生物接触氧化法处理废塑料拆解综合污水

生物接触氧化法处理废塑料拆解综合污水
  陈际帆， 周少奇
  (华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州510006)
  摘要： 采用生物接触氧化工艺处理废塑料拆解综合污水，设计能力为2 000 m ／d，实际运
  行结果表明，该工艺对COD、BOD SS、NH 一N和石油类的总去除率分别达到87．84％ 、94．75％ 、
  93．93％ 、72．82％ 、99．74％ ，出水水质已达到广东省《水污染物排放标准》(DB 44／26-2001)的一
  级标准，污水处理成本为0．60元／m 。
  关键词： 废塑料拆解污水； 生物接触氧化； 设计与运行
  中图分类号：X703 文献标识码：C 文章编号：1000—4602(2009)16—0065—04
  Biological Contact Oxidation Process for Plastic W aste Dismantling
  W astewater
  CHEN ji—fan， ZH0U Shao—qi
  (College of Environmental Science and Engineering，South China University of Technology，
  Guangzhou 5 10006，China)
  Abstract： Biological contact oxidation process with design capacity of 2 000 m ／d was used to
  treat plastic waste dismantling wastewater． The operation results indicate that the total removal rates of
  COD，BOD5，SS，NH3一N and petroleum pollutants are 87．84％ ，94．75％ ，93．93％ ，72．82％ and
  99．74％ respectively．The effluent quality can meet the first class criteria(the second period)of the
  Guangdong Province local standard Discharge Limits of Water Pollutants(DB 44／26—2001)．The
  wastewater treatment cost is 0．60 vuan／m。
  ．
  Key words： plastic waste dismantling wastewater； biological contact oxidation process； design
  and operation
  广东省清远市的再生资源集散市场是全国最大
  的废旧物资拆解基地之一，主要拆解废电线、电缆及
  各类报废金属产品，每年加工产出各类再生资源、工
  业原料可达到170×10 t。由于拆解技术和设备落
  后，在拆解过程中产生大量废塑料，而拆解洗涤废塑
  料的污水、废油和被污染的雨水等，若未经任何处理
  直接排放会对地表水、地下水以及土壤造成严重污
  染。
  为了保护环境，实施清洁生产，针对园区内污水
  基金项目：粤港关键领域重点突破项目(2007A032500005)
  水质特点，该基地于2006年建设了一座以生物接触
  氧化为主体工艺的污水处理厂，设计处理水量为
  2 000 m ／d，但由于园区前期规模限制，实际处理水
  量为300～400 m ／d。
  1 污水水质
  拆解基地产生的污水主要由三部分组成：拆解
  过程中产生的清洗污水、废塑料分选过程中产生的
  清洗污水和生活污水，含有废油、泥渣、有机物、氨氮
  等物质。根据当地环保部门的要求，处理出水必须
达到广东省《水污染物排放标准》(DB 44／26—
  2001)的一级标准。该厂综合污水的水质以及排放
  标准如表1所示。
  表1 进水水质及综合污水排放标准
  Tab．1 Wastewater quality and efluent standard
  COD／ BOD ／ SS／ NH。一N／ 石油类／
  主要指标 pH (mg· mg (mg· Lmg‘ L mg‘
  L 1 L_。、 L ’1 LI1 1 L )
  250～ 进水水质 6 l60～ 200～ 25～ 12O～ ～ 9 500 220 300 40 130
  排放标准 6～9 90 20 60 10 5
  2 工艺流程
  该厂综合污水属于低浓度污水，其BOD ／COD
  为0．32～0．64，可生化性较好，因此宜优先采用处
  理效率较高、技术成熟、目前应用广泛的生化方
  法¨ J。在综合考虑处理效果、投资和运行成本等
  因素后，采用了以生物接触氧化为主体处理单元的
  工艺流程(见图1)。
  反冲洗7k
  污水
  曝气 曝气
  I曝气
  j 磊司一．．泥饼外运
  I．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．_J
  过滤器 清水池 回用或排放
  图1 污水处理厂工艺流程
  Fig．1 Flow chart of wastewater treatment process
  综合污水经排水管道排入格栅井，经两道格栅
  去除较大漂浮物等杂质后进人隔油池，去除大部分
  浮油；然后进入曝气调节池，通过鼓风曝气调节污水
  水量、水质，使污水较均衡地进入后续处理单元，减
  小对生化处理的冲击负荷；然后由污水泵提升并经
  计量后送人初沉池去除大的杂质；沉淀出水进入生
  物接触氧化池，通过生物氧化作用，绝大部分有机物
  得到去除；生物接触氧化池出水进入二沉池，再经重
  力式无阀滤器过滤及消毒后回用或达标排放。剩余
  污泥由污泥提升泵送人污泥浓缩池进行浓缩，浓缩
  污泥用浓浆泵送入板框压滤机脱水。为避免二次污
  染，脱水泥饼随厂内垃圾定期清运至垃圾场填埋。
  3 主要构筑物及其工艺参数
  3．1 格栅井
  格栅井主要用于截留较大的悬浮物或漂浮物，
  防止堵塞水泵及管道。采用地上式钢筋混凝土结
  构，尺寸为6．0 In×0．8 m×6．0 n3；采用两个格栅分
  级拦截，分别为人工格栅和功率为1．5 kW 的循环
  式齿耙清洗机，栅条间距分别为10 mm和3 mm；过
  栅流速为0．2～0．6 m／s；HRT为10～15 min。
  3．2 隔油池
  隔油池可去除大部分浮油，防止浮油对后续生
  化单元产生不利影响。1座，地下式钢筋混凝土结
  构，尺寸为6 In X 8．0 ITI X 8．5 nq，有效调节容积为
  200 m ，有效水深为4．5～5 m，HRT为2 h，同时备
  有高熔喷聚丙烯超细纤维(吸油毯)，以应对含油量
  突然增多的情况，吸附质量比为1：(10～15)。
  3．3 曝气调节池
  由于废塑料拆解综合污水排放的随机性，污水
  水量及水质变化较大，因此利用曝气搅动使污水得
  以充分混合，达到调节和均匀水量、水质的目的；同
  时曝气能使污水充氧，防止悬浮物沉淀和产生厌氧
  消化而使污水变质发臭。
  采用地下式钢筋混凝土结构，1座，尺寸为13．5
  1TI X 8．0 m X 8．5 Ill；设置功率为15 kW 的潜污泵2
  台(1用1备)；有效调节容积为400 m ，有效水深为
  4．5～5 m，HRT为8～10 h；池底每隔1 133铺装PVC
  — u穿孔管，并与鼓风机空气管相连，曝气量为0．6
  ～ 0．8 in。／(in ·h)。
  3。4 初沉池
  采用斜管式沉淀池。2座(并联)，半地上钢筋
  混凝土结构，单池尺寸为5．0 1TI X5．0 11×5．4 fl；斜
  管直径为50 mm，长度为1 nl，倾角为60。，总面积为
  50 1TI ，表面负荷为3 ITI ／(1TI ·h)，HRT为1．5 h。
  3．5 接触氧化池
  该处理单元是整个处理工艺的核心部分，池内
  安装弹性组合填料。污水进入接触氧化池，在压缩
  空气的搅动下，与填料上附着的微生物不断接触，由
  于吸附作用，生物膜表面上附着一层滞流薄水层，空
  气中的氧通过滞流层进人生物膜，在有氧条件下有
  机物不断被微生物吸附、氧化分解，从而使污水得到
  净化。
  采用半地上钢筋混凝土结构，2座(并联)，单池
  尺寸为13．0 IIl X5．0 in X5．0 Ill，有效水深为4 Il，有
  陈际帆，等：生物接触氧化法处理废塑料拆解综合污水 第25卷第16期
  效容积为240 m。，HRT为l4～16 h，填料有机负荷
  为2．0 kgBOD ／(m ·d)；选用直径为150 mm的弹
  性组合填料，填充率为75％ ，体积为360 1TI ；池底安
  装120套橡胶膜微孔曝气器，其有效服务面积为0．4
  m ／套。
  3．6 二沉池
  采用竖流式沉淀池进行泥水分离。由于在沉淀
  过程中易发生因脱落的生物膜或污泥上浮、污泥解
  体而使出水浊度增大等现象，所以需加强系统运行
  管理，严格控制生化污泥的排放，做好MI SS、DO、
  SVI等指标的监测，防止异常情况发生。
  采用半地上钢筋混凝土结构，2座(并联)，单池
  尺寸为5．0 133×7．0 m×6．0 1TI，有效水深为3．6 1TI，
  表面负荷为1．0 m ／(m ·h)。
  3．7 过滤器
  为使二沉池出水水质达到回用指标，采用重力
  式无阀滤器对出水进行过滤及消毒。过滤器采用石
  英砂与无烟煤双层滤料，在去除悬浮物的同时，对油
  亦有较高的去除率。实际运行结果表明，在进水含
  油量2 mg／L，连续曝气，每天静
  沉后排出上清液，开启提升泵，进水约20 rain，停止
  进水继续曝气。连续曝气3 d后，接触氧化池的填
  料逐渐转变为泥黄色，填料上的膜也逐渐均匀分布。
  连续运行10 d后，发现生物膜长势良好，呈黄褐色、
  灰褐色，遂开始全流程满负荷运行。整个调试过程
  中污泥不外排，全部回流至生物接触氧化池。1个
  月后，接触氧化池的容积负荷提高到3．0 kg／(in。·
  d)，镜检发现钟虫、累枝虫等原生动物，出水水质达
  标。
  4．2 水质监测
  经过近2个月的调试运行，有关部门于2006年
  9月7日、8日在污水处理厂进、出口分5个时间点
  (9：00、11：00、14：00、16：00、19：00)进行了取样监
  量可自动排放。采用半地上钢筋混凝土结构，1座， 测，并于2006年10月通过了验收。
  尺寸为10．0 m×8．0 ITI×4．0 HI，有效容积为240 m 。 具体监测结果见表2。
  表2 污水处理厂进、出水监测结果
  Tab．2 Monitoring results for influent and efluent of wastewater treatment plant
  C0D／ BOD 项 目 ／ SS／ NH 一N／ 石油类／
  pH (
  mg·L ) (mg·L ) (mg·L ) (mg·L ) (mg·L )
  9月7日进水水质 7．58～7．8 291～330 190～211 231～287 32．6～40．2 120．4～125．8
  平均值 7．69 3l0．48 202．2 257．14 36．68 122．64
  9月7日出水水质 7．55～7．7 38．4～41．2 8．75～12．46 13．8～20．6 8．9～9．8 O．25～0．38
  平均值 7．60 40 10．61 17．24 9．32 0．304
  9月8日进水水质 7．5～7．82 3O1～351 189～212 221～281 30．0～34．2 120～129
  平均值 7．68 328．62 201．72 259．06 32．34 124．2
  9月8日出水水质 7．28～7．6l 36．0～38．6 9．46 12．83 9．8～18．2 9．1～10．2 0．28～0．42
  平均值 7．44 37．74 10．61 14．08 9．44 0．346
  进水水质2 d均值 7．68 319．55 201．96 258．1 34．5l 123．42
  出水水质2 d均值 7．52 38．87 1O．61 15．66 9．38 0．325
  验收标准 6～9 ≤90 ≤20 ≤60 ≤10 ≤5
  4．3 剩余污泥
  该污水处理设施运行2年多来，产泥量很少，仅
  排泥3次，减少了运行费用。为防止二沉池污泥厌
  氧上浮，每天将二沉池和初沉池的污泥一并排入曝
  气调节池，进行循环处理。
  5 经济技术分析
  污水处理厂的投资估算见表3。
  表3 污水处理厂投资估算
  Tab．3 Evaluation of investment for wastewater treatm ent
  plant 万元
  项 目 费用
  土建投资 87．12
  设备投资 11O．O5
  安装费(按设备投资的5．O％计) 5．50
  税金(按土建及设备投资的3．43％计) 7．27
  设计费(按土建及设备投资的3．O％计) 5．91
  调试及培训费(按设备投资的3．0％计) 3．30
  消防投资 30．O0
  合计 249．15
  污水处理厂定员6人，工资按1 200 (月·
  人)计，人工费为0．120 m ；折旧费(按总投资的
  4．8％ 计)为0．166 Yr_／111 ；电价为0．8 (kW ·
  h)，电费为0．180 m ；药剂费、消毒费、化验费分
  别为0．005、0．060和0．004 m ；维修及管理费
  (按总投资的2．0％计)为0．069 Yv_／m ，运行费用合
  计为0．60 m 。
  6 工程设计与运行问题分析
  ① 园区的污水管与雨水管连接有误，每到雨
  天污水处理量大幅增加，调节池水位甚至可上升到
  7 m。过多的雨水增加了污水处理厂的负荷，对微生
  物的培养和稳定也造成影响。
  ② 在设计和施工过程中，未充分利用水位差
  自流，使过滤器平台地势较低，其阀门芯漏出的水一
  直不易排出，夏季易滋生蚊虫。
  ③ 由于清水池未设排泥管道，清水池内污泥
  需人工清理；若积泥过多，清水池蓄水时间过长，池
  内易生长绿苔和藻类，形成厌氧环境，直接影响出水
  水质。
  ④ 随着园区二、三期工程的建设和完工，园区
  进驻的拆解企业将逐渐增加，待处理的污水水量和
  水质也日趋复杂。目前，出水氨氮可达标，但去除率
  较低(72．82％)，建议扩建配套设施以提高氨氮的
  去除率。
  7 结论
  采用生物接触氧化为主体的生物工艺处理废塑
  料拆解综合污水，历时2个月的调试和运行后，在进
  水COD、BOD 、SS、NH，一N和石油类平均值分别为
  319．55、201．96、258．1、34．51和123．42 mg／L的条
  件下，对COD、BOD 、SS、NH 一N和石油类的总去
  除率分别为87．84％ 、94．75％ 、93．93％ 、72．82％ 、
  99．74％ ，出水水质可达到广东省《水污染物排放标
  准》(DB 44／26-2001)的一级标准。污水处理厂基
  建投资为249．15万元，运行费用为0．60 m ，在
  经济上是可行的。
  参考文献：
  [1] 阮文权．废水生物处理工程设计实例详解[M]．北
  京：化学工业出版社，2006．
  [2] 王敏，邹哲．卷烟厂综合污水处理和回用实践[J]．中
  国给水排水，2008，24(16)：78—8O．
  [3] 童建平，王洪艳，任拥政．生物接触氧化／人工湿地工
  艺处理校园生活污水[J]．中国给水排水，2008，24
  (24)：52—54．

佩服佩服啊.  

太棒了！