生物濾池(電解—吸附降解—曝氣)處理松節油生產(chǎn)廢水

摘要：松節油及其深加工產(chǎn)品是香料、香精原料和重要的精細化學(xué)品中間體。松節油生產(chǎn)廢水含未回收的松節油、松香及樹(shù)脂液中的的單寧、有機色素、糖類(lèi)物質(zhì)等，屬于難處理廢水。設計采用電解—吸附降解—曝氣生物濾池為主體工藝處理該廢水，實(shí)踐表明，在進(jìn)水COD和油含量平均分別為5　000～8　000mg/L和900～1　300mg/L時(shí)，出水COD≤100mg/L，油含量≤10mg/L，可以達到《污水綜合排放標準》（GB　8978—1996）一級標準。

關(guān)鍵詞：松節油廢水 電解 AB法 曝氣生物濾池

松節油是以富含松脂的松樹(shù)為原料，通過(guò)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［1，2］。隨著(zhù)科技水平的提高，松節油的深加工利用也得到了長(cháng)足的發(fā)展。

廣東某香料廠(chǎng)是國內規模較大的林產(chǎn)化工企業(yè)，主要生產(chǎn)松節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(lèi)合成香料，是國際香料、香精原料和精細化學(xué)品中間體的重要供應基地。但是松節油生產(chǎn)和加工過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量廢水，廢水主要含有松節油、松香及樹(shù)脂液中的單寧、有機色素、糖類(lèi)物質(zhì)等［3］。這些化學(xué)物質(zhì)可生化性較差，COD高達5　000～8　000mg/L，該廠(chǎng)平均廢水量為48m3/d。

按照當地環(huán)保部門(mén)的要求，該廠(chǎng)于2010年6月開(kāi)始設計和建造廢水處理設施，同年10月開(kāi)始調試運行，經(jīng)過(guò)一年的實(shí)際運行，處理效果穩定。

1　工藝流程及設計參數

工程設計的規模為60m3/d，根據廢水的組成和特點(diǎn)，設計的工藝流程見(jiàn)圖1。

如圖1所示，廢水首先由各車(chē)間匯入隔油池除去浮油，隔油池兼起水量和水質(zhì)調節作用；然后由泵提升至氣浮池，通過(guò)加入PAC絮凝劑除去廢水中的乳化油；氣浮出水通過(guò)電解池中電濾機進(jìn)行電解，電解池出水進(jìn)入調節池，通過(guò)投加10％的稀硫酸調節pH至6．5～7．8；再進(jìn)入生物吸附和曝氣生物濾池（BAF）進(jìn)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。

主要處理構筑物設計參數見(jiàn)表1，主要設備參數見(jiàn)表2。

表1　主要處理構筑物設計參數

2　運行效果及分析

2．1　氣浮

氣浮系統主要由氣浮池、氣浮機及刮渣系統等組成，其中氣浮池采用渦凹汽浮。工藝參數為：氣浮機轉速1　460r/min；曝氣區上升流速12～14cm/min，停留時(shí)間5～7min；廢水在分離區向下流速1．8～2cm/s，分離時(shí)間40～45min；PAC加藥量150～200mg/L。

表2　主要設備參數

2．2　電解處理

電解法是利用鐵板作為陽(yáng)極，鋁板作為陰極，在強電流的作用下對廢水進(jìn)行電化學(xué)處理。電濾機電流控制在400A，直流電壓在14～16V之間；進(jìn)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(shí)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(shí)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(shí)間為21h。

2．4　曝氣生物濾池（BAF）

BAF水力停留時(shí)間為5．4h；曝氣量為30～40Nm3/h，溶解氧為2～2．5mg/L。隨著(zhù)運行時(shí)間的延長(cháng)，水頭損失增大，出水水質(zhì)變差，此時(shí)應對濾池進(jìn)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(jìn)行水反沖洗5min；反沖洗周期為48h。

2．5　運行結果

廢水處理設施于2010年5月建成并調試運行，至當年7、8月份運行穩定。對松節油加工廢水的主要評價(jià)指標COD和動(dòng)植物油每5d監測1次，表3是2010年8、9月水質(zhì)監測結果。

表3　水質(zhì)監測結果

廢水排放標準執行《污水綜合排放標準》（GB　8978—1996）一級標準：COD≤100mg/L，動(dòng)植物油≤10mg/L。出水指標總體可達以上標準。

3　常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施

3．1　氣浮池出水不穩定

采用渦凹氣浮分離乳化油。當進(jìn)水水質(zhì)突變時(shí)，需要調整加藥量即當廢水含油量為800～1　200mg/L時(shí)，投加PAC　150～200mg/L；當含油量猛增到1　500mg/L以上時(shí)，需要加大投藥量，投加PAC要提高到250～300mg/L。

3．2　氣浮刮渣問(wèn)題

出現氣浮刮渣難排現象時(shí)，首先可以通過(guò)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(shí)候水體明顯渾濁、有異味，在排除進(jìn)水水質(zhì)突變的情況下可以通過(guò)不完全反沖洗解決。

根據實(shí)際情況進(jìn)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油廢水處理工藝，設計處理規模為60m3/d，總投資為140萬(wàn)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。

因處理規模較小，各種配套設施齊全而增加了建設和運行成本，如果放大處理規模，可相應降低成本。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

參考文獻

1　高宏，許彬，商士斌，等．油松松脂化學(xué)組成及加工工藝．西北林學(xué)院學(xué)報，2009，24（1）：146～148

2　張樟德．中國松香工業(yè)的現狀及發(fā)展對策．北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，30（3）：147～152

3　黃自力，鄭春華．松脂加工廢水物化方法強化處理．工業(yè)水處理，2007，27（1）：75～77