;反(fan)(fan)沖(chong)洗(xi)周(zhou)期為48h。
2.5 運行結果
廢(fei)水(shui)處理設施于(yu)2010年5月(yue)建成并調(diao)試運(yun)行(xing),至當年7、8月(yue)份運(yun)行(xing)穩定。對松節油(you)加工廢(fei)水(shui)的主要評價指標COD和動植物油(you)每5d監(jian)測1次,表3是2010年8、9月(yue)水(shui)質監(jian)測結果。
表3 水質監測結果
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廢水(shui)排放標(biao)準(zhun)執(zhi)行《污水(shui)綜合(he)排放標(biao)準(zhun)》(GB 8978—1996)一級標(biao)準(zhun):COD≤100mg/L,動植物(wu)油(you)≤10mg/L。出水(shui)指(zhi)標(biao)總(zong)體可達(da)以(yi)上標(biao)準(zhun)。
3 常見問(wen)題及處理措施
3.1 氣浮池出水(shui)不穩定(ding)
采用渦(wo)凹(ao)氣(qi)浮分(fen)離乳(ru)化(hua)油(you)。當進水(shui)水(shui)質突(tu)變時,需要調整加(jia)(jia)藥量(liang)即當廢(fei)水(shui)含(han)油(you)量(liang)為800~1 200mg/L時,投加(jia)(jia)PAC 150~200mg/L;當含(han)油(you)量(liang)猛增到1 500mg/L以上時,需要加(jia)(jia)大投藥量(liang),投加(jia)(jia)PAC要提高到250~300mg/L。
3.2 氣(qi)浮(fu)刮渣問題
出現氣浮(fu)刮渣(zha)(zha)難排(pai)現象時(shi),首先可以通過水(shui)位(wei)隔柵提(ti)升渦凹(ao)氣浮(fu)刮渣(zha)(zha)的水(shui)位(wei)以改善排(pai)渣(zha)(zha)狀況(kuang),其次利(li)用氣沖也(ye)可以改善排(pai)渣(zha)(zha)狀況(kuang)。
3.3 曝氣(qi)生物濾池(chi)不(bu)完(wan)全反沖(chong)洗(xi)
曝氣生物(wu)濾池(chi)有時(shi)候水體明顯渾濁、有異(yi)味,在排除進水水質突變的(de)情況下可以通過不完全反沖(chong)洗(xi)解決(jue)。
根據實際情(qing)況進(jin)行(xing)非正常反沖(chong)洗(xi)周期反沖(chong)洗(xi),即先氣(qi)洗(xi)7min,然(ran)后氣(qi)水(shui)反沖(chong)洗(xi)5min。
4 技(ji)術經濟分析
采用電解—生物(wu)吸附(fu)池—曝氣(qi)生物(wu)濾池為(wei)核心的(de)松節油廢水處理工藝,設計處理規模為(wei)60m3/d,總投(tou)資(zi)為(wei)140萬元,運行費(fei)用(包(bao)括電費(fei)和藥(yao)劑費(fei),不含折舊費(fei)和人工費(fei))約為(wei)16.5元/m3。
因處(chu)理(li)規模(mo)較(jiao)小,各種配套設(she)施(shi)齊全而增加了建(jian)設(she)和運行(xing)成本,如果放大處(chu)理(li)規模(mo),可相應降低成本。
參考文獻
1 高宏(hong),許(xu)彬,商士(shi)斌,等.油松松脂化學組成及加工工藝.西北林學院(yuan)學報,2009,24(1):146~148
2 張樟德(de).中國松香(xiang)工業(ye)的現狀及(ji)發(fa)展(zhan)對(dui)策.北京(jing)林業(ye)大(da)學學報,2008,30(3):147~152
3 黃自力,鄭春華.松脂(zhi)加(jia)工廢水物化方法強化處理.工業(ye)水處理,2007,27(1):75~77

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