魚肝油生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計及效果分析

陳燕貴，曾德城，鐘貴輝

（廈門科林爾環(huán)?？萍加邢薰?，福建 廈門 361009）

魚肝油生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計及效果分析

陳燕貴，曾德城，鐘貴輝

（廈門科林爾環(huán)?？萍加邢薰?，福建 廈門 361009）

針對魚肝油生產(chǎn)廢水含有油類、糖類等污染物，考慮運行費用及處理效率，采用專利除油技術(shù)、厭氧+好氧生物技術(shù)，充分考慮廢水污染負(fù)荷及廢水可生化性因素，采用合理、有效的技術(shù)解決魚肝油廢水污染問題。

乳化油；破乳；除油絮凝床；厭氧+好氧

1 前言

魚肝油是由魚類肝臟煉制的油脂，廣義的魚肝油還包括鯨、海豹等海獸的肝油。我國的魚肝油行業(yè)分布很廣 ，一般魚肝油生產(chǎn)企業(yè)用水較多，排出的生產(chǎn)廢水中主要含石蠟油、植物油、淀粉、糖、乳化劑及維生素等，水質(zhì)在不同時段的變化較大且不穩(wěn)定，同時由于含有油脂等，有機污染物的濃度也較高，易造成水體腐敗進(jìn)而導(dǎo)致局部地區(qū)的環(huán)境污染。魚肝油生產(chǎn)廢水一般采用以生物法為主的處理工藝，利用微生物的新陳代謝功能消耗有機物以達(dá)到處理目的。根據(jù)國內(nèi)企業(yè)多年的設(shè)計經(jīng)驗及實際運行效果分析，對魚肝油生產(chǎn)廢水采用“除浮油及乳化油預(yù)處理+厭氧+好氧”方式處理，對于其中較難處理的乳化油，在避免加入破乳劑等增加運行費用的情況下，采用除乳化油的專利新技術(shù)—除油絮凝床。本文就某魚肝油廠的生產(chǎn)廢水處理工程實例及運行效果進(jìn)行分析，探討了對同類廢水處理的最佳途徑。

2 廢水水質(zhì)及水量

某魚肝油廠主要生產(chǎn)魚肝油和維生素系列產(chǎn)品，每天產(chǎn)生廢水量約100m3/d，廢水中的主要污染物有：石蠟油、植物油、淀粉、糖、乳化劑及維生素等，廢水水質(zhì)見下表。

進(jìn)水水質(zhì)情況表

3 廢水處理工藝流程

該項目采用“平流式隔油池+除油絮凝床+厭氧+好氧+沉淀”的處理工藝。通過除油預(yù)處理后進(jìn)行厭氧+好氧生化處理，可達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

對于含量較多的油脂等浮油采用簡便高效的三級平流式隔油池，可達(dá)到以簡單方法攔截大部分油脂的作用，隔油池中的油脂定期回收清理，可實現(xiàn)資源回收。

對于較難處理的乳化油，采用中山大學(xué)的專利技術(shù)—除油絮凝床，無需加入破乳藥劑，在一定的操作條件下，裝置內(nèi)的填充料就會與廢水中的污染物發(fā)生一系列的物理化學(xué)作用，此時會生產(chǎn)一種或多種初生態(tài)的混凝劑及初生態(tài)的氧化劑，同時進(jìn)行催化氧化分解、絡(luò)合等多種物理化學(xué)作用，其強氧化性甚至可將油脂直接分解為CO2、H2O等無毒無害物質(zhì)，使廢水中的乳化油迅速降解為小分子有機物。這種水處理技術(shù)裝置具有高效、快速、污泥量少、投資省、占地面積小、運轉(zhuǎn)費用低、適用范圍廣等特點，因此，其是具有眾多突出優(yōu)點的最新、最高效、優(yōu)良的含油廢水處理設(shè)備。由于除油絮凝床的除油特點，經(jīng)過反應(yīng)器后廢水的BOD值反而提高，說明其對廢水可生化性的貢獻(xiàn)有很大作用。

廢水中含有的有機物分子量較大，濃度較高，生化污染負(fù)荷很大，廢水需先進(jìn)行厭氧處理。厭氧池內(nèi)置生物組合填料提供微生物著床，以提高厭氧優(yōu)勢菌種數(shù)量，利用培養(yǎng)的厭氧菌降解長鏈有機污染物、大分子有機物或?qū)⒋蠓肿佑袡C物分解為短鏈小分子有機物，降低后續(xù)好氧生化處理的污染負(fù)荷，利用厭氧池的抗沖擊能力還可為好氧系統(tǒng)做到“保駕護航”作用。

好氧池采用二段式，后段設(shè)為生物接觸氧化池，內(nèi)置高效生物組合填料，并增設(shè)污泥回流。前段的混合污泥回流，使前段起到生物選擇區(qū)的作用，提高緩沖能力。根據(jù)實際情況適時進(jìn)行前后段氣量控制，以滿足系統(tǒng)處理需要。

通過好氧處理后，有機污染物基本被去除，微生物新陳代謝過程中脫離的微生物以懸浮物形式隨出水流入后續(xù)沉淀池，所以沉淀池主要起到固液分離作用。根據(jù)實際出水懸浮物的情況，可適當(dāng)加入絮凝劑，通過混凝反應(yīng)，利用沉淀網(wǎng)捕、壓縮雙電層及吸附架橋作用，使細(xì)小懸浮物形成大顆粒懸浮物而易于沉降，實現(xiàn)固液分離。經(jīng)沉淀池后的上清液出水進(jìn)入清水池可直接達(dá)標(biāo)排放，并留有后續(xù)深度處理空間，以便作中水回用，提高資源利用率。

具體廢水處理工藝流程如圖1。

廢水進(jìn)入三級隔油池進(jìn)行水、油脂分離，攔截下來的油脂定期回收清理，廢水進(jìn)入集水池中進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，利用提升泵將廢水提升至除油絮凝床內(nèi)，通過反應(yīng)去除乳化油，僅需通過調(diào)節(jié)適當(dāng)pH值及通入空氣。去除乳化油后的廢水進(jìn)入?yún)捬醭兀梦⑸锏淖饔媒到獯蠓肿佑袡C物或形成小分子有機物，結(jié)合生物接觸氧化池好氧微生物消耗有機物，實現(xiàn)對廢水的有效處理。脫離的生物膜形成污泥定期外運。

圖1 某魚肝油廠生產(chǎn)廢水處理工藝流程圖

4 構(gòu)筑物參數(shù)及設(shè)備選型

（1）隔油池

隔油池尺寸為3000×4000×3000（mm），有效容積30m3，有效停留時間3h；配套設(shè)備材料：布水系統(tǒng)1套，利用PVC管制作，利于油水分離；油脂清理專用工具1套，用于定期清理廢油脂。

（2）集水池

集水池尺寸為5000×3000×4000（mm），有效容積40m3，配套設(shè)備材料：污水提升泵2臺（1用1備），配備機械格柵1套，配備液位控制器及流量計。

（3）除油絮凝床

除油絮凝床是本項目的關(guān)鍵設(shè)備，采用中山大學(xué)專利設(shè)備，結(jié)構(gòu)形式為一體化裝置，處理能力5m3/h。配套設(shè)備材料：配套電極、顆粒電極、填料、電源等，外接空氣源供氧氣即可。

（4）厭氧池

厭氧池尺寸：5000×5000×6000（mm），有效容積130m3，停留時間13h；配套設(shè)備材料：堿液投加系統(tǒng)1套，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)1套。

（5）生物接觸氧化池

生物接觸氧化池尺寸7000×5000×4000（mm），有效容積120m3，有效停留時間12h；配套設(shè)備材料：風(fēng)機2臺（1用1備），污泥回流泵1臺，215膜片式曝氣器1套。

（6）斜管沉淀池

斜管沉淀池尺寸3000×4000×4000（mm），表面負(fù)荷0.8m3/m2，配套設(shè)備：污泥泵1臺，斜管及支架1套。

（7）清水池

清水池尺寸3000×1000×4000（mm）。

（8）污泥濃縮池

污泥池尺寸3000×1000×4000（mm），配套設(shè)備：污泥泵1臺。

5 處理系統(tǒng)運行情況

5.1 系統(tǒng)的啟動

除油絮凝床內(nèi)置特種填料，并根據(jù)填料的特性對其先進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)試，運行過程中保持一定的空氣，即使沒有進(jìn)水處理也要保持裝置內(nèi)填料充滿水。

厭氧池及好氧池活性污泥取自本市某污水處理廠的剩余活性污泥，接種污泥后加入生活污水進(jìn)行調(diào)試，進(jìn)水由少到多，曝氣時間為第一天悶曝，再將曝氣時間以由長至短的交叉運行方式進(jìn)行調(diào)試，生物掛膜較好后減少生活污水量，逐步增加生產(chǎn)廢水，直至完全進(jìn)入生產(chǎn)廢水，調(diào)試至出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)并使系統(tǒng)具備高穩(wěn)定性。

5.2 系統(tǒng)的運行

系統(tǒng)運行三年來，出水水質(zhì)均較為穩(wěn)定。通過過程監(jiān)測控制運行方式，對某段時期內(nèi)各個處理單元出水CODCr濃度及相關(guān)的去除效率見圖2、圖3。

圖2 厭氧池CODCr濃度及其去除效率

圖3 好氧池CODCr濃度及其去除率

5.3 運行費用

處理系統(tǒng)運行費用主要為電費、藥劑費及人工費用。

（1）電費

裝機總?cè)萘考s18.7kW，使用功率總數(shù)為13.2kW，使用電量約107.75kW·h/d，平均電價0.70元/kW·h，電費約為0.75元/m3。

（2）藥劑費

藥劑費主要是PAC、PAM、NaOH的費用，根據(jù)使用情況，PAC和PAM的藥劑費約0.10元/m3、NaOH的藥劑費約0.05元/m3，藥劑費總額為0.15元/m3。

（3）人工費

污水處理站自動化程度較高，只需配備操作員1名，工資以2500元/月計，折合人工費0.83元/m3。

（4）總費用

該工程的直接運行費用為：電費+藥劑費 +人工費，總計為1.73元/m3。

6 結(jié)論

（1）采用“隔油池+除油絮凝床”工藝，可很好地解決魚肝油生產(chǎn)廢水處理中的浮油及乳化油的困擾，為后續(xù)生化處理提供了基礎(chǔ)，是該處理系統(tǒng)能夠達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵。

（2）廢水經(jīng)前段除油后采用厭氧+好氧方式，提高了處理效率的穩(wěn)定性，同時針對污染濃度較高的廢水，采用厭氧池是必要的。

（3）項目在實際運行中，由于生產(chǎn)需要，水質(zhì)變化較大，給生化系統(tǒng)帶來一定的壓力，對此，充分使用調(diào)節(jié)池調(diào)勻廢水及在水質(zhì)負(fù)荷增大時采用漸進(jìn)式的進(jìn)水方式，緩解了沖擊負(fù)荷。

（4）經(jīng)過處理后的出水達(dá)標(biāo)排放，為社會帶來良好的環(huán)境效益和社會效益，同時運行費用相對較為節(jié)省。

（5）運行效果及處理效率表明，采用此工藝技術(shù)處理該類廢水是可行的。

朱錫海，陳衛(wèi)國，范娟，熊英健.氧化絮凝復(fù)合床水處理新技術(shù)的研究[J].中山大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），1998，37（4）：80-84.

Engineering Design and Effect Analysis on Wastewater Treatment of Fish–liver Oil Production

CHEN Yan-gui, ZENG De-cheng, ZHONG Gui-hui
(Xiamen Cleaner Environmental Science & Technology Co., Ltd, Fujian Xiamen 361009, China)

Based on the wastewater of fish-liver oil which contains the pollutants such as oil and glucide and in consideration of operation costs and treatment efficiency, the patent oil removal technique and anaerobic + aerobic bio-technique are adopted. In full consideration of the wastewater pollution load and bio-chemical factor of wastewater, the reasonable and effective technique is used to resolve the wastewater pollution problem of fish-lever oil.

emulsification oil; breakable emulsion; oil removal flocculating bed; anaerobe + aerobe

X703

A

1006-5377（2015）03-0038-04