SBR池+化學氧化池處理皂素廢水
摘要(yao)(yao)：本 研究 選用(yong)(yong)了SBR工藝和(he)化(hua)學氧化(hua)工藝連用(yong)(yong)的(de) 方法 處(chu)(chu)理皂素(su)生產過程中(zhong)的(de)廢(fei)水。處(chu)(chu)理皂素(su)廢(fei)水的(de)主要(yao)(yao)設備由格柵(zha)，調(diao)(diao)節(jie)(jie)池(chi)(chi)(chi)，初沉池(chi)(chi)(chi)，SBR反(fan)(fan)應池(chi)(chi)(chi)，化(hua)學氧化(hua)池(chi)(chi)(chi)以(yi)及二沉池(chi)(chi)(chi)組(zu)成。其(qi)主要(yao)(yao)工作(zuo)原(yuan)理為：污(wu)水首先進(jin)(jin)入(ru)(ru)格柵(zha)將(jiang)大的(de)懸浮物去(qu)除，然(ran)后(hou)進(jin)(jin)入(ru)(ru)調(diao)(diao)節(jie)(jie)池(chi)(chi)(chi)將(jiang)PH調(diao)(diao)節(jie)(jie)到(dao)(dao)6～9以(yi)便污(wu)水進(jin)(jin)入(ru)(ru)SBR反(fan)(fan)應池(chi)(chi)(chi)中(zhong)微生物能正常(chang)工作(zuo)，同時調(diao)(diao)節(jie)(jie)池(chi)(chi)(chi)還起到(dao)(dao)了調(diao)(diao)節(jie)(jie)水量的(de)作(zuo)用(yong)(yong)。接著污(wu)水進(jin)(jin)入(ru)(ru)初沉池(chi)(chi)(chi)進(jin)(jin)行(xing)初步沉淀，隨后(hou)污(wu)水進(jin)(jin)入(ru)(ru)SBR反(fan)(fan)應池(chi)(chi)(chi)，在池(chi)(chi)(chi)中(zhong)進(jin)(jin)行(xing)180分(fen)鐘(zhong)的(de)曝氣(qi)反(fan)(fan)應后(hou)，污(wu)水中(zhong)的(de)COD被去(qu)除了90%以(yi)上。然(ran)后(hou)污(wu)水進(jin)(jin)入(ru)(ru)化(hua)學氧化(hua)池(chi)(chi)(chi)，化(hua)學氧化(hua)池(chi)(chi)(chi)中(zhong)的(de)A，B試劑(ji)的(de)最佳反(fan)(fan)應PH為3左右所以(yi)需要(yao)(yao)加(jia)入(ru)(ru)鹽酸將(jiang)PH調(diao)(diao)整到(dao)(dao)3經(jing)過30分(fen)鐘(zhong)的(de)攪拌反(fan)(fan)應后(hou)需要(yao)(yao)再向池(chi)(chi)(chi)中(zhong)加(jia)入(ru)(ru)CaO將(jiang)PH調(diao)(diao)回6～9以(yi)達到(dao)(dao)排放標準。
關鍵(jian)詞：SBR池 化(hua)學氧化(hua)池 皂(zao)素廢水
一.前言
1 概況
皂素，學名甙元，是一(yi)種(zhong)具(ju)有獨特生(sheng)理活性(xing)的(de)(de)甾體類化(hua)合(he)物(wu)。以其(qi)為原料，經適當(dang)的(de)(de)構造和修(xiu)飾可合(he)成數百種(zhong)甾體激(ji)素藥物(wu)。甾體激(ji)素是一(yi)種(zhong)普遍存在于(yu)生(sheng)物(wu)體內的(de)(de)重要(yao)激(ji)素，能有效(xiao)的(de)(de)調節生(sheng)物(wu)的(de)(de)代謝，生(sheng)長，發育和生(sheng)殖等生(sheng)理現象，廣泛 應用 于(yu)醫(yi)療和農業等領域(yu)。例如，在醫(yi)療臨床(chuang)中(zhong)，他能有效(xiao) 治(zhi)療 心血(xue)管疾(ji)病，炎癥(zheng)，過(guo)敏性(xing)疾(ji)病和激(ji)素缺乏癥(zheng)，并具(ju)有抑制腫(zhong)瘤，降低(di)血(xue)脂和膽固醇(chun)，抗動脈硬化(hua)及(ji)避孕，安胎等作用，還(huan)能起(qi)到促(cu)進生(sheng)長發育，鎮(zhen)靜神經中(zhong)樞(shu)的(de)(de)功效(xiao);在農業方(fang)面主要(yao)用于(yu)調節畜(chu)禽發情期(qi)，植(zhi)物(wu)花期(qi)，改變花性(xing)，促(cu)進植(zhi)物(wu)營(ying)養生(sheng)長。
甾體激素的廣泛用途給其(qi)(qi)天然原料——皂素及其(qi)(qi)產(chan)業帶(dai)來了巨大的 經濟 市場。自(zi)六十年代以(yi)來，國(guo)內與國(guo)際需求和價(jia)格(ge)不斷上(shang)升(sheng)，顯示了良好的 發展 勢(shi)頭，見表1—1。
表1—1 國內國際產(chan)需量和(he)價(jia)格(ge)狀(zhuang)況表
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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(zao)素(su)加工生(sheng)產(chan)(chan)業(ye)在具(ju)有良好(hao)的(de)(de)(de)經濟效(xiao)益和(he) 社會 效(xiao)益同時(shi)，也給(gei)環境帶來(lai)了較大(da)的(de)(de)(de)壓力。皂(zao)素(su)水(shui)(shui)解和(he)洗滌過程中排(pai)出(chu)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)無機酸和(he)有機物。目(mu)前，大(da)部分 企(qi)業(ye) 不處理(li)或只略作處理(li)就排(pai)入水(shui)(shui)體，嚴重的(de)(de)(de)破壞了企(qi)業(ye)附近的(de)(de)(de)土壤(rang)和(he)水(shui)(shui)體生(sheng)態環境。如果廢水(shui)(shui)得不到及(ji)時(shi)的(de)(de)(de)合理(li)的(de)(de)(de)治理(li)，皂(zao)素(su)生(sheng)產(chan)(chan)企(qi)業(ye)將被迫關(guan)閉(bi)停產(chan)(chan)，從而引發薯蕷種植萎縮，這(zhe)將會給(gei)整(zheng)個皂(zao)素(su)產(chan)(chan)業(ye)鏈群造(zao)成(cheng)嚴重的(de)(de)(de)沖擊，因此，環境污染 問(wen)(wen)題 是(shi)限制(zhi)皂(zao)素(su)生(sheng)產(chan)(chan)發展(zhan)的(de)(de)(de)瓶頸，合理(li)的(de)(de)(de)解決皂(zao)素(su)廢水(shui)(shui)治理(li)問(wen)(wen)題是(shi)皂(zao)素(su)產(chan)(chan)業(ye)可持(chi)續發展(zhan)的(de)(de)(de)關(guan)鍵。
2 水質及流量
某制藥廠主要(yao)生產皂素(su)(su)，日排水量為120m3/d，主要(yao)是(shi)在皂素(su)(su)生產過程中的水解和洗滌過程中產生污水，且集(ji)中在3小時左右排放，周(zhou)期(qi)內水質水量變(bian)化(hua)極大。其水質及水量特(te)點(dian)見表(biao)(biao)1-2及表(biao)(biao)1-3
表(biao)1-2 水(shui)質特點
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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(biao)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 設計依據：
國(guo)家(jia)廢水綜(zong)合(he)排放(fang)標(biao)準(GB8978-88)皂(zao)素廢水的排放(fang)標(biao)準見表1-4
表(biao)1-4 國家廢水綜(zong)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(de)選擇
我們選擇SBR工(gong)藝和化學(xue)氧(yang)化法(fa)連用的方法(fa)對(dui)其污水(shui)進行處理。經過反應后(hou)出(chu)水(shui)水(shui)質可達到國家廢(fei)水(shui)綜(zong)合排放標準(GB8978-88)三級標準：
(1) PH=6～9
(2) CODcr=500 mg/L
(3) BOD5=300 mg/L
工藝優點：
SBR相對于(yu)連續(xu)流(liu)系統(tong)有許(xu)多(duo)其它方面的(de)(de)優(you)點。首先，這(zhe)種(zhong)反(fan)應(ying)器運行靈活簡潔。它可以配合(he)不同的(de)(de)進(jin)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質調(diao)整運行模(mo)式。第二，SBR流(liu)態上屬于(yu)完全混(hun)合(he)，而在有機物降解方面卻(que)是時(shi)間上推流(liu)。因此為了(le)達到較高去除率而只需調(diao)整反(fan)應(ying)時(shi)間。這(zhe)樣大大減少了(le)占地(di)，特(te)別適(shi)合(he)中小型水(shui)(shui)廠(chang)。第三，SBR的(de)(de)沉淀階段使泥水(shui)(shui)有效分離，出水(shui)(shui)懸浮物濃(nong)度低，無(wu)需另設澄清池。第四，SBR工藝很多(duo)情況還可不設初沉池，因而基建(jian)費(fei)用低，占地(di)少。
化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)氧化(hua)(hua)(hua)法是(shi)利用(yong)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)氧化(hua)(hua)(hua)劑的(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)作用(yong)將水中(zhong)的(de)(de)污染(ran)物(wu)轉化(hua)(hua)(hua)為微毒(du)或無毒(du)的(de)(de)物(wu)質，或將其轉化(hua)(hua)(hua)易于分離的(de)(de)形(xing)態的(de)(de)處(chu)理方法。他(ta)最(zui)終(zhong)能實現污染(ran)物(wu)的(de)(de)無害化(hua)(hua)(hua)處(chu)理。其特點為反(fan)應速度(du)(du)快，適(shi)用(yong)范(fan)圍廣，可(ke)使部分有機(ji)物(wu)礦(kuang)化(hua)(hua)(hua)。反(fan)應條(tiao)件(jian)溫和，通常(chang)對溫度(du)(du)和壓力沒有要求(qiu)，不需要在強酸(suan)強堿介質中(zhong)進(jin)行。由于是(shi)一種物(wu)理化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)處(chu)理過程(cheng)，易于控(kong)制，化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)氧化(hua)(hua)(hua)法操作簡單(dan)，易于設備化(hua)(hua)(hua)。
1.5 流程簡圖
污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)經(jing)(jing)過(guo)格柵將(jiang)大的(de)固體廢物清除掉，進(jin)入(ru)調(diao)節池(chi)后由投藥機(ji)向污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)中加入(ru)CaO將(jiang)PH調(diao)到6---9同(tong)時控制水(shui)(shui)(shui)量，經(jing)(jing)過(guo)調(diao)節后的(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)進(jin)入(ru)初(chu)沉(chen)池(chi)進(jin)行沉(chen)淀，后進(jin)入(ru)SBR反(fan)應(ying)池(chi)去除COD，BOD運行6小時后排(pai)出(chu)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)進(jin)入(ru)化(hua)學氧(yang)化(hua)池(chi)通過(guo)化(hua)學氧(yang)化(hua)的(de)方法將(jiang)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)中的(de)有(you)色物質去除使色度達到要(yao)求，最后污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)進(jin)入(ru)二沉(chen)池(chi)進(jin)行進(jin)一步處理。SBR反(fan)應(ying)池(chi)產(chan)生的(de)污(wu)(wu)泥(ni)進(jin)入(ru)污(wu)(wu)泥(ni)濃縮(suo)池(chi)進(jin)行濃縮(suo)后與沉(chen)淀池(chi)中產(chan)生的(de)污(wu)(wu)泥(ni)一起進(jin)入(ru)污(wu)(wu)泥(ni)脫水(shui)(shui)(shui)機(ji)進(jin)行脫水(shui)(shui)(shui)后排(pai)出(chu)。
二.主要生(sheng)產設(she)施(shi)
處理系(xi)(xi)統分(fen)為一級處理系(xi)(xi)統、二級處理系(xi)(xi)統及污泥處理系(xi)(xi)統，其工(gong)藝設計分(fen)述如下：
1 一級處理：
1.1 格柵間(jian)及進(jin)水(shui)泵房
格柵(zha)間與進水泵房合建，格柵(zha)間為鋼筋混凝(ning)土(tu)結(jie)構，內設(she)1臺機械粗格柵(zha)，所選格柵(zha)為 ：XGS500型，傾斜角為75o。并(bing)配有柵(zha)渣收集、壓榨及輸(shu)送等設(she)備相應的設(she)計參數如下(xia)：。
柵前流速 0.5 m/s;
過(guo)柵流(liu)速 0.7 m/s;
柵渣 1.0 m3/d
進水泵(beng)房平面尺寸(cun)為12m×15m(包括(kuo)格(ge)柵間)內設(she)4臺自藕式無堵塞潛污泵(beng)，三開一(yi)備，泵(beng)房內配有電動(dong)葫蘆一(yi)臺以備檢修。
1.2 調節池
調節池采用耐酸處理：
1.停留時間：18h
2.有(you)效容(rong)積：100m3
3.有效水深：5m(超(chao)高0.5m)
4.內設JGB-700攪拌機及JY-0.3/0.72 A-1投藥機
1.3 豎式沉淀池
1.數量：1座
2.停留時間：T=1h
3.沉淀(dian)池直徑D=3m
4.沉淀池有效水深：h1=2.9m
5.內設提(ti)砂(sha)機
2 二級處理
2.1 SBR反應池:
反應池為鋼(gang)筋混凝土結構：
1.MLSS ：3000mg/L
2.停(ting)留時(shi)間：6h
3.污泥負荷(he)：0.5 BOD5/kg·d
4.有效體積：100m3
5.池高：4.5m(超(chao)高0.5m)
6.平面尺(chi)寸：5m×5m
7.排水口距池底高度(du)：3.7m
8.內設鼓風機及潷水器
3 化學(xue)氧化處理
3.1 化(hua)學(xue)氧化(hua)池
化學氧化池采用耐酸處理：
1.進水時間：0.5h
2.停(ting)留時間：0.5h
3.池體(ti)體(ti)積：10m3
4.池高(gao)：3m
5.內設(she)攪(jiao)拌機及(ji)投藥器
4 后處理
4.1 二(er)沉池：豎(shu)流式
1.數(shu)量(liang)：1座(zuo)
2.停留時間(jian)：T=1h
5.沉淀池直徑：D=3.61m
6.沉淀(dian)池有(you)效水(shui)深：h1=3.1m
10.內設(she)提砂機
5 污(wu)泥的處理
5.1 污泥(ni)濃縮池
本設計設計2座污泥濃縮池：
1.濃(nong)縮污泥量：2.25m3/d含水率約(yue)為(wei)99%
2.濃縮(suo)池容積：5m3
3.池高(gao)：2.5m
4.池體直徑(jing)：1.07m
5.污泥濃縮后體(ti)積：0.375m3/d
通過(guo)本設計(ji)達(da)到(dao)了(le)(le)預定的處理效(xiao)果，首先(xian)廢水(shui)經過(guo)SBR反應池(chi)，池(chi)中(zhong)的微生物(wu)(wu)將污(wu)水(shui)中(zhong)的可(ke)生物(wu)(wu)降解(jie)的有機(ji)物(wu)(wu)進行了(le)(le)充分的分解(jie)，而不可(ke)以生物(wu)(wu)分解(jie)的色素(su)等物(wu)(wu)質經過(guo)化學氧(yang)(yang)化池(chi)中(zhong)的A，B試劑的氧(yang)(yang)化作(zuo)用又被分解(jie)了(le)(le)，所以COD去(qu)除率達(da)到(dao)70%，出(chu)水(shui)COD為290～350達(da)到(dao)了(le)(le)國家廢水(shui)綜合排放(fang)標準(zhun)(GB8978-88)三級標準(zhun)色度(du)(du)去(qu)除率可(ke)達(da)到(dao)95%，出(chu)水(shui)色度(du)(du)為100左右，達(da)到(dao)國家廢水(shui)綜合排放(fang)標準(zhun)(GB8978-88)二級標準(zhun)。
本設計產生的(de)(de)可能產生二次污(wu)(wu)染的(de)(de)物質干燥(zao)后的(de)(de)污(wu)(wu)泥可以，運送到大型(xing)污(wu)(wu)水處理廠(chang)進行統一處理。
同時本設計(ji)的(de)流程短(duan)，占地面積小，操作達到自(zi)動化(hua)，最大(da)限度地節省了人力，物(wu)力，才力。符合皂素生產廠家(jia)資金有限，技術(shu)投入較小的(de)要求。適合各皂素生產廠家(jia)進(jin)行(xing)污水處理。
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