一、概述
1、行業綜述
生物柴油是清潔的可再生能源,是以油料植物、動物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料,是優質的石油柴油代用品。近年來我國政府對生物燃料日趨重視,制定了相關政策(2005年發布《可再生能源法》)促進發展,并制定長遠發展規劃:生物柴油在2010年產量達到200萬t/年,2020年達到l200萬t/年。
目前生物柴油的生產以化學法生產為主,伴隨著生物柴油工業的發展,其排放的生產廢水污染程度嚴重,處理難度高,因此該行業廢水處理已經成為當前急需解決的問題。
2、水質特點:
廢水偏酸性pH=3~5,具有很強的腐蝕性,對整個處理系統的防腐要求比較嚴格;廢水中含有高濃度的油(含量達1萬—2萬mg/L)增加了處理的難度,同時作為一種有機溶劑會對設備的電纜造成腐蝕。高濃度的有機污染物(CODcr: 2萬—8萬mg/L,BOD5:1萬—3萬mg/L)對主體厭氧及好氧處理工藝的負荷取值及結構的合理性要求較高,目前已投入運行的許多工程存在厭氧負荷取值過高,內部結構不合理,在實際運行中處理水不能達標。廢水的高色度,增加深度(回用)處理系統的難度。
因此,生物柴油行業廢水為典型的高濃度、難降解、高難度有機廢水。
針對上述水質特點,結合我公司多年來從事水處理工程設計、運行管理經驗,經過對此類廢水水質及處理工藝的長期深入研究與工程實踐,并通過不斷補充、完善現有的處理工藝,開發了穩定可靠的成套處理技術與設備:預處理(隔油、除色度)+主體處理工藝(高效厭氧、好氧組合工藝)+深度處理工藝,并根據不同水質情況進行有針對性的設計及調整,保證穩定運行并出水達標。
二、工藝說明
1、工藝說明
此工藝各階段的功能各有不同:預處理主要去除油類、色度及懸浮污染物質;主體工藝去除高濃度的CODcr、BOD5及其他污染物,可確保出水達標排放,同時深度處理工藝進一步降低CODcr、BOD5及各種病毒細菌等物質后,出水可達到回用水質要求。
1)預處理工藝
調節系統:通過有效的調節,調節水量、pH,均化水質,避免水質不穩定對后續設備的沖擊。
除油系統:本工藝通過三級除油處理,使廢水中油含量達到國家排放要求,為后續厭氧好氧工藝的正常、 高效運行提供保障。
整個預處理系統在達到以上目標的同時,也去除水中的部分CODcr、色度,減輕后續處理設施的負荷。
2)主體處理工藝
預處理出水進入高效厭氧反應器進行厭氧處理。反應器G-UASB可實現板材拼裝,安裝方便快捷,其由三個功能區構成:布水區、反應區、分離流出區。污水經過布水區均勻地分布在反應區的橫斷面上,與懸浮的高濃度(可高達60~80g/L)污泥混合,水中有機物被污泥中的產甲烷微生物分解為沼氣,形成微小氣泡不斷上升,在氣泡的碰撞、結合、上升的攪動作用下,使得污泥床區以上的污泥呈松散懸浮狀態,并與污水充分混合接觸分解轉化大部分有機物。三相分離器由我公司自主設計,采用防腐材料,分離效果好,可實現高濃度污泥的下沉保持反應器內的生物量,同時得到澄清的處理水和高熱值的沼氣。
G-UASB反應器出水進入改良的SBR反應池進行好氧處理,通過高濃度好氧微生物降解廢水中的有機污染物,通過時間控制在反應池內進行沉淀,最后由潷水器潷水,可直接達標排放。
3)深度處理工藝
采用專利技術(專利號:ZL 2005 2 0142498.1)一體式膜生物反應器(GMBR)。用膜分離技術取代傳統接觸氧化法的二沉池和常規過濾單元,膜的高效截留作用使出水水質優秀,濁度接近于零,并可截留細菌等生物性污染物,處理后出水可直接回用。
4)污泥處理系統
整個系統產生的剩余污泥排入污泥濃縮池,濃縮后的污泥與助凝劑充分混合后進入帶式壓濾機脫水,泥餅外運填埋或再利用,避免污泥帶來的二次污染。
5)沼氣處理利用系統
對厭氧反應器產生的沼氣進行收集,通過處理之后可直接用于鍋爐燃燒,降低了能源消耗,并節約生產成本。
2、工藝特點
1)處理設施高度集成,占地少,土建投資省;系統設施的成套設備化便于安裝,可縮短施工工期。
2)工藝中采用了對有機物去除效率高、運行穩定、耐沖擊負荷強的厭氧+好氧處理工藝,確保了對廢水中有機物的有效去除。
3)可回收能源-沼氣,有效降低了運行成本,同時污泥系統采用了可靠手段,避免廢水站剩余污泥對環境的二次污染。
4)深度處理采用技術先進、截污能力強的膜生物反應器,較徹底的去除了廢水中有機物、懸浮物及衛生指標,保證了處理水達到國家回用標準穩定達標。
三、出水標準
《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)
《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T 18920-2002)
四、應用范圍
本工藝廣泛適用于動物柴油、植物柴油及其他相關生物技術(如生物技術制藥、農業生物技術、海洋高技術、生物資源利用及環境生物技術等)產業領域的廢水處理工程中。針對生物柴油類廢水的不同特性,專門組織技術、工程、調試等相關人員進行實際研究、分析,得出最佳的污水處理組合方案。來源:谷騰水網