松節(jié)油是以富含松脂的松樹為原料,通過不同加工方式得到具有揮發(fā)性芳香味萜烯混合液。其由烴的混合物組成,含有大量的蒎烯(64%的α-蒎烯和33%的β-蒎烯),可以合成多種香料。隨著科技水平的提高,松節(jié)油的深加工利用也得到了長足的發(fā)展。
廣東某香料廠是國內(nèi)規(guī)模較大的林產(chǎn)化工企業(yè),主要生產(chǎn)松節(jié)油及從中分離或合成出高品質(zhì)的α-蒎烯、β-蒎烯、松油、松香、松油醇以及其他萜類合成香料,是國際香料、香精原料和精細化學品中間體的重要供應(yīng)基地。但是松節(jié)油生產(chǎn)和加工過程中會產(chǎn)生大量廢水,廢水主要含有松節(jié)油、松香及樹脂液中的單寧、有機色素、糖類物質(zhì)等[3]。這些化學物質(zhì)可生化性較差,COD高達5 000~8 000mg/L,該廠平均廢水量為48m3/d。
按照當?shù)丨h(huán)保部門的要求,該廠于2010年6月開始設(shè)計和建造廢水處理設(shè)施,同年10月開始調(diào)試運行,經(jīng)過一年的實際運行,處理效果穩(wěn)定。
1 工藝流程及設(shè)計參數(shù)
工程設(shè)計的規(guī)模為60m3/d,根據(jù)廢水的組成和特點,設(shè)計的工藝流程見圖1。
圖1 工藝流程
如圖1所示,廢水首先由各車間匯入隔油池除去浮油,隔油池兼起水量和水質(zhì)調(diào)節(jié)作用;然后由泵提升至氣浮池,通過加入PAC絮凝劑除去廢水中的乳化油;氣浮出水通過電解池中電濾機進行電解,電解池出水進入調(diào)節(jié)池,通過投加10%的稀硫酸調(diào)節(jié)pH至6.5~7.8;再進入生物吸附和曝氣生物濾池(BAF)進行生化處理,出水最終經(jīng)終沉池達標排放。其中隔油池上層廢油定期回收;氣浮和電解的浮渣及生化產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)污泥處理系統(tǒng)中板框壓濾機脫水后泥餅外運,壓濾機濾液經(jīng)管道回流至隔油池。
主要處理構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)見表1,主要設(shè)備參數(shù)見表2。
表1 主要處理構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)
2 運行效果及分析
2.1 氣浮
氣浮系統(tǒng)主要由氣浮池、氣浮機及刮渣系統(tǒng)等組成,其中氣浮池采用渦凹汽浮。工藝參數(shù)為:氣浮機轉(zhuǎn)速1 460r/min;曝氣區(qū)上升流速12~14cm/min,停留時間5~7min;廢水在分離區(qū)向下流速1.8~2cm/s,分離時間40~45min;PAC加藥量150~200mg/L。
表2 主要設(shè)備參數(shù)
2.2 電解處理
電解法是利用鐵板作為陽極,鋁板作為陰極,在強電流的作用下對廢水進行電化學處理。電濾機電流控制在400A,直流電壓在14~16V之間;進入電解槽的廢水pH控制在8~9之間,pH太低對電極板腐蝕較大,太高則電解效果較差,電解時間為60min。
2.3 生化處理
生化處理采用AB工藝,A池污泥濃度為6~8g/L,污泥回流比45%,溶解氧為0.5~1mg/L,水力停留時間為1.75h。
B池污泥濃度為3~5g/L,污泥回流比30%,溶解氧為2~3mg/L,水力停留時間為21h。
2.4 曝氣生物濾池(BAF)
BAF水力停留時間為5.4h;曝氣量為30~40Nm3/h,溶解氧為2~2.5mg/L。隨著運行時間的延長,水頭損失增大,出水水質(zhì)變差,此時應(yīng)對濾池進行反沖洗:氣反沖洗10min,氣洗強度為20m3/(m2·h);氣水反沖洗7min,水洗強度為2m3/(m2·h);再進行水反沖洗5min;反沖洗周期為48h。
2.5 運行結(jié)果
廢水處理設(shè)施于2010年5月建成并調(diào)試運行,至當年7、8月份運行穩(wěn)定。對松節(jié)油加工廢水的主要評價指標COD和動植物油每5d監(jiān)測1次,表3是2010年8、9月水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果。
表3 水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果
廢水排放標準執(zhí)行《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)一級標準:COD≤100mg/L,動植物油≤10mg/L。出水指標總體可達以上標準。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3 常見問題及處理措施
3.1 氣浮池出水不穩(wěn)定
采用渦凹氣浮分離乳化油。當進水水質(zhì)突變時,需要調(diào)整加藥量即當廢水含油量為800~1 200mg/L時,投加PAC 150~200mg/L;當含油量猛增到1 500mg/L以上時,需要加大投藥量,投加PAC要提高到250~300mg/L。
3.2 氣浮刮渣問題
出現(xiàn)氣浮刮渣難排現(xiàn)象時,首先可以通過水位隔柵提升渦凹氣浮刮渣的水位以改善排渣狀況,其次利用氣沖也可以改善排渣狀況。
3.3 曝氣生物濾池不完全反沖洗
曝氣生物濾池有時候水體明顯渾濁、有異味,在排除進水水質(zhì)突變的情況下可以通過不完全反沖洗解決。
根據(jù)實際情況進行非正常反沖洗周期反沖洗,即先氣洗7min,然后氣水反沖洗5min。
4 技術(shù)經(jīng)濟分析
采用電解—生物吸附池—曝氣生物濾池為核心的松節(jié)油廢水處理工藝,設(shè)計處理規(guī)模為60m3/d,總投資為140萬元,運行費用(包括電費和藥劑費,不含折舊費和人工費)約為16.5元/m3。
因處理規(guī)模較小,各種配套設(shè)施齊全而增加了建設(shè)和運行成本,如果放大處理規(guī)模,可相應(yīng)降低成本。