摘要：本 研究 選用了SBR工藝和化學(xué)氧化工藝連用的 方法 處理皂素生產(chǎn)過程中的廢水。處理皂素廢水的主要設(shè)備由格柵，調(diào)節(jié)池，初沉池，SBR反應(yīng)池，化學(xué)氧化池以及二沉池組成。其主要工作原理為：污水首先進(jìn)入格柵將大的懸浮物去除，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池將PH調(diào)節(jié)到6～9以便污水進(jìn)入SBR反應(yīng)池中微生物能正常工作，同時調(diào)節(jié)池還起到了調(diào)節(jié)水量的作用。接著污水進(jìn)入初沉池進(jìn)行初步沉淀，隨后污水進(jìn)入SBR反應(yīng)池，在池中進(jìn)行180分鐘的曝氣反應(yīng)后，污水中的COD被去除了90%以上。然后污水進(jìn)入化學(xué)氧化池，化學(xué)氧化池中的A，B試劑的最佳反應(yīng)PH為3左右所以需要加入鹽酸將PH調(diào)整到3經(jīng)過30分鐘的攪拌反應(yīng)后需要再向池中加入CaO將PH調(diào)回6～9以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：SBR池 化學(xué)氧化池 皂素廢水

一.前言

1 概況

皂素，學(xué)名甙元，是一種具有獨(dú)特生理活性的甾體類化合物。以其為原料，經(jīng)適當(dāng)?shù)臉?gòu)造和修飾可合成數(shù)百種甾體激素藥物。甾體激素是一種普遍存在于生物體內(nèi)的重要激素，能有效的調(diào)節(jié)生物的代謝，生長，發(fā)育和生殖等生理現(xiàn)象，廣泛 應(yīng)用 于醫(yī)療和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。例如，在醫(yī)療臨床中，他能有效 治療 心血管疾病，炎癥，過敏性疾病和激素缺乏癥，并具有抑制腫瘤，降低血脂和膽固醇，抗動脈硬化及避孕，安胎等作用，還能起到促進(jìn)生長發(fā)育，鎮(zhèn)靜神經(jīng)中樞的功效;在農(nóng)業(yè)方面主要用于調(diào)節(jié)畜禽發(fā)情期，植物花期，改變花性，促進(jìn)植物營養(yǎng)生長。

甾體激素的廣泛用途給其天然原料——皂素及其產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的 經(jīng)濟(jì) 市場。自六十年代以來，國內(nèi)與國際需求和價格不斷上升，顯示了良好的 發(fā)展 勢頭，見表1—1。

表1—1 國內(nèi)國際產(chǎn)需量和價格狀況表

項目年代	國內(nèi)產(chǎn)量(噸)	國際需求量(噸)	國內(nèi)市場價格(萬元)
60年代	80	900	8
70年代	600	1425	12
80年代	—	—	20
90年代	1300	3000	40
目前	1800	8000	48

皂素加工生產(chǎn)業(yè)在具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和 社會 效益同時，也給環(huán)境帶來了較大的壓力。皂素水解和洗滌過程中排出大量的無機(jī)酸和有機(jī)物。目前，大部分 企業(yè) 不處理或只略作處理就排入水體，嚴(yán)重的破壞了企業(yè)附近的土壤和水體生態(tài)環(huán)境。如果廢水得不到及時的合理的治理，皂素生產(chǎn)企業(yè)將被迫關(guān)閉停產(chǎn)，從而引發(fā)薯蕷種植萎縮，這將會給整個皂素產(chǎn)業(yè)鏈群造成嚴(yán)重的沖擊，因此，環(huán)境污染 問題 是限制皂素生產(chǎn)發(fā)展的瓶頸，合理的解決皂素廢水治理問題是皂素產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

2 水質(zhì)及流量

某制藥廠主要生產(chǎn)皂素，日排水量為120m3/d，主要是在皂素生產(chǎn)過程中的水解和洗滌過程中產(chǎn)生污水，且集中在3小時左右排放，周期內(nèi)水質(zhì)水量變化極大。其水質(zhì)及水量特點見表1-2及表1-3

表1-2 水質(zhì)特點

PH	CODcr(mg/L)	SS(mg/L)	N，P(mg/L)	油類(mg/L)	水量(m3/d)
1～2	10000mg/L	≤50mg/L	≤10mg/L	≤5 mg/L	120 m3/d

表1-3 流量

項 目	設(shè) 計 流 量
	日流量(m3/d)	小時流量(m3/h)	秒流量 (m3/s)
平均流量	120 m3/d	5 m3/h	0.00139 m3/s

3 設(shè)計依據(jù)：

國家廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)皂素廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)見表1-4

表1-4 國家廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)

項 目	一級標(biāo)準(zhǔn)		二級標(biāo)準(zhǔn)		三級標(biāo)準(zhǔn)
	新擴(kuò)改	現(xiàn) 有	新擴(kuò)改	現(xiàn) 有
PH	6～9	6～9	6～9	6～9	6～9
CODcr	100	150	150	200	500
BOD5	30	60	60	80	300
色度	50	80	80	100	-----

4 工藝的選擇

我們選擇SBR工藝和化學(xué)氧化法連用的方法對其污水進(jìn)行處理。經(jīng)過反應(yīng)后出水水質(zhì)可達(dá)到國家廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)三級標(biāo)準(zhǔn)：

(1) PH=6～9

(2) CODcr=500 mg/L

(3) BOD5=300 mg/L

工藝優(yōu)點：

SBR相對于連續(xù)流系統(tǒng)有許多其它方面的優(yōu)點。首先，這種反應(yīng)器運(yùn)行靈活簡潔。它可以配合不同的進(jìn)水水質(zhì)調(diào)整運(yùn)行模式。第二，SBR流態(tài)上屬于完全混合，而在有機(jī)物降解方面卻是時間上推流。因此為了達(dá)到較高去除率而只需調(diào)整反應(yīng)時間。這樣大大減少了占地，特別適合中小型水廠。第三，SBR的沉淀階段使泥水有效分離，出水懸浮物濃度低，無需另設(shè)澄清池。第四，SBR工藝很多情況還可不設(shè)初沉池，因而基建費(fèi)用低，占地少。

化學(xué)氧化法是利用化學(xué)氧化劑的氧化作用將水中的污染物轉(zhuǎn)化為微毒或無毒的物質(zhì)，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化易于分離的形態(tài)的處理方法。他最終能實現(xiàn)污染物的無害化處理。其特點為反應(yīng)速度快，適用范圍廣，可使部分有機(jī)物礦化。反應(yīng)條件溫和，通常對溫度和壓力沒有要求，不需要在強(qiáng)酸強(qiáng)堿介質(zhì)中進(jìn)行。由于是一種物理化學(xué)處理過程，易于控制，化學(xué)氧化法操作簡單，易于設(shè)備化。

1.5 流程簡圖

污水經(jīng)過格柵將大的固體廢物清除掉，進(jìn)入調(diào)節(jié)池后由投藥機(jī)向污水中加入CaO將PH調(diào)到6---9同時控制水量，經(jīng)過調(diào)節(jié)后的污水進(jìn)入初沉池進(jìn)行沉淀，后進(jìn)入SBR反應(yīng)池去除COD，BOD運(yùn)行6小時后排出污水進(jìn)入化學(xué)氧化池通過化學(xué)氧化的方法將污水中的有色物質(zhì)去除使色度達(dá)到要求，最后污水進(jìn)入二沉池進(jìn)行進(jìn)一步處理。SBR反應(yīng)池產(chǎn)生的污泥進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮后與沉淀池中產(chǎn)生的污泥一起進(jìn)入污泥脫水機(jī)進(jìn)行脫水后排出。

二.主要生產(chǎn)設(shè)施

處理系統(tǒng)分為一級處理系統(tǒng)、二級處理系統(tǒng)及污泥處理系統(tǒng)，其工藝設(shè)計分述如下：

1 一級處理：

1.1 格柵間及進(jìn)水泵房

格柵間與進(jìn)水泵房合建，格柵間為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)1臺機(jī)械粗格柵，所選格柵為 ：XGS500型，傾斜角為75o。并配有柵渣收集、壓榨及輸送等設(shè)備相應(yīng)的設(shè)計參數(shù)如下：。

柵前流速 0.5 m/s;

過柵流速 0.7 m/s;

柵渣 1.0 m3/d

進(jìn)水泵房平面尺寸為12m×15m(包括格柵間)內(nèi)設(shè)4臺自藕式無堵塞潛污泵，三開一備，泵房內(nèi)配有電動葫蘆一臺以備檢修。

1.2 調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)池采用耐酸處理：

1.停留時間：18h

2.有效容積：100m3

3.有效水深：5m(超高0.5m)

4.內(nèi)設(shè)JGB-700攪拌機(jī)及JY-0.3/0.72 A-1投藥機(jī)

1.3 豎式沉淀池

1.數(shù)量：1座

2.停留時間：T=1h

3.沉淀池直徑D=3m

4.沉淀池有效水深：h1=2.9m

5.內(nèi)設(shè)提砂機(jī)

2 二級處理

2.1 SBR反應(yīng)池:

反應(yīng)池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：

1.MLSS ：3000mg/L

2.停留時間：6h

3.污泥負(fù)荷：0.5 BOD5/kg·d

4.有效體積：100m3

5.池高：4.5m(超高0.5m)

6.平面尺寸：5m×5m

7.排水口距池底高度：3.7m

8.內(nèi)設(shè)鼓風(fēng)機(jī)及潷水器

3 化學(xué)氧化處理

3.1 化學(xué)氧化池

化學(xué)氧化池采用耐酸處理：

1.進(jìn)水時間：0.5h

2.停留時間：0.5h

3.池體體積：10m3

4.池高：3m

5.內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)及投藥器

4 后處理

4.1 二沉池：豎流式

1.數(shù)量：1座

2.停留時間：T=1h

5.沉淀池直徑：D=3.61m

6.沉淀池有效水深：h1=3.1m

10.內(nèi)設(shè)提砂機(jī)

5 污泥的處理

5.1 污泥濃縮池

本設(shè)計設(shè)計2座污泥濃縮池：

1.濃縮污泥量：2.25m3/d含水率約為99%

2.濃縮池容積：5m3

3.池高：2.5m

4.池體直徑：1.07m

5.污泥濃縮后體積：0.375m3/d

通過本設(shè)計達(dá)到了預(yù)定的處理效果，首先廢水經(jīng)過SBR反應(yīng)池，池中的微生物將污水中的可生物降解的有機(jī)物進(jìn)行了充分的分解，而不可以生物分解的色素等物質(zhì)經(jīng)過化學(xué)氧化池中的A，B試劑的氧化作用又被分解了，所以COD去除率達(dá)到70%，出水COD為290～350達(dá)到了國家廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)三級標(biāo)準(zhǔn)色度去除率可達(dá)到95%，出水色度為100左右，達(dá)到國家廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)二級標(biāo)準(zhǔn)。

本設(shè)計產(chǎn)生的可能產(chǎn)生二次污染的物質(zhì)干燥后的污泥可以，運(yùn)送到大型污水處理廠進(jìn)行統(tǒng)一處理。

同時本設(shè)計的流程短，占地面積小，操作達(dá)到自動化，最大限度地節(jié)省了人力，物力，才力。符合皂素生產(chǎn)廠家資金有限，技術(shù)投入較小的要求。適合各皂素生產(chǎn)廠家進(jìn)行污水處理。