CN107840540A - 一种棕榈油废水处理装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种棕榈油压榨含油废水的处理方法，将棕榈油压榨含油废水通过格栅、调节池及纱网布袋过滤进行预处理，出水输送至膜处理单元，利用膜的物理分离作用，回收废水中残存的乳化状态和悬浮状态的油份；将膜处理后的产水输送至集水池加碱调节pH值，出水进入生化处理单元，通过微生物的降解作用，将水中大多数有机物除去；生化处理后的出水输送至深度处理单元，利用混凝进一步提升水质，混凝出水最终经由过滤工艺处理之后达标排放；本发明采用无机陶瓷膜处理技术耦合生化处理工艺，将膜处理技术的高效、稳定性与生化处理技术的经济性有机结合起来，在保证系统处理效果的前提下，运行成本较低，同时对废水中的有用组分实现了资源的综合利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理技术领域，具体涉及一种棕榈油废水处理的方法。
背景技术
棕榈油废水主要产生在棕榈果压榨后的粗油分离提纯工艺中，也就是将压榨后的粗油静置分离为油，污泥和水三部分。由于在静置过程中，油与水，水与固体污泥都没有明显的分界线，而三相的分离釆用的是比较简单的物理“倾析法”，因此棕榈油压榨含油废水的油分并不全是乳化状态的油污，而且含有大量的微小颗粒，而且也含有一部分悬浮状态的油份。油珠的粒径分布较广，既有游离的油、乳化油、溶解性油，又含有磷脂、皂脚等，其中悬浮型的油污占其中油含量的70％以上；此外，废水中的油脂成分中相关的氮磷指标也较高，其中总氮中有机氮占比较高。在压榨的过程中将果肉压榨成泥状，果肉中的纤维和淀粉成分就溶入水中，导致棕榈油废水悬浮物高，水质呈酸性。
目前对于棕榈油生产废水，采用大面积深坑进行时效沉淀处理，再次分离出的油作普通工业油脂产品的原料，渣作肥料用。但在此处理期间深坑内会释放出大量的硫化氢气体，破坏污染周围的空气和环境，同时分离出的水仍不达标，还不能随便排放，存在很多棘手又无法解决的难题。
由于棕榈油废水具有有毒物质少，水质CODcr(化学需氧量)较高，可生化性好，且废水中营养配比适中的特点，因此对棕榈油废水进行综合处理，不仅可以克服现有工艺的缺陷，而且可以实现残油和浮渣的回收再利用，同时使废水出水达标排放。
发明内容
本发明的目的：为了克服现有棕榈油废水处理技术所存在的不足，本发明以期达到棕榈油废水的全量处理；同时使工艺过程简化，最终实现出水的稳定达标排放。
本发明的技术方案是：一种棕榈油废水处理装置，包括预处理单元、膜处理单元、生化处理单元和深度处理单元；
所述预处理单元包括格栅、调节池和纱网布袋过滤装置；棕榈油废水进水管道连接至格栅进水口，格栅出水口连接至调节池进水口，调节池出水口连接至膜处理单元进水口；
所述膜处理单元出水口连接至生化处理单元；
所述生化处理单元包括集水池、冷却塔、加碱装置、生化处理装置；所述膜处理单元出水口连接至集水池第一进水口，集水池第一出水口连接至冷却塔进水口，冷却塔出水口循环连接至集水池第二进水口，加碱装置出口连接至集水池第三进口，集水池第二出水口连接至生化处理装置进水口，生化处理装置出水口连接至深度处理单元；
所述深度处理单元包括混凝沉淀池、加药装置和过滤装置，所述生化处理装置出水口连接至混凝沉淀池进水口，加药装置出口连接至混凝沉淀池进药口，混凝沉淀池出水口经过滤装置过滤后达标排放。
进一步的，所述膜处理单元所使用的膜为管式、平板式或多通道式陶瓷膜。
进一步的，所述陶瓷膜，膜孔径：10～100nm，操作压力：0.2～0.5MPa，操作温度：20～60℃。
进一步的，所述生化处理装置，选用UASB反应器和A/O系统中的一种或两种组合；其中，生化处理单元采用单级处理或者多级串联处理。
进一步的，所述的A/O系统包括通过水管顺序连接的缺氧池、好氧池和二沉池，所述沉淀池的污泥回流管道以及好氧池中的污泥回流管道再循环连接至缺氧池，沉淀池的排泥管道以及好氧池中的排泥管道连接至污泥池。
本发明还提供利用所述的棕榈油废水处理装置实现的棕榈油废水处理方法，具体步骤如下：
步骤一、预处理单元：将棕榈油压榨含油废水通过格栅、调节池及纱网布袋过滤工艺进行预处理，初步除去废水中绝大多数浮渣，获得的浮渣作为肥料加以利用；
步骤二、膜处理单元：将预处理后的废水输送至膜处理单元，利用膜的物理分离作用，回收废水中残存的乳化状态和悬浮状态的油份，从而进一步除去废水中的CODcr；
步骤三、生化处理单元：将膜处理后的产水输送至集水池，经循环冷却泵提升进入冷却塔降温，控制水温为30～55℃；同时加碱调节废水pH至6～8后进入生化处理装置；生化处理装置选用UASB反应器和A/O系统中的一种或两种组合，生化处理后的沼气回收利用；所述A/O系统包括缺氧池和好氧池，厌氧出水先经过缺氧池再经过好氧池，最后进入二沉池以后进入深度处理单元，其中二沉池的部分污泥以及好氧池中的部分污水再回流到缺氧池；在生化处理装置内通过微生物的降解作用，将水中绝大多数有机物进一步经济有效的除去；
步骤四、深度处理单元：将生化处理后的出水输送至深度处理单元，在混凝沉淀池内利用混凝进一步提升水质，混凝出水最终经由过滤装置过滤主要去处SS等指标之后达标排放。
进一步的，所述调节池中设置有蒸汽加热装置，控制调节池内的出水水温大于等于30度。
进一步的，生化处理单元停留时间选用0.5～5h。
进一步的，深度处理单元所使用的混凝剂选用铝盐、铁盐、聚铝、聚铁、有机高分子、硅藻土或微生物絮凝剂中的一种或两种以上组合，混凝剂投加量为3～500ppm。
进一步的，深度处理单元中的过滤工艺，所使用的过滤材料选用活性炭、石英砂、无烟煤、陶粒、合金材料中的一种或两种组合。
进一步的，经生化处理单元和深度处理单元处理后的污泥输送至污泥池，进行污泥脱水后，污泥外运，过滤水返回输送至集水池内继续处理。
进一步的，当生化处理单元处理出水达到排放标准时，省略深度处理单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)实现了资源的综合利用。发明使用高效预处理单元对浮渣进行回收制肥，通过抗污染性能较强的陶瓷膜来回收废水中残留的棕榈油，最终实现残油和浮渣的回收再利用，同时使废水出水达标排放。
(2)抗冲击能力强。本发明前段膜处理单元能有效降低废水中的CODcr的浓度，在降低后续单元处理负荷的同时能够提高了系统的抗冲击能力；
(3)本发明采用无机陶瓷膜处理技术耦合生化处理工艺，将膜处理技术的高效、稳定性与生化处理技术的经济性有机结合起来，在保证系统处理效果的前提下，运行成本较低；末端混凝、过滤单元可有效降低出水SS指标，同时实现出水水质把关的作用。
(4)本发明将生化处理后的沼气回收利用，对废水中的有用组分实现了资源的综合利用。
附图说明
图1为一种棕榈油废水处理的方法的流程简图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示，一种棕榈油废水处理装置，包括预处理单元、膜处理单元、生化处理单元和深度处理单元；
所述预处理单元包括格栅、调节池和纱网布袋过滤装置；棕榈油废水进水管道连接至格栅进水口，格栅出水口连接至调节池进水口，调节池出水口连接至膜处理单元进水口；
所述膜处理单元出水口连接至生化处理单元；
所述生化处理单元包括集水池、冷却塔、加碱装置、生化处理装置；所述膜处理单元出水口连接至集水池第一进水口，集水池第一出水口连接至冷却塔进水口，冷却塔出水口循环连接至集水池第二进水口，加碱装置出口连接至集水池第三进口，集水池第二出水口连接至生化处理装置进水口，生化处理装置出水口连接至深度处理单元；
所述深度处理单元包括混凝沉淀池、加药装置和过滤装置，所述生化处理装置出水口连接至混凝沉淀池进水口，加药装置出口连接至混凝沉淀池进药口，混凝沉淀池出水口经过滤装置过滤后达标排放。
所述生化处理装置，选用UASB反应器和A/O系统中的一种或两种组合；其中，生化处理单元采用单级处理或者多级串联处理。所述的A/O系统包括通过水管顺序连接的缺氧池、好氧池和二沉池，所述沉淀池的污泥回流管道以及好氧池中的污泥回流管道再循环连接至缺氧池，沉淀池的排泥管道以及好氧池中的排泥管道连接至污泥池。
棕榈油废水处理方法，具体步骤如下：
步骤一、预处理单元：将棕榈油压榨含油废水通过格栅、调节池及纱网布袋过滤工艺进行预处理，初步除去废水中绝大多数浮渣，获得的浮渣作为肥料加以利用；
步骤二、膜处理单元：将预处理后的废水输送至膜处理单元，利用膜的物理分离作用，回收废水中残存的乳化状态和悬浮状态的油份，从而进一步除去废水中的CODcr；
步骤三、生化处理单元：将膜处理后的产水输送至集水池，经循环冷却泵提升进入冷却塔降温，控制水温为30～55℃；同时加碱调节废水pH至6～8后进入生化处理装置；生化处理装置选用UASB反应器和A/O系统中的一种或两种组合，生化处理后的沼气回收利用；所述A/O系统包括缺氧池和好氧池，厌氧出水先经过缺氧池再经过好氧池，最后进入二沉池以后进入深度处理单元，其中二沉池的部分污泥以及好氧池中的部分污水再回流到缺氧池；在生化处理装置内通过微生物的降解作用，将水中绝大多数有机物进一步经济有效的除去；
步骤四、深度处理单元：将生化处理后的出水输送至深度处理单元，在混凝沉淀池内利用混凝进一步提升水质，混凝出水最终经由过滤装置过滤主要去处SS等指标之后达标排放。
实施实例1：
以某棕榈油厂排放的废水为处理对象，水质指标如表1所示。首先将棕榈油废水，通过格栅、调节池和过滤工艺进行预处理，出水通过高压泵送入膜处理单元。选择的无机陶瓷膜基本情况为：陶瓷膜为ZrO2/Al2O3无机陶瓷复合膜，支撑层为Al2O3材质，分离膜层为ZrO2材质；陶瓷膜孔径50nm，长度1200mm，直径30mm，膜流道直径4mm，操作压力：0.2MPa。膜产水流入收集池，废水经循环冷却泵提升进入冷却塔降温，再经泵提升进入上流式厌氧污泥床(UASB)处理装置，出水自流进入A/O(活性污泥)-二沉池，处理后的出水再自流进入混凝沉淀池进行深度处理，在反应区加入聚合氯化铝300ppm和聚丙烯酰胺4ppm，进一步去除废水中的污染物质后出水达标排放，处理结果如表2所示。
表1进水水质指标
| 污染指标 | pH | CODCr | BOD5 | 油类 | SS | NH3-N | TN | TP |
| 原水浓度 | 4～5 | 50000 | 25000 | 10000 | 10000 | 35 | 750 | 18 |
表2各工段出水水质指标
| 处理单元 | pH | COD | BOD5 | SS | 氨氮 | 油类 |
| 调节池原水 | 4～5 | 50000 | 25000 | 10000 | 35 | 10000 |
| 陶瓷膜油水分离 | 4～5 | 24000 | 15000 | <10 | 35 | 300 |
| 集水池-冷却塔 | 7.4 | 24000 | 15000 | 10 | 35 | 300 |
| UASB池 | 7～8 | 4800 | 1500 | 300 | 250 | 90 |
| A/O-二沉池 | 6～8 | 154 | 10 | 50 | 12 | 3.6 |
| 混凝沉淀池 | 6～8 | 87 | 12 | 20 | 10.8 | 2.88 |
实施实例2：
以某棕榈油厂排放的废水为处理对象，水质指标如表3所示。首先将棕榈油废水，通过格栅、调节池和过滤工艺进行预处理，出水通过高压泵送入膜处理单元。选择的无机陶瓷膜基本情况为：陶瓷膜为ZrO2/Al2O3无机陶瓷复合膜，支撑层为Al2O3材质，分离膜层为ZrO2材质；陶瓷膜孔径50nm，长度1200mm，直径30mm，膜流道直径4mm，操作压力：0.2MPa。膜产水流入收集池，废水经循环冷却泵提升进入冷却塔降温，再经泵提升进入上流式厌氧污泥床(UASB)处理装置，出水自流进入一级A/O(活性污泥)-二沉池，出水再自流到二级A/O(活性污泥)-二沉池，最终出水达标排放，处理结果如表4所示。
表3进水水质指标
| 污染指标 | pH | CODCr | BOD5 | 油类 | SS | NH3-N | TN | TP |
| 原水浓度 | 4～5 | 80000 | 40000 | 25000 | 19000 | 84 | 1257 | 23 |
表4各工段出水水质指标
| 处理单元 | pH | COD | BOD5 | SS | 氨氮 | 油类 |
| 调节池原水 | 4～5 | 80000 | 40000 | 19000 | 84 | 25000 |
| 陶瓷膜油水分离 | 4～5 | 35000 | 24000 | <10 | 84 | 630 |
| 集水池 | 7.4 | 35000 | 24000 | 10 | 84 | 630 |
| UASB池 | 7～8 | 7000 | 2700 | 600 | 380 | 260 |
| 一级A/O-二沉池 | 6～8 | 700 | 27 | 120 | 19 | 10 |
| 二级A/O-二沉池 | 6～8 | 85 | 10 | 50 | 6 | 2 |
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种棕榈油废水处理装置，其特征在于：包括预处理单元、膜处理单元、生化处理单元和深度处理单元；
所述预处理单元包括格栅、调节池和纱网布袋过滤装置；棕榈油废水进水管道连接至格栅进水口，格栅出水口连接至调节池进水口，调节池出水口连接至膜处理单元进水口；
所述膜处理单元出水口连接至生化处理单元；
所述生化处理单元包括集水池、冷却塔、加碱装置、生化处理装置；所述膜处理单元出水口连接至集水池第一进水口，集水池第一出水口连接至冷却塔进水口，冷却塔出水口循环连接至集水池第二进水口，加碱装置出口连接至集水池第三进口，集水池第二出水口连接至生化处理装置进水口，生化处理装置出水口连接至深度处理单元；
所述深度处理单元包括混凝沉淀池、加药装置和过滤装置，所述生化处理装置出水口连接至混凝沉淀池进水口，加药装置出口连接至混凝沉淀池进药口，混凝沉淀池出水口经过滤装置过滤后达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种棕榈油废水处理装置，其特征在于：所述生化处理装置，选用UASB反应器和A/O系统中的一种或两种组合；其中，生化处理单元采用单级处理或者多级串联处理。
3.根据权利要求2所述的一种棕榈油废水处理装置，其特征在于：所述的A/O系统包括通过水管顺序连接的缺氧池、好氧池和二沉池，所述沉淀池的污泥回流管道以及好氧池中的污泥回流管道再循环连接至缺氧池，沉淀池的排泥管道以及好氧池中的排泥管道连接至污泥池。
4.一种利用权利要求1-3任一所述的棕榈油废水处理装置实现的棕榈油废水处理方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一、预处理单元：将棕榈油压榨含油废水通过格栅、调节池及纱网布袋过滤工艺进行预处理，初步除去废水中绝大多数浮渣，获得的浮渣作为肥料加以利用；
步骤二、膜处理单元：将预处理后的废水输送至膜处理单元，利用膜的物理分离作用，回收废水中残存的乳化状态和悬浮状态的油份，从而进一步除去废水中的CODcr；
步骤三、生化处理单元：将膜处理后的产水输送至集水池，经循环冷却泵提升进入冷却塔降温，控制水温为30~55℃；同时加碱调节废水pH至6~8后进入生化处理装置；生化处理装置选用UASB反应器和A/O系统中的一种或两种组合，生化处理后的沼气回收利用；所述A/O系统包括缺氧池和好氧池，厌氧出水先经过缺氧池再经过好氧池，最后进入二沉池以后进入深度处理单元，其中二沉池的部分污泥以及好氧池中的部分污水再回流到缺氧池；在生化处理装置内通过微生物的降解作用，将水中绝大多数有机物进一步除去；
步骤四、深度处理单元：将生化处理后的出水输送至深度处理单元，在混凝沉淀池内利用混凝进一步提升水质，混凝出水最终经由过滤装置过滤之后达标排放。
5.根据权利要求4所述的棕榈油废水处理方法，其特征在于：所述调节池中设置有蒸汽加热装置，控制调节池内的出水水温大于等于30度。
6.根据权利要求4所述的棕榈油废水处理方法，其特征在于：生化处理单元停留时间选用0.5~5h。
7.根据权利要求4所述的棕榈油废水处理方法，其特征在于：深度处理单元所使用的混凝剂选用铝盐、铁盐、聚铝、聚铁、有机高分子、硅藻土或微生物絮凝剂中的一种或两种以上组合，混凝剂投加量为3~500ppm。
8.根据权利要求4所述的棕榈油废水处理方法，其特征在于：深度处理单元中的过滤工艺，所使用的过滤材料选用活性炭、石英砂、无烟煤、陶粒、合金材料中的一种或两种组合。
9.根据权利要求4所述的棕榈油废水处理方法，其特征在于：经生化处理单元和深度处理单元处理后的污泥输送至污泥池，进行污泥脱水后，污泥外运，过滤水返回输送至集水池内继续处理。
10.根据权利要求4所述的棕榈油废水处理方法，其特征在于：当生化处理单元处理出水达到排放标准时，省略深度处理单元。
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