CN102557345B

CN102557345B - 一种槟榔加工废水的处理方法

Info

Publication number: CN102557345B
Application number: CN201110458167.9A
Authority: CN
Inventors: 颜智勇; 谭秀益
Original assignee: Hunan Agricultural University
Current assignee: Hunan Agricultural University
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2032-02-09
Also published as: CN102557345A

Abstract

本发明公开了一种槟榔加工废水的处理方法，该方法包括下述步骤：1）将槟榔加工废水经人工筛网过滤后排放至调节池；2）将调节池废水提升至UASB厌氧反应器中，去除废水中大部分有机物；3）UASB厌氧反应器上清液流入一级生物接触氧化池，去除废水中的部分有机物；4）将步骤3）处理后的废水自流至第一沉淀池中沉淀；5）沉淀后的上清液自流到高级氧化反应罐中，对难生物降解的有机物预氧化；6）将高级氧化后的废水自流至混凝沉淀池中进行混凝反应并固液分离；7）固液分离后的上清液自流入二级生物接触氧化池；8）步骤7）处理后的废水自流至第二沉淀池中沉淀，上清液达标排放。本发明方法解决了槟榔加工废水难生化、处理不达标的问题。

Description

一种槟榔加工废水的处理方法

技术领域

本发明涉及一种槟榔加工废水处理方法，属于环保废水处理技术领域。

背景技术

槟榔加工过程中的原料有糖精钠、甜蜜素、饴糖、石灰等，所产生的废水主要由槟榔果清洗、煮籽废水和车间清洗水组成，而煮籽产生的废水有机物浓度高、色度高、悬浮物浓度高以及难以生化。大多数槟榔加工企业为了节省废水项目投资和处理运行成本，对废水不做处理，或将废水直接排放到大的沉淀池内，进行自然氧化降解。有的槟榔加工企业虽然安装了废水处理设备，但处理效果不理想，很难达标排放，部分废水排放造成江河水资源的污染。目前在处理技术上，国内外行业并无好的方法，大多数槟榔加工企业的废水处理仅经沉淀池简单处理后直接排放，给受纳水体带来严重污染，因此选择一种造价和运行费用较低，运行稳定,管理简便的槟榔加工废水处理工艺对企业和保护环境具有现实意义。

目前国内外对槟榔加工废水处理的研究还没有文献报道。槟榔加工废水是一种难生物降解的废水，单独或组合的厌氧、好氧工艺对处理槟榔加工废水都是不适合的，出水都达不到排放要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种槟榔加工废水的处理方法，本发明处理方法采用物化和生化组合技术，提出了UASB-一级生物接触氧化-高级氧化-混凝沉淀-二级生物接触氧化工艺，解决了现有槟榔加工废水难生化、处理不达标，导致环境污染、水资源污染的问题，处理效果好，槟榔加工废水在经过本发明方法处理后，出水水质达达标，且运行费用较低，便于推广应用。

一种槟榔加工废水的处理方法，其特征在于：该方法包括下述步骤：

1）将槟榔加工废水经人工筛网过滤后排放至调节池，用石灰水将pH值调节到中性；

2）用提升泵提升废水至UASB厌氧反应器中，废水在UASB厌氧反应器中的停留时间为3-8天，UASB厌氧反应器内工作温度30~45℃，将废水中的有机物进行降解和去除；

3）废水经过UASB厌氧反应器处理后上清液流入一级生物接触氧化池，进一步去除废水中的有机物，所述一级生物接触氧化池中安装有由纤维束、塑料环片、套管和中心绳组成的组合填料；

4）将步骤3）处理之后的废水自流至第一沉淀池中沉淀，废水在第一沉淀池中停留时间为1.5-3.5小时，沉淀池中的污泥回流到所述的一级生物接触氧化池；

5）将步骤4）沉淀后的上清液自流到高级氧化反应罐中，向高级氧化池中投加H₂SO₄，调节pH值为2.5-4.5，再向高级反应罐中投加H₂O₂和FeSO₄，使其H₂O₂和Fe²⁺的浓度分别在0. 1~0.15mol/L和1.0~1.5mmol/L，对难生化降解的有机物预氧化；

6）将步骤5）氧化后的废水自流至混凝沉淀池中的混凝池，将所述混凝池的pH值调至8-9，搅拌，废水在混凝池中的停留时间为5-15分钟；混凝后的混合液自流至混凝沉淀池中的沉淀池进行固液分离，停留时间为1-3小时，上清液排入下一处理单元；

7）将步骤6）沉淀后的上清液自流入二级生物接触氧化池，所述上清液在所述二级接触氧化池中的停留时间为3-8小时，优选为5小时；

8）将步骤7）处理后的上清液自流至第二沉淀池，所述上清液在所述第二沉淀池停留时间为1-4小时，优选为2 .5 小时，第二沉淀池中的污泥回流到所述二级生物接触氧化池；

9）UASB厌氧反应器、混凝沉淀池、第一沉淀池、第二沉淀池中的剩余污泥通过静压方式排放到污泥浓缩池，浓缩污泥在脱水后外运处理，污泥浓缩液及压滤后滤液自流至所述调节池。

进一步地，第2）步中，UASB厌氧反应器中的厌氧活性污泥接种浓度为20kg VSS /m³，废水在UASB厌氧反应器中的停留时间为5天，UASB反应器出水采用回流方式，回流比为3:1，UASB反应器内安装三相分离器和布水系统。

进一步地，第3）步中，废水在一级接触氧化池中的停留时间为10小时，依靠附着于组合填料表面生长繁殖的微生物净化污染物，既降低了剩余污泥的产量，也解决了活性污泥膨胀的问题。

进一步地，第4）步中，所述第一沉淀池的表面负荷为1.0m³/（m².h），停留时间为2.5小时，沉淀池中的污泥回流到所述一级生物接触氧化池的回流比为1:1。

进一步地，第6）步中，向所述混凝池中投加石灰调节pH值至8.5，搅拌，废水在混凝池中的停留时间为10分钟；混凝沉淀池中的沉淀池表面负荷为1.2m³/（m².h）。

进一步地，第6）步中，所述混凝池分为两格，第一格为快混池，第二格为慢混池，快混池是使混凝剂与废水快速混合，在快速的搅拌作用下，破坏粒子稳定性而增加粒子与粒子间彼此碰撞之机率，搅拌机的转速控制在150rpm；慢混池是使添加的高分子絮凝剂通过吸附架桥作用将细小分散的胶体粒子凝聚成较大颗粒，以利于后续沉淀分离，搅拌机的转速控制在80rpm。

进一步地，第8）步中，第二沉淀池的表面负荷为1.0m³/（m².h），停留时间为2.5小时，第二沉淀池中的污泥回流到所述二级生物接触氧化池的回流比为1:1。

本发明还提供所述的槟榔加工废水处理系统，按照废水流经顺序，所述系统依次包括调节池、UASB反应器；一级生物接触氧化池、第一沉淀池、高级氧化罐、混凝池沉淀池。

进一步地，所述系统依次还包括二级生物接触氧化池、第二沉淀池和污泥浓缩池。

本发明具有以下有益效果：

本发明方法针对槟榔加工废水水质水量变化大、有机物浓度高、生化性差、色度和SS高的特点，同时考虑该废水难生物降解及深度去除有机物的问题，提出了UASB-一级生物接触氧化-高级氧化-混凝沉淀-二级生物接触氧化工艺，解决了现有槟榔加工废水难生化、处理不达标，导致环境污染、水资源污染的问题。槟榔加工废水在经过本发明方法处理后，出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996）一级排放标准的要求，且工艺设备简单、工程造价低、运行成本较低、可操作性强、实施简单，便于推广应用。

说明书附图

图1为本发明方法工艺流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式的详细描述来进一步阐明本发明，但并不是对本发明的限制，仅仅作示例说明。

本发明实施在年加工2500吨槟榔的企业实施，根据本发明组合工艺路线，分别建造了调节池、UASB反应器；一级生物接触氧化池、第一沉淀池、高级氧化罐、混凝池沉淀池、二级生物接触氧化池和第二沉淀池。

本实施槟榔加工废水，日处理废水量为50m³，废水水质为：COD 6500~8500mg/L，BOD 1500~2100 mg/L，SS 500~800mg/L，色度（稀释倍数）500~680倍。

Figure 2011104581679100002DEST_PATH_IMAGE001

1）筛网筛网间隙3mm，人工筛网。主要是去除槟榔蒂和槟榔核等。

2）调节池 3.0m×3.0m×3.5m，钢混结构，液位计、搅拌机、2台无堵塞污水提升泵（ZW50-20-30，上海沪智乾泵阀制造有限公司）、碱投加系统（I-1B1寸型螺杆泵，上海帕特泵业有限公司）。

3）UASB反应器 UASB反应器（升流式厌氧反应器）的主要作用是对调节池出水中的有机物进行降解和去除，池体尺寸10.5m×5.5m×6.0m，钢混结构，池顶为敞开式，有效容积为 250m³，停留时间为5天。UASB反应器内配置三相分离器5套，布水器1套，布水器属分支式多孔配水方式，即采用池长方向设置总布水管，沿池间隔设置配水横管，并等距（横管间距1.5m）布置，在横管上多孔布水；沼气收集系统1套、回流泵2台（一用一备）。

4）一级生物接触氧化池池体尺寸为4.5m×4.5m×3.5 m，钢混结构，生物接触氧化池内设置由纤维束、塑料环片、套管和中心绳组成的组合填料（型号为Ф180，长度为2.5m，30m³，宜兴市填料厂提供）、鼓风曝气系统（鼓风机LSR65WJ，2台，一用一备；微孔曝气头Ф215,50套）。

5）第一沉淀池第一沉淀池的主要作用是对生物接触氧化池出水所带污泥进行固液分离，并将沉淀的污泥回流到一级生物接触氧化池中，维持生物接触氧化池中的污泥浓度在一定水平。池体尺寸为2.2m×2.2m×3.0m，表面负荷为1.0m³/（m².h），采用竖流式沉淀池形式。内设置有2台污泥回流泵。

6）高级氧化反应罐由于废水的可生化性差，且色度高，经过厌氧和好氧生化处理后依然不能达标排放，需要对废水中的难生化的有机物进行高级氧化，把一些大分子的有机物氧化成小分子的有机物或直接矿化成二氧化碳和水，从而使废水得到更进一步处理。高级氧化罐尺寸为Ф2.0×4.0m，停留时间2h，高级氧化罐配置有硫酸、硫酸亚铁、双氧水计量投加系统（米顿罗P086-368TI 各2台，共6台、深圳市安仁环保设备有限公司）。

7）混凝沉淀池混凝沉淀池由混凝池和沉淀池组成。混凝池的目的是去除废水中的悬浮物和脱色。混凝池尺寸为2.0m×2.0m×1.5m，平分为两格，第一格为快混池，第二格为慢混池。快混的目的，是使混凝剂与废水快速混合，在快速的搅拌作用下，破坏粒子稳定性而增加粒子与粒子间彼此碰撞之机率，搅拌机的转速控制在150rpm；慢混池的目的是使添加的高分子絮凝剂通过吸附架桥作用将细小分散的胶体粒子凝聚成较大颗粒，以利于后续沉淀分离，搅拌机的转速控制在80rpm。沉淀池体尺寸为2.0m×2.0m×3.0m，钢混结构，采用竖流式沉淀池形式，表面负荷为1.2m³/（m².h），排泥采用静压排泥方式。快混池中设置石灰水投加系统（I-1B1寸型螺杆泵，2台，上海帕特泵业有限公司），慢混池中设置PAM投加系统（米顿罗P086-368TI 2台，深圳市安仁环保设备有限公司）。

8）二级生物接触氧化池池体尺寸为3.2m×3.2m×3.5 m，钢混结构，生物接触氧化池内设置由纤维束、塑料环片、套管和中心绳组成的组合填料（型号为Ф180，长度为2.5m，15m³，宜兴市填料厂提供）、鼓风曝气系统中的鼓风机与一级生物接触氧化池的鼓风机共用。

9）第二沉淀池第二沉淀池的主要作用是对二级生物接触氧化池出水所带污泥进行固液分离，并将沉淀的污泥回流到二级生物接触氧化池中，维持二级生物接触氧化池中的污泥浓度在一定水平。池体尺寸为2.2m×2.2m×3.0m，表面负荷为1.0m³/（m².h），采用竖流式沉淀池形式，内设置有2台污泥回流泵（ZW50-20-30，上海沪智乾泵阀制造有限公司）。

本发明槟榔加工废水的处理方法，具体步骤如下：

1）将槟榔加工废水经间隙为3mm的人工筛网过滤后排放至调节池，在调节池内调节水质、水量，pH值用石灰调节到7.0左右，废水在调节池的停留时间为5小时。

2）用提升泵提升废水至升流式厌氧反应器（UASB）中，UASB厌氧反应器中的厌氧活性污泥接种浓度为20kg VSS /m³，废水在UASB厌氧反应器中的停留时间为5天，UASB反应器出水采用回流方式，回流比为3:1，厌氧反应器内工作温度30~45℃，UASB反应器内安装三相分离器和布水系统。

3）废水经过厌氧生化反应处理后上清液流入一级生物接触氧化池，进一步去除废水中的有机物，废水在一级接触氧化池中的停留时间为10小时，接触氧化池中安装有由纤维束、塑料环片、套管和中心绳组成的组合填料，依靠附着于组合填料表面生长繁殖的微生物净化污染物，既降低了剩余污泥的产量，也解决了活性污泥膨胀的问题。

4）将步骤3）处理之后的废水自流至沉淀池1中，沉淀池1的表面负荷为1.0m³/（m².h），停留时间为2.5小时，沉淀池中的污泥回流到一级生物接触氧化池，回流比为1:1。

5）将步骤4）沉淀后的上清液自流到高级氧化反应罐中，向高级氧化池中投加H₂SO₄，调节pH值为3.5左右，再向高级反应罐中投加H₂O₂和FeSO₄，使其H₂O₂和Fe²⁺的浓度分别在0.1~0.15mol/L和1.0~1.5mmol/L，对难生化降解的有机物预氧化，提高废水的可生化性，并达到脱色的目的。

6）将步骤5）高级氧化后的废水自流至混凝沉淀池中的混凝池，向混凝池中投加石灰调节pH值至8.5，搅拌，废水在混凝池中的停留时间为10分钟；混凝后的混合液自流至混凝沉淀池中的沉淀池进行固液分离，沉淀池的表面负荷为1.2m³/（m².h），停留时间为2小时，随后废水可达标排放。

7）将步骤6）沉淀后的污水自流入二级生物接触氧化池，废水在二级接触氧化池中的停留时间为5小时。

8）将步骤7）处理后的废水自流至沉淀池2，沉淀池2的表面负荷为1.0m³/（m².h），停留时间为2.5小时，沉淀池2中的污泥回流到二级生物接触氧化池，回流比为1:1。

9）厌氧池（UASB反应器）、混凝沉淀池、第一沉淀池、第二沉淀池中的剩余污泥通过静压方式排放到污泥浓缩池，浓缩污泥在脱水后外运处理，污泥浓缩液及压滤后滤液自流至调节池。

本实施例已经过了半年的运行，能稳定地达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996）一级排放标准。说明该工艺组合能较好地解决槟榔加工废水处理的要求，总运行费用为12元/吨。该工艺设备简单、工程造价低、运行成本较低、可操作性强、实施简单，废水处理后可完全达标排放，适合槟榔加工废水的处理。

Claims

1.一种槟榔加工废水的处理方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

2）提升废水至UASB厌氧反应器中，废水在UASB厌氧反应器中的停留时间为3-8天，UASB厌氧反应器内工作温度30~45℃，将废水中的大部分有机物进行降解和去除；

5）将步骤4）沉淀后的上清液自流到高级氧化反应罐中，向高级氧化池中投加H₂SO₄，调节pH值至2.5-4.5，再向高级反应罐中投加H₂O₂和FeSO₄，使其H₂O₂和Fe²⁺的浓度分别在0.1~0. 15mol/L和1.0~1.5mmol/L，对难生化降解的有机物进行预氧化；

6）将步骤5）氧化后的废水自流至混凝沉淀池中的混凝池，将所述混凝池的pH值用石灰水调节至8-9，搅拌，废水在混凝池中的停留时间为5-15分钟；混凝后的混合液自流至混凝沉淀池中的沉淀池进行固液分离，停留时间为1-3小时，上清液排入下一处理单元；

7）将步骤6）沉淀后的上清液自流入二级生物接触氧化池，所述上清液在所述二级接触氧化池中的停留时间为3-7小时；

8）将步骤7）处理后的上清液自流至第二沉淀池，所述上清液在所述第二沉淀池停留2-3小时后排放，第二沉淀池中的污泥回流到二级生物接触氧化池；

9）UASB厌氧反应器、混凝沉淀池、第一沉淀池、第二沉淀池中的剩余污泥通过静压方式排放到污泥浓缩池，浓缩污泥在脱水后外运处理，污泥浓缩液及压滤后滤液流至所述调节池；

其中，第6）步中，所述混凝池分为两格，第一格为快混池，第二格为慢混池，快混池是使混凝剂与废水快速混合，在快速的搅拌作用下，破坏粒子稳定性而增加粒子与粒子间彼此碰撞之机率，搅拌机的转速控制在150rpm；慢混池是使添加的高分子絮凝剂通过吸附架桥作用将细小分散的胶体粒子凝聚成较大颗粒，以利于后续沉淀分离，搅拌机的转速控制在80rpm。

2.根据权利要求1所述的槟榔加工废水的处理方法，其特征在于：第2）步中，UASB厌氧反应器中的厌氧活性污泥接种浓度为20kg VSS /m³，废水在UASB厌氧反应器中的停留时间为5天，UASB反应器出水采用回流方式，回流比为3:1。

3.根据权利要求1所述的槟榔加工废水的处理方法，其特征在于：第3）步中，废水在一级接触氧化池中的停留时间为10小时。

4.根据权利要求1所述的槟榔加工废水的处理方法，其特征在于：第4）步中，所述第一沉淀池的表面负荷为1.0m³/（m².h），停留时间为2.5小时，沉淀池中的污泥回流到所述一级生物接触氧化池的回流比为1:1。

5.根据权利要求1所述的槟榔加工废水的处理方法，其特征在于：第6）步中，向所述混凝池中投加石灰调节pH值至8.5，搅拌，废水在混凝池中的停留时间为10分钟；混凝沉淀池中的沉淀池的表面负荷为1.2m³/（m².h）。

6.根据权利要求1所述的槟榔加工废水的处理方法，其特征在于：第8）步中，第二沉淀池的表面负荷为1.0m³/（m².h），停留时间为2.5小时，第二沉淀池中的污泥回流到所述二级生物接触氧化池的回流比为1:1。

7.按照权利要求1所述的槟榔加工废水处理方法的系统，其特征在于：按照废水流经顺序，所述系统依次包括调节池、UASB反应器；一级生物接触氧化池、第一沉淀池、高级氧化罐、混凝池沉淀池。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述系统依次还包括二级生物接触氧化池、第二沉淀池和污泥浓缩池。