SBR池+化學氧化池處理皂素廢水
摘要(yao)(yao)：本 研究 選(xuan)用(yong)了SBR工藝和(he)化學(xue)氧化工藝連用(yong)的(de) 方(fang)法 處(chu)理皂(zao)素生產(chan)過(guo)程(cheng)中的(de)廢水(shui)(shui)(shui)。處(chu)理皂(zao)素廢水(shui)(shui)(shui)的(de)主要(yao)(yao)設備(bei)由(you)格(ge)柵，調(diao)(diao)節池(chi)(chi)(chi)(chi)，初沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)，SBR反(fan)應池(chi)(chi)(chi)(chi)，化學(xue)氧化池(chi)(chi)(chi)(chi)以(yi)及(ji)二沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)組(zu)成(cheng)。其主要(yao)(yao)工作原理為(wei)：污(wu)水(shui)(shui)(shui)首先進(jin)入(ru)格(ge)柵將大的(de)懸浮物(wu)去(qu)除，然(ran)(ran)后進(jin)入(ru)調(diao)(diao)節池(chi)(chi)(chi)(chi)將PH調(diao)(diao)節到(dao)6～9以(yi)便(bian)污(wu)水(shui)(shui)(shui)進(jin)入(ru)SBR反(fan)應池(chi)(chi)(chi)(chi)中微生物(wu)能(neng)正常工作，同時調(diao)(diao)節池(chi)(chi)(chi)(chi)還起到(dao)了調(diao)(diao)節水(shui)(shui)(shui)量(liang)的(de)作用(yong)。接著污(wu)水(shui)(shui)(shui)進(jin)入(ru)初沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)進(jin)行初步沉(chen)(chen)淀，隨后污(wu)水(shui)(shui)(shui)進(jin)入(ru)SBR反(fan)應池(chi)(chi)(chi)(chi)，在(zai)池(chi)(chi)(chi)(chi)中進(jin)行180分鐘的(de)曝氣反(fan)應后，污(wu)水(shui)(shui)(shui)中的(de)COD被去(qu)除了90%以(yi)上。然(ran)(ran)后污(wu)水(shui)(shui)(shui)進(jin)入(ru)化學(xue)氧化池(chi)(chi)(chi)(chi)，化學(xue)氧化池(chi)(chi)(chi)(chi)中的(de)A，B試劑的(de)最佳(jia)反(fan)應PH為(wei)3左右所以(yi)需要(yao)(yao)加入(ru)鹽酸將PH調(diao)(diao)整到(dao)3經(jing)過(guo)30分鐘的(de)攪拌(ban)反(fan)應后需要(yao)(yao)再向池(chi)(chi)(chi)(chi)中加入(ru)CaO將PH調(diao)(diao)回6～9以(yi)達(da)到(dao)排(pai)放(fang)標(biao)準。
關鍵(jian)詞：SBR池 化學氧化池 皂素(su)廢水
一.前言
1 概況
皂素(su)，學名(ming)甙元，是一種(zhong)具有獨(du)特生(sheng)(sheng)(sheng)理活性(xing)的(de)甾體類化合(he)物。以其為原料，經適當(dang)的(de)構(gou)造和修飾可合(he)成(cheng)數百種(zhong)甾體激(ji)素(su)藥物。甾體激(ji)素(su)是一種(zhong)普遍存在(zai)(zai)于(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)物體內的(de)重要激(ji)素(su)，能有效(xiao)(xiao)的(de)調節(jie)生(sheng)(sheng)(sheng)物的(de)代謝，生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)，發(fa)育和生(sheng)(sheng)(sheng)殖等生(sheng)(sheng)(sheng)理現(xian)象，廣泛 應用 于(yu)醫療和農業等領域。例(li)如(ru)，在(zai)(zai)醫療臨床中(zhong)，他能有效(xiao)(xiao) 治(zhi)療 心血(xue)(xue)管疾病，炎癥(zheng)，過敏性(xing)疾病和激(ji)素(su)缺乏(fa)癥(zheng)，并(bing)具有抑制腫瘤，降低血(xue)(xue)脂和膽固醇(chun)，抗(kang)動脈(mo)硬化及避孕，安胎等作(zuo)用，還能起到促(cu)進(jin)生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)發(fa)育，鎮靜神經中(zhong)樞的(de)功效(xiao)(xiao);在(zai)(zai)農業方面主(zhu)要用于(yu)調節(jie)畜禽發(fa)情期(qi)，植物花期(qi)，改變(bian)花性(xing)，促(cu)進(jin)植物營養(yang)生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)。
甾體激素的廣泛用(yong)途給其天然原料(liao)——皂素及(ji)其產業帶來了巨大的 經(jing)濟 市場。自六十年代以來，國內與(yu)國際需(xu)求和價格不斷上(shang)升，顯示(shi)了良好的 發(fa)展 勢頭，見表1—1。
表(biao)1—1 國內國際產需量和價(jia)格狀況(kuang)表(biao)
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項目年代
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國內產量(噸)
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國際需求量(噸)
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國內市場價格(萬元)
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60年代
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80
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900
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8
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70年代
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600
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1425
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12
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80年代
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—
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—
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20
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90年代
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1300
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3000
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40
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目前
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1800
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8000
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48
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皂素(su)加工(gong)生產(chan)業在具(ju)有(you)良好的(de)經濟效益和 社會 效益同時(shi)，也給(gei)環(huan)境(jing)帶來了(le)較(jiao)大的(de)壓(ya)力。皂素(su)水解和洗滌(di)過程中排(pai)出大量的(de)無機酸和有(you)機物。目前，大部分 企業 不處(chu)(chu)理(li)或(huo)只略作處(chu)(chu)理(li)就排(pai)入(ru)水體(ti)，嚴重的(de)破壞(huai)了(le)企業附近的(de)土壤和水體(ti)生態(tai)環(huan)境(jing)。如果廢(fei)水得不到及時(shi)的(de)合理(li)的(de)治理(li)，皂素(su)生產(chan)企業將被(bei)迫關(guan)閉停產(chan)，從而引(yin)發薯蕷種植萎縮，這將會給(gei)整個皂素(su)產(chan)業鏈群造成嚴重的(de)沖擊，因此，環(huan)境(jing)污染 問(wen)題 是限制皂素(su)生產(chan)發展的(de)瓶頸，合理(li)的(de)解決(jue)皂素(su)廢(fei)水治理(li)問(wen)題是皂素(su)產(chan)業可持(chi)續發展的(de)關(guan)鍵。
2 水(shui)質及流量
某制藥廠主(zhu)要生(sheng)產皂素，日排(pai)水(shui)量為(wei)120m3/d，主(zhu)要是在皂素生(sheng)產過程中(zhong)的水(shui)解和洗(xi)滌(di)過程中(zhong)產生(sheng)污(wu)水(shui)，且集中(zhong)在3小時左(zuo)右排(pai)放，周期內水(shui)質(zhi)水(shui)量變(bian)化極大。其水(shui)質(zhi)及(ji)水(shui)量特點見表1-2及(ji)表1-3
表1-2 水質(zhi)特(te)點
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PH
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CODcr(mg/L)
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SS(mg/L)
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N，P(mg/L)
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油類(mg/L)
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水量(m3/d)
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1～2
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10000mg/L
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≤50mg/L
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≤10mg/L
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≤5 mg/L
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120 m3/d
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表1-3 流(liu)量
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項 目
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設 計 流 量
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日流量(m3/d)
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小時流量(m3/h)
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秒流量 (m3/s)
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平均流量
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120 m3/d
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5 m3/h
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0.00139 m3/s
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3 設(she)計(ji)依據：
國家廢水綜合排放標準(GB8978-88)皂素廢水的排放標準見表1-4
表1-4 國(guo)家廢(fei)水(shui)綜合排放標準
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項 目
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一級標準
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二級標準
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三級標準
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新擴改
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現 有
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新擴改
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現 有
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PH
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6～9
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6～9
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6～9
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6～9
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6～9
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CODcr
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100
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150
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150
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200
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500
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BOD5
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30
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60
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60
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80
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300
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色度
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50
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80
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80
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100
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4 工藝(yi)的選(xuan)擇
我們選擇SBR工藝和(he)化(hua)學氧化(hua)法連(lian)用的方法對(dui)其污水(shui)進行處理。經過反應后出水(shui)水(shui)質(zhi)可達(da)到國家廢水(shui)綜合排放標(biao)準(zhun)(GB8978-88)三級標(biao)準(zhun)：
(1) PH=6～9
(2) CODcr=500 mg/L
(3) BOD5=300 mg/L
工藝優點：
SBR相(xiang)對于(yu)連續流系統(tong)有(you)許多其它方面的(de)(de)優點。首先，這(zhe)種(zhong)反(fan)應器(qi)運行靈活簡潔(jie)。它可以(yi)配合(he)不同的(de)(de)進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)調整(zheng)運行模式。第二，SBR流態上屬于(yu)完全混合(he)，而(er)在有(you)機物降解方面卻(que)是時(shi)間(jian)上推流。因(yin)此為了達(da)到較高去除率而(er)只需調整(zheng)反(fan)應時(shi)間(jian)。這(zhe)樣大(da)大(da)減少了占地，特別適合(he)中小型(xing)水(shui)(shui)廠。第三，SBR的(de)(de)沉(chen)淀階段使(shi)泥水(shui)(shui)有(you)效分離，出(chu)水(shui)(shui)懸浮物濃度低(di)，無(wu)需另設(she)澄清池。第四，SBR工(gong)藝很多情況還可不設(she)初沉(chen)池，因(yin)而(er)基建費(fei)用低(di)，占地少。
化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)是(shi)利(li)用化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)劑的(de)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用將(jiang)水中的(de)污(wu)染物(wu)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)微毒或無(wu)毒的(de)物(wu)質(zhi)，或將(jiang)其轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)易(yi)于(yu)分離的(de)形態的(de)處理(li)方法(fa)(fa)。他最(zui)終能實現(xian)污(wu)染物(wu)的(de)無(wu)害化(hua)(hua)(hua)(hua)處理(li)。其特點為(wei)反應速(su)度快(kuai)，適用范圍廣，可使部分有(you)機物(wu)礦化(hua)(hua)(hua)(hua)。反應條(tiao)件(jian)溫和，通(tong)常對(dui)溫度和壓力(li)沒有(you)要求，不(bu)需要在強(qiang)酸強(qiang)堿介質(zhi)中進行。由于(yu)是(shi)一種物(wu)理(li)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)處理(li)過程，易(yi)于(yu)控制(zhi)，化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)操作(zuo)簡單(dan)，易(yi)于(yu)設(she)備化(hua)(hua)(hua)(hua)。
1.5 流程簡(jian)圖(tu)
污(wu)(wu)水(shui)經(jing)過格柵將(jiang)大的(de)(de)固體廢物清除掉，進入(ru)調節(jie)池(chi)(chi)后(hou)(hou)由投藥(yao)機向(xiang)污(wu)(wu)水(shui)中(zhong)加入(ru)CaO將(jiang)PH調到(dao)6---9同時控(kong)制水(shui)量，經(jing)過調節(jie)后(hou)(hou)的(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)進入(ru)初沉(chen)池(chi)(chi)進行沉(chen)淀，后(hou)(hou)進入(ru)SBR反(fan)應池(chi)(chi)去除COD，BOD運行6小時后(hou)(hou)排出污(wu)(wu)水(shui)進入(ru)化(hua)學氧(yang)化(hua)池(chi)(chi)通過化(hua)學氧(yang)化(hua)的(de)(de)方法將(jiang)污(wu)(wu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)有色(se)物質去除使色(se)度達到(dao)要求，最(zui)后(hou)(hou)污(wu)(wu)水(shui)進入(ru)二沉(chen)池(chi)(chi)進行進一步(bu)處(chu)理。SBR反(fan)應池(chi)(chi)產生的(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)進入(ru)污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)縮(suo)池(chi)(chi)進行濃(nong)縮(suo)后(hou)(hou)與(yu)沉(chen)淀池(chi)(chi)中(zhong)產生的(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)一起(qi)進入(ru)污(wu)(wu)泥(ni)脫水(shui)機進行脫水(shui)后(hou)(hou)排出。
二.主要生產設施
處(chu)理(li)系統(tong)(tong)分為(wei)一級處(chu)理(li)系統(tong)(tong)、二級處(chu)理(li)系統(tong)(tong)及污泥(ni)處(chu)理(li)系統(tong)(tong)，其工藝設計分述如下：
1 一(yi)級處(chu)理：
1.1 格柵間及進水泵房
格(ge)柵間與進水(shui)泵房合建，格(ge)柵間為鋼筋混凝土結構，內設1臺機械粗格(ge)柵，所選格(ge)柵為 ：XGS500型，傾斜角為75o。并配有柵渣收集、壓榨及輸送等(deng)設備(bei)相應的設計(ji)參數如(ru)下：。
柵前(qian)流速 0.5 m/s;
過柵流(liu)速 0.7 m/s;
柵(zha)渣 1.0 m3/d
進水(shui)泵(beng)房平面(mian)尺(chi)寸(cun)為12m×15m(包括(kuo)格柵間(jian))內設4臺(tai)自藕式(shi)無堵塞潛污(wu)泵(beng)，三開一備，泵(beng)房內配有電(dian)動葫蘆一臺(tai)以備檢修。
1.2 調節池
調節池采(cai)用耐酸處理：
1.停(ting)留時(shi)間(jian)：18h
2.有效容積：100m3
3.有(you)效水(shui)深：5m(超高0.5m)
4.內設JGB-700攪拌機及JY-0.3/0.72 A-1投(tou)藥機
1.3 豎式沉(chen)淀(dian)池
1.數量：1座
2.停留時間：T=1h
3.沉淀池(chi)直徑D=3m
4.沉淀(dian)池有(you)效水(shui)深：h1=2.9m
5.內(nei)設提砂機
2 二級處理
2.1 SBR反應(ying)池:
反應(ying)池為鋼筋混(hun)凝土結構：
1.MLSS ：3000mg/L
2.停留時間：6h
3.污泥負荷：0.5 BOD5/kg·d
4.有效(xiao)體(ti)積：100m3
5.池高(gao)：4.5m(超高(gao)0.5m)
6.平面尺寸：5m×5m
7.排水(shui)口距池底高度(du)：3.7m
8.內設鼓(gu)風(feng)機及潷水器
3 化(hua)學氧(yang)化(hua)處(chu)理
3.1 化學(xue)氧化池
化(hua)學氧化(hua)池采用耐酸處理：
1.進水(shui)時(shi)間：0.5h
2.停留時間：0.5h
3.池體體積：10m3
4.池高(gao)：3m
5.內設(she)攪拌機及(ji)投(tou)藥器(qi)
4 后處理
4.1 二沉池(chi)：豎(shu)流式
1.數量(liang)：1座
2.停留(liu)時間：T=1h
5.沉淀(dian)池直徑(jing)：D=3.61m
6.沉淀池有(you)效水深：h1=3.1m
10.內設提砂(sha)機(ji)
5 污泥的處理
5.1 污泥濃縮池(chi)
本設(she)計(ji)設(she)計(ji)2座污泥濃(nong)縮(suo)池：
1.濃縮污泥(ni)量：2.25m3/d含(han)水率(lv)約(yue)為99%
2.濃縮池(chi)容積：5m3
3.池高(gao)：2.5m
4.池體(ti)直徑(jing)：1.07m
5.污泥(ni)濃縮后體積：0.375m3/d
通(tong)過本設(she)計達(da)到(dao)(dao)了預定的(de)(de)處理(li)效果(guo)，首(shou)先廢水(shui)經(jing)過SBR反(fan)應池(chi)，池(chi)中(zhong)的(de)(de)微生物(wu)(wu)(wu)將污水(shui)中(zhong)的(de)(de)可生物(wu)(wu)(wu)降解(jie)(jie)的(de)(de)有機物(wu)(wu)(wu)進(jin)行了充分(fen)(fen)的(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)，而不可以生物(wu)(wu)(wu)分(fen)(fen)解(jie)(jie)的(de)(de)色素(su)等物(wu)(wu)(wu)質經(jing)過化(hua)學氧化(hua)池(chi)中(zhong)的(de)(de)A，B試劑的(de)(de)氧化(hua)作(zuo)用又被分(fen)(fen)解(jie)(jie)了，所以COD去除(chu)率達(da)到(dao)(dao)70%，出(chu)水(shui)COD為290～350達(da)到(dao)(dao)了國家(jia)廢水(shui)綜(zong)合(he)排(pai)(pai)放(fang)標(biao)準(GB8978-88)三級標(biao)準色度去除(chu)率可達(da)到(dao)(dao)95%，出(chu)水(shui)色度為100左右，達(da)到(dao)(dao)國家(jia)廢水(shui)綜(zong)合(he)排(pai)(pai)放(fang)標(biao)準(GB8978-88)二級標(biao)準。
本設(she)計產生的(de)可(ke)能產生二次污染(ran)的(de)物質(zhi)干燥后的(de)污泥可(ke)以，運送到(dao)大型污水(shui)處理(li)廠進行統一處理(li)。
同時本設計(ji)的流程短，占地(di)面積小，操作達(da)到(dao)自動化，最(zui)大限度地(di)節(jie)省了人力，物力，才力。符(fu)合(he)皂素(su)生產(chan)廠家(jia)資金有限，技術投入(ru)較小的要求。適合(he)各皂素(su)生產(chan)廠家(jia)進(jin)行污水處理。
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