食品明膠是一種從動(dòng)物的結(jié)締或表皮組織中的膠原部分水解出來(lái)的蛋白質(zhì)，在食品工業(yè)中廣泛地用作膠凍、乳化劑、穩(wěn)定劑、黏合劑和澄清劑等。工業(yè)明膠則廣泛應(yīng)用于板材、家具、火柴、飼料、包裝、造紙、紡織、絲綢、印染、印刷、陶瓷、石油、日化、涂料、冶金等行業(yè)的各種產(chǎn)品中，并在其中主要起增稠、穩(wěn)定、凝聚、調(diào)和、上光、上漿、黏合、固水等作用。而以藍(lán)濕皮邊角料為原料生產(chǎn)的工業(yè)明膠是制革工業(yè)的副產(chǎn)物，它的應(yīng)用對(duì)減少環(huán)境污染，維持制革工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義[1]。

　　山西某明膠生產(chǎn)廠家以藍(lán)濕皮邊角料為原料，通過(guò)“一酸兩堿”法對(duì)藍(lán)濕皮邊角料進(jìn)行脫鉻處理，而后進(jìn)入制膠工段，獲得工業(yè)明膠產(chǎn)品。該種明膠僅限于工業(yè)明膠生產(chǎn)，不能作為藥用明膠、食用明膠[2]。在其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了大量的工業(yè)廢水，具有水量大、油脂含量高、懸浮物高、鹽分高，并含有一定的重金屬鉻等難處理物質(zhì)的特點(diǎn)，處理難度大。2010年7月安徽省輕工業(yè)設(shè)計(jì)院有限公司應(yīng)邀對(duì)該廠廢水進(jìn)行綜合治理，經(jīng)過(guò)實(shí)施運(yùn)行，使廢水達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后的廢水回用于生產(chǎn)。

　　1 廢水水質(zhì)水量及排放標(biāo)準(zhǔn)

　　該廠廢水產(chǎn)生量為6 000 m3/d，其中浸酸廢水500 m3/d，處理后出水達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后的廢水回用于生產(chǎn)。設(shè)計(jì)廢水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

　　2 處理工藝

　　2.1 浸酸廢水預(yù)處理工藝

　　對(duì)于濃硫酸水洗工段前三遍產(chǎn)生的廢水，由于該廢水酸性較強(qiáng)，并且含有重金屬鉻，而鉻對(duì)生化處理過(guò)程中的微生物具有一定的毒害作用，且鉻的混入使污泥處置更為復(fù)雜，增加污泥處置費(fèi)用，帶來(lái)二次污染，因此必須對(duì)含鉻廢水實(shí)行單獨(dú)治理。采用圖1所示工藝對(duì)浸酸廢水進(jìn)行處理。

 圖1 浸酸廢水處理工藝流程

　　含鉻廢水先進(jìn)入還原池，在此投加Na2S2O5，攪拌作用下將Cr6+還原成Cr3+;通過(guò)氧化還原電位儀控制ORP為250 mV左右，同時(shí)控制pH在2～3[3]，從而確保Cr6+徹底還原，出水進(jìn)入反應(yīng)池，通過(guò)加堿(NaOH)與Cr3+發(fā)生反應(yīng)，通過(guò)不斷攪拌防止沉淀，出水進(jìn)入沉淀池，沉淀池上清液進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池。沉淀池污泥通過(guò)排泥泵排至鉻泥池，沉淀鉻污泥經(jīng)濃縮后，經(jīng)螺桿泵抽入板框壓濾機(jī)壓濾，泥餅作為危廢處置。

　　2.2 堿洗廢水預(yù)處理工藝

　　堿洗工段排出的廢水pH一般為9~10，含有大量的皮碎屑、懸浮物和油脂，因此需要單獨(dú)處理，防止懸浮物和油脂對(duì)后續(xù)生化系統(tǒng)造成沖擊負(fù)荷，采用圖2所示工藝對(duì)堿洗廢水進(jìn)行處理。

 圖2 堿洗廢水處理工藝流程

　　廢水經(jīng)格柵去除大顆粒懸浮物和皮渣進(jìn)入初沉池，去除廢水中的大部分懸浮物，沉淀的污泥濃縮后采用臥螺污泥脫水機(jī)進(jìn)行脫水，脫水后的污泥外運(yùn)。

　　2.3 綜合廢水處理工藝

　　通過(guò)預(yù)處理后的浸酸廢水與堿洗廢水的出水在綜合調(diào)節(jié)池內(nèi)混合后進(jìn)入氣浮池，去除其中的非溶解性有機(jī)物、油脂和細(xì)小懸浮物等。出水流入?yún)捬醭�，在厭氧菌作用下水中的大分子有機(jī)物水解為小分子有機(jī)物，可生化性得以提高，同時(shí)污泥產(chǎn)生量減少，然后廢水進(jìn)入好氧段的卡魯塞爾氧化溝，通過(guò)好氧菌降解廢水中的有機(jī)污染物，經(jīng)二沉池泥水分離后，大部分污泥回流至厭氧池和氧化溝內(nèi)，剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池，濃縮后的污泥經(jīng)帶式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，泥餅外運(yùn)。綜合廢水處理工藝流程如圖3所示。

 圖3 綜合廢水處理工藝流程

　　3 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

　　3.1 浸酸廢水預(yù)處理

　　格柵采用316L特種防腐材質(zhì)，柵隙3 mm;收集池有效容積300 m3，停留時(shí)間14 h，池內(nèi)設(shè)置316L材質(zhì)特種泵2臺(tái)，1用1備;還原池有效容積50 m3，停留時(shí)間2 h，pH調(diào)節(jié)池和絮凝反應(yīng)池有效容積均為25 m3，停留時(shí)間1 h，斜管沉淀池有效容積75 m3，停留時(shí)間3 h，表面負(fù)荷0.8 m3/(m2·h);污泥濃縮池采用豎流式重力濃縮方式，有效容積50 m3，固體負(fù)荷30 kg/(m2·h)，配套G40污泥螺桿泵2臺(tái)，80 m2板框壓濾機(jī)1臺(tái)，加藥設(shè)備4套。

　　3.2 堿洗廢水預(yù)處理

　　格柵采用316L特種防腐材質(zhì)，柵隙3 mm;考慮該廢水懸浮物含量較高，不易沉降，且時(shí)變化系數(shù)較大，可達(dá)2.2，因此設(shè)計(jì)時(shí)需考慮足夠的余量;本次設(shè)計(jì)設(shè)置2座直徑16 m輻流式沉淀池，采用半橋式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，底部排泥，停留時(shí)間6 h，表面負(fù)荷0.5 m3/(m2·h);污泥濃縮池采用1座直徑8 m、高 5 m的圓形濃縮池，配置中心傳動(dòng)污泥濃縮機(jī)，有效容積200 m3，固體負(fù)荷30 kg/(m2·h)，配置G50-1污泥螺桿泵2臺(tái)，450型臥螺離心脫水機(jī)1臺(tái)，加藥設(shè)備2臺(tái)。

　　3.3 綜合廢水處理

　　綜合調(diào)節(jié)池有效池容2 000 m3，停留時(shí)間8 h，設(shè)置穿孔曝氣管保證廢水水質(zhì)均勻，配150 m3/h提升泵3臺(tái)，2用1備;氣浮池采用2臺(tái)鋼制一體化成套設(shè)備，單臺(tái)處理量150 m3/h，配套加藥設(shè)備、排渣設(shè)備及溶氣設(shè)備;厭氧池有效容積1 000 m3，停留時(shí)間4 h，設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)3臺(tái);氧化溝采用三溝式卡魯塞爾氧化溝，單溝寬度7 m，總?cè)莘e6 000 m3，污泥負(fù)荷(以BOD5/MLSS計(jì))0.2 kg/(kg·d)[4]，配套6臺(tái)22 kW轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)，8臺(tái)5.5 kW潛水推流器;二沉池采用1座直徑22 m中心進(jìn)水周邊出水輻流式沉淀池，配套半橋式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)1臺(tái)，污泥回流泵2臺(tái);污泥濃縮池采用1座直徑10 m的圓形濃縮池，配置中心傳動(dòng)污泥濃縮機(jī)1臺(tái)，配套G50污泥螺桿泵2臺(tái)，2 m帶式壓濾機(jī)1臺(tái)，加藥設(shè)備1臺(tái);回用水池有效容積3 000 m3，采用全地下式鋼砼結(jié)構(gòu)。

　　4 運(yùn)行效果與分析

　　工程于2011年初開(kāi)始調(diào)試，經(jīng)過(guò)4個(gè)月的系統(tǒng)調(diào)試，各個(gè)工段均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，出水滿足企業(yè)回用水的水質(zhì)要求，監(jiān)測(cè)驗(yàn)收部門對(duì)該廢水處理工程進(jìn)行了連續(xù)監(jiān)測(cè)，出水結(jié)果見(jiàn)表2。

　　由表2可知，該站出水各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，完全滿足回用水質(zhì)要求。

　　5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

　　本工程總投資1 000萬(wàn)，其中土建部分550萬(wàn)，設(shè)備部分450萬(wàn)，日處理6 000 m3廢水，其中80%的廢水回用于生產(chǎn)，其余外排;廢水處理站平均運(yùn)行成本0.7元/m3，其中電費(fèi)為0.4元/m3、藥劑費(fèi)為0.2元/m3、人工費(fèi)0.1元/m3。具體參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　6 結(jié)論

　　(1)根據(jù)該類廢水水量大、變化大、油脂含量高、懸浮物高、鹽分高，并含有一定的重金屬鉻等難處理物質(zhì)的特點(diǎn)，選用分類分質(zhì)的處理流程，有效降低廢水處理成本，保證運(yùn)行效果。對(duì)三個(gè)處理流程所產(chǎn)生的不同性質(zhì)的污泥，采用不同的脫水方式，保證污泥得到有效處理。

　　(2)由于該類廢水的鹽分含量較高，同時(shí)在生產(chǎn)工段不斷加入硫酸和氫氧化鈉，如果廢水全部回用，會(huì)造成鹽分和難降解有機(jī)物的累積，致使廢水處理站無(wú)法正常運(yùn)行，經(jīng)過(guò)運(yùn)行摸索，回用量在80%左右可保持廢水中的鹽分不升高，維持在生化處理的要求范圍之內(nèi)。

　　(3)實(shí)踐證明，采用前置反硝化的氧化溝工藝對(duì)該類廢水進(jìn)行處理，處理效果穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷效果好，運(yùn)行成本低，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，由此可見(jiàn)該工藝在工業(yè)明膠廢水處理實(shí)踐中可行、可靠。