羽毛皮草污水處理設備選型

羽絨廢水是高濃度工業廢水，其COD、BOD、SS都很高，主要污染物為細碎的羽絨，原毛上黏附的泥土、砂粒、糞便，少量的洗滌劑，羽毛上洗脫的油脂以及微量的雙氧水〔1〕。目前，國內對羽絨廢水的處理多采用回用處理工藝。筆者以某羽絨服廠為例，分析討論了水解酸化-接觸氧化-斜管沉淀-氣浮-消-氣浮-過濾工藝處理羽絨廢水使之得以回用的工藝特點、運行效果和經濟技術指標等。

　　1 廢水水質及工藝流程 

        1.1 廢水水質及排放標準

　　根據該廠提供的資料，本項目所處理的主要為生產廢水和部分生活污水，廢水排放量為800 m3/d.廢水處理設施每天24 h連續運行，廢水處理設計流量為33.33 m3/h.設計進水水質及排放標準見表 1。

　　1.2 工藝流程

　　工藝流程見圖 1。

　　廢水經管網收集后首*入格柵井，以去除廢水中的漂流物和大顆粒雜質。格柵井出水進入調節池，進行水量水質均化調節。調節池出水由提升泵送至水解酸化池，進行酸化水解和硝化反硝化，以降低有機物濃度。水解酸化池出水自流進入接觸氧化池進行好氧生化反應，在此絕大部分有機污染物通過生物氧化、吸附得以降解。接觸氧化池出水經加藥(PAC)后自流至沉淀池，固液分離后，上清液流入中間水池，再經投加藥劑(PAM、ClO2)后提升至氣浮設備，進一步去除污水中的有機物、懸浮雜質和有害病毒，降低污水色度。氣浮裝置出水再經過濾器處理，出水水質更佳，可確保出水達到回用要求。

　羽毛皮草污水處理設備選型

　定期撈取由格柵截留下的雜物，裝入小車傾倒至垃圾場。沉淀池中的污泥部分經回流泵回流至生物水解酸化池，另一部分污泥則進入污泥池;經氣浮處理的浮渣也進入污泥池。污泥池中污泥由污泥脫水機進行濃縮，泥餅外運填埋。污泥池上清液回流至調節池再處理。

　　目前工業廢水生物處理廣泛采用水解酸化/接觸氧化法，其分為2個階段：前一段在較高的有機負荷下，通過附著于填料上的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生物降解和吸附作用，去除廢水中的各種有機物質，使廢水中的有機物含量大幅度降低;后一階段在有機負荷較低的情況下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下降解廢水中的氨氮，同時也使廢水中的COD降到更低，使廢水得以凈化。

　　接觸氧化法以生物膜法為主，并兼有活性污泥法的特點。其特點：(1)單位體積生物量比活性污泥法多，因而有機負荷較高，接觸時間短，處理效率高，有利于縮小處理構筑物容積，減少占地面積，節省基建投資;(2)污泥回流不會發生污泥膨脹，運行管理簡便;(3)抗負荷沖擊能力強，這種方法由于填料上生長著大量生物膜，對負荷變化適應性強，在間隙運行條件下，也有一定的功效，因此對于排水不均勻的廢水更有實用意義;(4)掛膜培菌簡單，一般15 d就可以掛膜，再經20 d左右馴化便可投入運行。

　　2 主要構筑物及設計參數 

        2.1 格柵井

　　本廢水處理工程因廢水量較大，廢水中含有大量短纖維，而這些物質容易積累并zui終堵塞工藝設備和構筑物，必須采用攔截設備。設置格柵1臺，設計水量800 m3/d,尺寸2 000 mm×1 500 mm×3 000 mm.設置機械格柵1道，規格400 mm×2 300 mm,柵隙4 mm,功率：0.75 kW。

　　2.2 調節池

　　由于廢水來水水質、水量不均勻度*，為使后續處理工序*穩定運行，避免水質、水量沖擊導致系統處理效率和處理穩定性降低，需設置具有調節水質、水量和污水收集功能的調節池。設置調節池1座，鋼筋砼結構，設計水量800 m3/d,停留時間0.5 h,尺寸3 000 mm×2 000 mm×3 000 mm,有效容積18 m3。

　　2.3 水解酸化池

　　水解酸化池可將廢水中難溶解有機物轉化為可溶解性有機物，將大分子有機物水解成小分子有機物，提高廢水的可生化性。設置水解酸化池1座，鋼筋混凝土結構，設計水量800 m3/d,停留時間3.0 h,尺寸3 000 mm×5 000 mm×7 000 mm,有效容積105 m3,溶 解氧0.5 mg/L,BOD容積負荷0.8~1.0 kg/(m3·d)。

　　2.4 接觸氧化池

　　接觸氧化池需配固定床或浮動床填料。接觸氧化池出水一部分進入沉淀池進行沉淀，另一部分回流至厭氧水解池進行內循環，以達到降解廢水中有機物和脫氮的目的。接觸氧化池為鋼筋混凝土結構，設計水量800 m3/d,停留時間4.0 h,尺寸3 000 mm×5 000 mm×9 000 mm,有效容積135 m3,氧利用率 15%~18%,溶解氧2~4 mg/L,數量2座。

　　2.5 沉淀池

　　沉淀池主要用于對廢水進行固液分離，以去除從接觸氧化池中剝落下來的生物膜和懸浮污泥。沉淀池設計為豎流式，采用三角堰出水，出水槽配置浮渣擋板。沉淀池污泥部分排至污泥池，部分回流至水解酸化池進行硝化和反硝化，以減少污泥生成量，并利于廢水中總氮的去除。設置沉淀池1座，鋼筋砼結構，設計水量800 m3/d,尺寸5 000 mm×5 000 mm×3 000 mm,容積75 m3,停留時間2.0 h,上升流速0.3~0.5 mm/s,表面負荷0.94 m3/(m2·h)。

　　2.6 中間水池

　　中間水池共有2座。二沉池出水流入其中1座中間水池(見圖 1),該池為鋼筋砼結構，設計水量800 m3/d,尺寸3 000 mm×1 500 mm×5 000 mm,容積22.5 m3.設置中間水泵，型號QW80-65-25-7.5,流量65 m3/h,揚程25 m,功率7.5 kW,數量2臺。

　　經第1次氣浮處理后的廢水流入另1座中間水池(見圖 1),該池同時可作為氣浮溶氣罐進水的貯存水池。該池(生產車間原有水池)為鋼筋砼結構，設計水量800 m3/d,尺寸 3 400 mm×5 000 mm×3 000 mm,容積50 m3.泵的配置同上述中間水池。

　　2.7 氣浮裝置

　　氣浮裝置是在一定條件下，將大量空氣溶于水中，形成溶氣水，作為工作介質，通過釋放器聚然減壓，快速釋放，產生大量微細氣泡黏附于經混凝反應后廢水的“礬花”上，使絮體上浮，從而迅速地除去水中的污染物質，達到凈水的目的。氣浮分為加藥聚凝、回流水溶氣釋放、氣浮凈水、電器控制4個部分。氣浮效果的好壞，主要取決于回流水溶氣釋放的效果。本氣浮裝置采用高效節能的溶氣和釋放設備。空壓機的壓縮空氣與處理后通過水泵加壓的回流水在溶氣罐中充分混合溶解，形成溶氣水。溶氣罐的工作壓力為2～3 kg/cm2.通過加藥混凝的廢水進入氣浮池中，溶氣罐的溶氣水在進水管口下部由溶氣釋放器驟然減壓，使溶解于水中的空氣由于驟然減壓而釋放出大量微氣泡，微氣泡在上升過程中遇到廢水中已經凝聚的懸浮物，微氣泡附著在懸浮物上，使之很快上浮，這樣廢水中的懸浮物全部浮于上面，然后通過氣浮上部的刮沫機把它們刮去排到污泥池中，而池底部的清水排出。電器控制部分附設電器控制柜，調試安裝后可達到無人操作狀態。電控柜控制溶氣水泵、刮沫機、空壓機的運行。氣浮裝置處理能力為35 t/h,外形尺寸D 3 200 mm×600 mm,溶氣罐直徑D 1 000 mm,刮沫機功率1.1 kW,溶氣壓力 0.4 MPa,釋氣量45 mL/L,回流比50%,混合時間 3 min,反應時間10 min,進入接觸室水流流速<0.1 m/s,接觸室水流上升流速20 mm/s,接觸室水流停留時間1.0 min,分離室水流下向流速3.0 mm/s,分離室水流停留時間3 min,復核停留時間20 min,釋放器出口流速0.5 m/s.空壓機型號Z-1.375/6,氣量1.375 m3/min,壓力0.6 MPa,功率4 kW.溶氣水泵型號IS65-20-160,流量20 m3/h,壓力0.32 MPa,功率4 kW。

　　2.8 污泥池

　　氣浮池、沉淀池的污泥定期排入污泥池內進行濃縮處理，上清液回流至調節池進行再處理，濃縮后的污泥用帶式壓濾機進行壓濾，滲濾液排到調節池進行再處理。設置污泥池1座，鋼筋砼結構，尺寸D 2 400 mm,有效容積為12 m3.帶式壓濾機型號HRDY-1000,處理能力5 m3/h,張緊壓力≥0.4 MPa,外型尺寸4 500 mm×1 800 mm×1 500 mm,濾帶寬 1 000 mm。

　　3 運行效果

　　運行調試結果表明，處理出水CODCr、BOD5、NH3-N、SS分別為49.1、9.6、4.8、9.0 mg/L,pH為6~9,出水水質達到《生活雜用水水質標準》(CJ 25.1-89)的要求，處理出水可回用作生活雜用水等。該系統運行以來，處理效果穩定。

　　4 技術經濟指標

　　(1)工程投資。本工程投資由工程直接費(設備材料費、安裝運輸費)、工程設計費、管理調試費及其他費用4部分組成〔2〕，本工程總投資為157.08萬元，噸水投資為1 963.5元。

　　(2)運行費用。本工程運行費用主要為人工費、電費和藥劑費。人工費：本廢水處理站機械化、自動化程度較高，因此設置人員2名，工資按每人每月800元計，人工費為0.06元/m3;電費：整個工程計算用電負荷為額定容量22.65 kW,動力裝機容量為41.65 kW,電費按0.60元/(kW·h)計，電費為0.32元/m3;藥劑費：混凝劑加藥量按0.000 1 t/m3計，混凝劑每噸1 100元，藥劑費為0.11元/m3.合計運行費用為0.49元/m3。

　　本工程投資少，運行費用低，在經濟上是合理的。

　　5 結論

　　工程實踐證明，采用水解酸化-接觸氧化-斜管沉淀-氣浮-消-氣浮-過濾工藝處理羽絨廢水節能有效。該工藝結構緊湊，處理效果穩定，維護方便，運行費用較低，出水水質達到《生活雜用水水質標準》(CJ 25.1-89)的要求，處理出水可回用作生活雜用水等。該工程對相關企業的廢水處理具有一定的參考價值和指導意義。