粮油加工废水处理工程设计

史振金

（煤炭工业合肥设计研究院环境工程所,合肥　230041）

粮油加工废水处理工程设计

史振金

（煤炭工业合肥设计研究院环境工程所,合肥230041）

【摘要】某粮油公司采用引气气浮+水解-好氧+混凝沉淀+砂滤工艺处理粮油加工废水。工程设计规模为精炼废水250m3/d、其它废水350m3/d，运行结果表明，该工艺处理效果良好，出水CODcr≤50mg/L，BOD5≤1 0mg/L，动植物油≤1mg/L，pH保持6-9，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准（A类）。

【关键词】精炼废水；引气气浮；混凝沉淀；砂滤

1　废水来源及性质

安徽某粮油公司下设1个4000吨大豆榨油厂、1个2000吨大豆和菜籽双榨的榨油厂、1个1000吨精炼厂、1个磷脂厂及配套的生活设施和2个长江上7万吨级码头。排放的废水包括精炼废水、浸出废水、车间冲洗废水和厂区内生活污水等。废水总量为600m3/d，其中精炼废水水量为250m3/d，其它废水水量为350m3/d。处理后出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准（A类），具体进水水质及排放标准见表1。

表l　废水水质及排放标准

2　处理工艺选择

精炼废水含油量可达7000mg/L，油类物质在废水中呈游离态（浮油）、乳化态及溶解态[1]。浮油采用隔油池加以回收去除，这样不仅可降低进水负荷，确保达标排放，同时也可产生一定的经济效益；乳化态油脂通过在调节池出水中投加破乳剂，经过加药破乳后采用隔油池分离；溶解态油脂则采用生化法予以降解。

精炼废水CODcr高达15000mg/L，油类生产废水COD多为油类物质所贡献，只要隔油预处理设施起到应有的作用，绝大部分有机污染物即可去除，从而不必采用厌氧处理。但该类生产废水降解速度较慢，且本工程出水要求较高，因此生化法选用水解酸化-好氧工艺，水解酸化的作用在于使复杂的不溶性高分子有机物经过水解酸化，转化为溶解性的低分子有机物，常作为好氧生物处理前的预处理工序[2]。

精炼废水中的磷含量较高，属高浓度含磷废水，仅通过生化处理难以达标排放，必须采用物化方法加以去除。通过投加石灰与磷酸盐反应生成难溶解性磷酸钙从而除磷[3]。

综合考虑，本工程采用隔油+气浮+水解-好氧+混凝沉淀+砂滤工艺处理粮油加工废水。

3　工艺流程

首先对精炼废水进行预处理，将其单独收集到隔油调节池，在此投加破乳剂，同时进行初级隔油，然后定量泵入斜板隔油池除油。（该部分预处理也可在精炼车间进行。）隔油池出水进入初沉池，在此投加除磷剂、助凝剂，使废水中大量磷酸根生成难溶的沉淀物以便将其从废水中分离。

预处理后的精炼废水进入综合废水调节池，在此与厂区内其它废水混合，调节水质水量后，经泵提升至气浮池，投加混凝剂及助凝剂，在气浮分离区去除废水中的浮油及加药后产生的磷酸盐沉淀。气浮出水进入水解-好氧反应池，在水解段，废水中大分子有机物在水解（兼氧）菌的作用下分解为小分子有机物，在好氧段，废水中的有机污染物在好氧菌的作用下彻底降解。生化出水自流进入二沉池，分离其中携带的生物污泥。为保证出水含磷量稳定达标，二沉池出水进入混凝沉淀池，在此补充除磷剂并使之与磷酸根形成的难溶沉淀物从废水中分离，然后再经过砂滤池过滤，去除小颗粒磷酸盐沉淀。出水进入清水池达标排放。

二沉池沉淀的污泥进入污泥池II，部分污泥回流至生化池，剩余污泥进入污泥浓缩池。初沉池、气浮池产生的污泥进入污泥池I，混凝沉淀池产生的污泥进入污泥池Ⅲ，然后分别用泵提升到污泥浓缩池，浓缩后污泥用螺杆泵打入污泥脱水机进行脱水，最终形成含水率约78-80％的干污泥2.4m3，干污泥外运。

废水处理工艺流程如图1所示

图1　废水处理工艺流程

4　主要构筑物和设备

4.1隔油调节池

水力停留时间为12h，尺寸为9.0m×3.5m×5.0m。池内设曝气管进行曝气。设置2台废水提升泵，将精炼废水自隔油调节池提升至斜板隔油池，泵型号为50ZWP20-15，Q=20m3/h，H=15m，N=2.2kw，1用1备。

4.2隔油池

1套，钢制结构，池内安装斜板填料。水力停留时间2h，尺寸为5.4m×2.0m×2.3m。设置刮油机1台。

4.3初沉池

1套，钢制结构，采用竖流式沉淀池。表面负荷约，尺寸为Ф5.4m×6m。配置中心筒、排泥管阀各一套。

4.4调节池

水力停留时间12h，尺寸为9.0m×8.0m×5.0m。池内设曝气管进行曝气。选用低噪声三叶罗茨鼓风机二台，风机型号为SSR80，流量3.16m3/m in，风压49Kpa，功率5.5kw，转速1360rpm，1用1备。安装2台废水提升泵，将废水自调节池提升至气浮池，泵型号为65ZW30-18，Q=30m3/h，H=18m，N=4kw，共2台，1用1备。

4.5气浮池

1套，钢制结构。表面负荷3.5m3/m2·h，规格为5.4m×3.0m×2.5m。采用引气气浮工艺，安装反应搅拌器4台、气浮机1台（型号为TH-30）、刮渣机1台。为提高气浮效果，需投加PAC与PAM，采用计量泵投加。

4.6A/O池

水力停留时间50h，尺寸为21.0m×15.0m×5.0m。A池安装水下推进器2台，型号为WJ3.0-8-368，功率3.0kw。O池池底安装膜式微孔曝气器，配套选用低噪声三叶罗茨鼓风机二台，型号为SSR150，流量11.24m3/min，风压53.9Kpa，功率18.5kw，转速860rpm，1用1备。

4.7二沉池

1座，表面负荷0.5m3/m2·h，规格为Φ8.5m×4.5m。配备反应器一座及搅拌器2台。池内安装配水器1套、刮泥机1台。

4.8混凝沉淀池

1座，表面负荷0.5m3/m2·h，规格为Φ8.5m×4.5m。配备反应器一座及搅拌器2台。池内安装配水器1套、刮泥机1台。

4.9砂滤器

2套，设计滤速6m/h，规格为Φ1.8m×4m。设置2台反冲洗泵，型号为100WQ/C478-7.5，流量100-150m3/h，扬程18-14m，功率7.5kw，1用1备。

4.10污泥浓缩池

两座，尺寸为4m×3m×5m，交替使用，设螺杆泵2台，将污泥输送至污泥脱水机。型号为G40-1，转速452r/min，流量5.9m3/h，工作压力0.3MPa，功率1.5kw。间歇运行。

5　处理效果

粮油废水属于可生化很好的有机废水，因此生化段调试比较容易达到设计要求。本工程调试的重点在隔油预处理及生化后的强化除磷处理。

影响隔油预处理效率的因素有破乳剂的种类、投加量及混合反应程度。考虑到油脂回收后的利用，应选择合适的破乳剂。若采用混凝剂破乳，回收油脂内会掺入金属离子，难以利用。本工程采用加酸破乳，酸油可回收作为酸化油车间原料。加酸破乳需将废水pH调至2-4，乳化油才能逐渐析出，后续隔油池隔油效率可达60％。

本工程废水排放标准中要求总磷含量小于0.5mg/L，生化出水难以稳定达到此标准，因此需要强化除磷。根据实践经验，除磷剂选用钙盐时除磷效果最为稳定。本工程选用石灰作为除磷剂，二沉出水pH调至10左右，混凝沉淀池出水含磷量在0.5mg/L左右，经过砂滤，出水含磷量稳定在0.4mg/L以下。

经过近两个月的调试运行，整个处理系统达到了设计要求，监测结果表明出水水质基本稳定，各项污染物指标均达到排放标准，具体各工段出水水质情况见表4。

表4　工艺处理效果

清水池出水水质CODcr保持在50mg/L以下，BOD5保持在10mg/L以下，动植物油保持在1mg/L以下，pH保持在6-9范围内，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准（A类）。

6　工程投资及效益分析

6.1工程投资

工程占地面积1242m2，处理能力为600 m3/d。基本建设总投资454.6万元，其中土建投资175.7万元，设备投资（含安装）253.1万元，其他费用25.8万元。

6.2运行费用

运行成本主要包括电费、药剂（石灰、PAC、PAM）费以及人工费等，其中电费1.389元/m3，石灰0.5元/m3，PAC0.2元/m3，PAM0.1元/m3，人工费0.333元/m3，折合单位污水处理成本为2.522元/m3。

7　结论

（1）采用隔油气浮+水解-好氧+混凝沉淀+砂滤组合工艺处理粮油加工废水具有良好的处理效果，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准（A类）。整个工艺技术合理、运行稳定，对类似废水治理具有一定的参考价值。

（2）引气气浮工艺采用喷射器产生高速射流，形成负压，将空气卷入射流，通过多次分割、压缩后，产生大量微气泡进入气浮池。该工艺比表面积大、停留时间短、工作压力低、溶气效率高、结构简单、运行稳定。[4]

【参考文献】

[1]高廷耀，顾国维．水污染控制工程[M]．北京：高等教育出版社.1999．

[2]杨文澜，王波，蔡园园.CAF气浮-水解酸化-SBR工艺处理油脂精炼加工废水[J]．中国油脂，2010，35（7）：70-72.

[3]唐受印．水处理工程师手册[M]．北京：化学工业出版社。2001．

[4]简小文，郭勇等.气浮水处理技术新进展[J].油气田地面工程，2012，31（3）：49-50.

【作者简介】

史振金（1980-），男，汉族，煤炭工业合肥设计研究院环境工程工程师。