植物油废水处理工程实例

薛鹏程，刘　锋，赵应群，黄天寅，周　健，曹　强（.苏州科技学院环境科学与工程学院，江苏苏州5009；.苏州立昇膜分离科技有限公司，江苏苏州5009）

工程实例

植物油废水处理工程实例

薛鹏程1，刘锋1，赵应群2，黄天寅1，周健1，曹强1
（1.苏州科技学院环境科学与工程学院，江苏苏州215009；2.苏州立昇膜分离科技有限公司，江苏苏州215009）

介绍了江苏某厂植物油废水处理工程的工艺参数、调试过程和运行效果。该厂采用隔油—混凝—气浮—IC—MBR的组合工艺处理植物油废水，处理出水达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中的二级标准。

植物油废水；混凝气浮；厌氧；膜生物反应器

我国是植物油生产和使用大国。据统计，我国植物油生产企业已达16 000多家，生产的植物油品种多达4 000种，年产量更是超过6 500万t，稳居世界第一。但在植物油生产过程中会产生大量的废水，这类废水具有有机物浓度高、色度强、悬浮物含量高、含油量高以及水质波动性大等特点〔1〕，很难通过简单的处理达到排放标准的要求。不达标的废水倘若直接排入水体，势必对环境造成巨大污染。

江苏某食用植物油厂以大豆、玉米、菜籽等为主要原料生产食用植物油，其产品在江苏地区热卖。该厂针对其生产过程中产生的废水的特点，采用隔油—混凝—气浮—IC—MBR的组合工艺对其进行处理，处理出水稳定达到排放要求。

1　废水水质水量及排放标准

该厂植物油废水主要包括车间生产废水、循环水、清洗废水以及厂区的生活污水，废水产生量为400m3/d。当地相关部门要求该厂排放的废水需达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）的二级标准，然后再接入污水厂做进一步处理。该厂植物油废水水质及排放标准如表1所示。

表1　废水水质及排放标准

2　废水处理工艺流程及特点

2.1废水处理工艺流程

本工程采用隔油—混凝—气浮—IC—MBR的组合处理工艺，工艺流程如图1所示。

图1　植物油废水处理工艺流程

2.2废水处理工艺特点

本工程所采用的处理工艺具有以下特点：（1）预处理段采用混凝气浮能在去除废水中大量悬浮物的同时，去掉废水中大部分油状物，有利于后面的厌氧处理；（2）厌氧段设有沼气利用系统，能将系统产生的沼气有效收集利用起来；（3）MBR膜采用液中膜，其较传统的MBR膜，具有使用寿命长、更耐冲击负荷、无需频繁反冲洗等特点〔2〕。

3　主要构筑物及设计参数

3.1隔油池

隔油池设计尺寸3m×5m×5m，停留时间3.6 h，有效体积60m3，钢砼半地下式。池内设有斜板，斜板净距40mm，斜板长1.5m，安装倾角45°。

3.2调节池

调节池设计尺寸5m×12m×5m，钢砼半地下式，有效容积270m3，停留时间16 h。池内设有pH在线测定仪，通过投加石灰来调节废水pH。池底部配有2台搅拌机，使废水混合均匀。调节池出水口设有流量计，调节控制出水流量稳定为400m3/d。

3.3混凝池

混凝池设计尺寸1 m×3 m×2.3 m，反应时间30min。其有效容积6m3，分3格，每格配有1个机械搅拌机。池内配有1套加药系统，投加药剂为PFS和PAM，PFS投加量为200mg/L，PAM投加量为4 mg/L。

3.4气浮池

气浮池设计尺寸3m×1.5m×2.3m，停留时间22 min，回流比30%。该池配有TR-3型溶气罐1个，直径300mm。另配有TV型释放器4个，跨度1.9m的桥式刮渣机1台。

3.5中间水池

中间水池设计尺寸5m×6m×5m，钢砼半地下结构，有效容积120m3，停留时间7 h。池内设有叶轮直径0.8m的搅拌机1台，还配有蒸汽加热系统，用于对废水进行加热，保证出水温度达到后续厌氧系统反应所需要的温度。

3.6IC厌氧系统

IC反应器采用中温厌氧工艺，其适宜的温度为36~37℃，设计尺寸D 8m×18m，有效容积900m3，停留时间2 d，钢结构，内防腐外保温，外包100mm岩棉，外彩瓦0.3mm厚。该反应器配有布水系统、三相分离器、气液分离器以及沼气收集系统。IC反应器出水进入厌氧沉淀池，实现有效的泥、水分离。厌氧沉淀池设计尺寸D 3.2m×6m，有效容积48m3，停留时间3 h，碳钢结构。厌氧沉淀池设有污泥回流管，能将池内沉淀下来的污泥再回流到IC反应器中，有效保证了IC反应器的污泥量。

3.7MBR

MBR设计尺寸5.3m×1.5m×3.5m，有效容积23.85m3，钢结构半地下式，停留时间4 h，有效水深3m。MBR膜采用久保田液中膜，5组并排，每组间隔1m，材质CPVC，型号ES200，膜平均孔径0.2μm，膜通量0.5m3/（m2·d）。池底建有曝气系统，配有罗茨鼓风机3台，2用1备，风机流量7.7m3/min，型号3L32WD。

3.8沼气利用系统

废水处理过程中产生的沼气量为800~1 000 m3/d，具有非常可观的回收利用价值。沼气经三相分离器收集后，经沼气管道进入水封罐，然后汇集进入湿式气柜稳压（气柜有效容积100m3，尺寸D 5m× 5.5m），最后再经过安全水封进入沼气锅炉燃烧，燃烧产生的热量一部分用于废水加热，剩余的部分则用于工厂车间生产。

3.9污泥处理系统

污泥处理系统主要包括厌氧污泥池和剩余污泥池，钢砼结构，两池共壁合建。其中厌氧污泥池尺寸4.5m×5m×6m，配套厌氧污泥回流泵2台，Q=50 m3/h，H=20m；剩余污泥池尺寸4m×5m×6m，配套剩余污泥泵2台，Q=50m3/h，H=15m。池内污泥经过脱水处理，污泥含水率进一步降低，形成的泥饼外运至垃圾填埋场处理。建有污泥脱水房1座，尺寸5m× 6m×3m，内设板框机1台，Q=10m3/h，P=1.5 kW。

4　生化段调试过程

4.1IC调试运行

IC反应器接种的污泥来自城市污水厂的厌氧消化污泥，接种量为240 t，污泥含水率88%，呈黑色，温度为30℃，VSS/TSS为0.6。IC反应器启动初期，进水COD不宜过高，要低于4 000mg/L，并保证较高的水力负荷，〔水力负荷＞0.5m3/（m·h）〕；另外为避免酸化现象，进水pH应高一些〔3〕。故本工程IC反应器刚启动时，采用气浮池稳定出水的稀释水（COD为2 000mg/L，pH为7.5）作为进水。每天进水200m3，采用间歇进水方式，每天进水5次，每次进水1 h。进水2 d，IC反应器的COD去除率只有20%。保证进水量不变，继续运行8 d，COD去除率逐渐升高并稳定在70%以上，出水VFA也在200mg/L以下，表明接种污泥已经完成了对废水的适应。逐步提高进水负荷，每周提升1次，具体进水方案如表2所示。

提高负荷期间，每天要在IC反应器出水口取样分析，在水样各项指标符合以下要求〔4〕，即出水pH为6~8、COD去除率＞70%、VFA＜300mg/L、产气稳定时，才可逐步提升负荷，否则应保持不变或减少进水负荷，检查反应器各项因素及时做出调整。本工程IC厌氧反应器经过3个月的调试达到满负荷，又稳定运行半个月，运行效果良好，在进水COD为8 000 mg/L，温度为36~37℃的条件下，平均出水COD为1 150mg/L，COD去除率稳定在85%以上，平均出水VFA为180mg/L，出水pH稳定在6.5~7.5。

表2　IC反应器进水方案

4.2MBR调试运行

MBR接种的污泥取自城市污水厂脱水后的活性污泥，接种量为2 t，经过淘洗后直接种在池子里。MBR启动时，在池内注满低浓度的生活污水，闷曝48 h，维持DO在2.0mg/L左右〔5〕，并每天向池内投加适量的葡萄糖、尿素和硝酸盐等营养物。闷曝结束后，按设计进水量的30%进水，采用间歇进水、连续曝气的方式，进水时需提高点曝气量，另外减少每天投加的营养物。持续进水1周后，出水水质稳定，池内污泥质量浓度增加，达到1 500mg/L。改为按设计进水量的60%进水，并结合污泥回流等措施逐步提高池内污泥质量浓度至3 000mg/L。出水水质稳定后，继续运行10 d，再将进水量提高到设计水量，并改为连续进水，停止投加营养物。运行2 d，池内污泥质量浓度达到6 000~7 000mg/L，出水水质变差。少量排泥，控制MBR内的污泥质量浓度在4 500~ 5 000mg/L，出水水质转好。继续正常进水运行半个月，运行效果稳定，出水COD稳定在150mg/L以下，COD去除率达到86%以上，出水SS稳定在20 mg/L以下，SS去除率达到83%以上。

5　运行效果

本工程经过5个月的调试运行，处理效果稳定，出水水质达到设计要求。稳定运行期间的出水水质如表3所示。

表3　稳定运行期间的出水水质

6　运行费用

本工程电耗设备为鼓风机和水泵，每小时运行功率为40 kW，电费按0.50元/（kW·h）计算，则电耗为40×0.5×24/400=1.2元/t；工程中进水、曝气、出水均采用自动化方式控制，需操作员工较少，共设化验员1人，废水操作工2人，平均工资3 000元/（月·人），人工费约为0.75元/t；加药费由混凝池加药费、生物段营养物投加费以及污泥脱水加药费等组成，加药费为0.8元/t；日常维护及修理费为0.4元/t。本工程总的直接运行费用为1.2+0.75+0.8+0.4=3.15元/t。

7　结论

（1）采用隔油—混凝—气浮—IC—MBR的组合工艺处理江苏某厂植物油废水，处理出水达到排放标准的要求。本工程占地面积小，产泥量少，操作简单，需要工作人员少，对同行业的废水治理有一定的参考价值。（2）预处理段采用隔油+混凝气浮的技术，可去除原水中40%的COD、80%的SS以及90%的油脂，预处理效果显著。（3）将厌氧系统产生的沼气有效地收集起来并加以利用，既解决了厌氧段进水的升温问题，又能为车间生产输送热量，节约了工程运行费用，值得其他废水处理工程借鉴。

［1］贾立敏.食用植物油工业废水处理工艺研究［J］.给水排水，1998（6）：29-32.

［2］司亚安，孙艳玲.液中膜MBR工艺在中水处理中的工程应用［J］.环境工程，2011，29（1）：51-54.

［3］辜清，罗海霞，张悦，等.IC厌氧反应器在外循环状态下启动的试验研究［J］.工业水处理，2013，33（4）：25-27.

［4］刘飞飞.新型两级分离厌氧IC反应器处理制浆造纸废水的运行研究［D］.郑州：郑州大学，2012.

［5］朱振亚，黄冉，李爱国，等.厌氧/好氧MBR处理印染废水中运行参数的优化研究［J］.工业水处理，2008，28（7）：51-53.

Case study on the treatm entofwastewater containing vegetable oil

Xue Pengcheng1，Liu Feng1，Zhao Yingqun2，Huang Tianyin1，Zhou Jian1，CaoQiang1
（1.SchoolofEnvironmental Scienceand Engineering，Suzhou University ofScienceand Technology，Suzhou 215009，China；2.Suzhou Litree Ultra-Filtration Membrane Technology Co.，Ltd.，Suzhou 215009，China）

The process parameters，debugging process and running effects of the projecton the treatment ofwastewater containing vegetable oil in a factory in Jiangsu Province have been investigated.The combined process，oil separation-coagulation-flotation-IC-MBR，isused for treatingwastewater containing vegetableoil.The treated effluent reaches the2ndlevelstandard specified in the IntegratedWastewater Discharge Standard（GB 8978—1996）.

wastewater containing vegetableoil；coagulation and flotation；anaerobic；membrane bioreactor

X703.1

B

1005-829X（2016）10-0091-03

江苏省环境科学与工程重点实验室开发课题项目

薛鹏程（1991—），硕士研究生。电话：15262408591，E-mail：386317649@qq.com。通讯作者：刘锋，E-mail：278834585@qq.com。

2016-06-08（修改稿）