明膠生產廢水處理中生化處理存在很多難點。首先,明膠生產廢水含有大量的油脂,在低溫下微生物對其降解力極低;其次,明膠廢水中含鈣量極高,如直接采用生物膜法,載體將慢慢結垢,運行2~3個月后系統將會完全癱瘓;如采用活性污泥法,大量的鈣質將會大大降低活性污泥的活性;另外,明膠生產廢水中含有大量的膠原蛋白,其生化性差,而且廢水含有的氯根也會嚴重影響生化處理效果。
針對明膠生產廢水的特點,青海明膠股份有限公司廢水廠在進入生化池前設置了氣浮工藝,通過氣浮去除大部分的油脂,減少油脂對生化系統的影響;明膠廢水鈣含量極高,如果采用物化法將其大部分去除,不太現實,所以該生化系統采用了活性污泥法結合生物膜法(IBAF工藝),通過活性污泥結合吸附絕大部分的鈣質,所以該活性污泥灰分較高,活性相對較差;而IBAF 具有很高的容積負荷,保證了明膠生產廢水處理的整體去除率。
青海西寧市最低溫度為-26.60℃,一年有1/3時間的氣溫在攝氏零度以下,如果將廢水池建在室內進行保溫,將會增加明膠生產廢水處理設施的基建投資。該青海明膠公司廢水處理站的生化池體建在室外,為保溫,其池體絕大部分在地下,其廢水處理車間排放的廢水含有一定的熱量,并且始終處于流動狀態,所以冬季整個處理系統的廢水溫度基本在零度以上。由于傳統微生物在60℃以下的降解速率極其緩慢,在低溫下的生化處理能否達到理想效果至關重要。
該公司的明膠生產廢水處理采用進口轉基因微生物接菌,該菌種在零度以上均能保持正常的降解能力。采用的IBAF工藝(固定化微生物-曝氣生物濾池),是在固定化微生物技術(IM)基礎上,結合曝氣生物濾池(BAF)發展而成的廢水處理新工藝。與傳統的曝氣生物濾池相比,IBAF采用一類高效懸浮大孔載體,該載體比表面積大(80m2/g),孔隙率高(98%)。同時,通過分子設計,在載體引入大量的活性和強極性基團并通過固定化技術,將大量專性菌牢牢固定在載體上,通過固定化技術將該菌種進行固定繁殖。
結論
(1)明膠生產廢水處理重點在于污泥的處理,通過有效的污泥分離設施,能保證后續生化處理;針對該廢水硬度極高的特點,在生化處理單元,應避免直接采用生物膜法而采用活性污泥與生物膜法相結合的工藝,可保證有效的處理效果。
(2)磷化車間生產廢水的pH值在3左右,其直接排入調節池可中和pH值,減少了后續生化進水前的加酸量。
(3)該工程采用轉基因微生物,解決了高寒地區在沒有加溫保溫設施情況下的生化處理問題。
(4)明膠生產廢水處理過程中產生的大量污泥的去處問題是一直困擾明膠廢水污染治理的難題,該工程中產生的大量污泥直接供給肥料廠,較好地解決了這一問題。
明膠生產廢水污泥脫水離心機:
離心分離機的作用原理有離心過濾和離心沉降兩種。離心過濾是使懸浮液在離心力場下產生的離心壓力,作用在過濾介質上,使液體通過過濾介質成為濾液,而固體顆粒被截留在過濾介質表面,從而實現液-固分離;離心沉降是利用懸浮液(或乳濁液)密度不同的各組分在離心力場中迅速沉降分層的原理,實現液-固(或液-液)分離。
還有一類實驗分析用的分離機,可進行液體澄清和固體顆粒富集,或液-液分離,這類分離機有常壓、真空、冷凍條件下操作的不同結構型式。
衡量離心分離機分離性能的重要指標是分離因數。它表示被分離物料在轉鼓內所受的離心力與其重力的比值,分離因數越大,通常分離也越迅速,分離效果越好。工業用離心分離機的分離因數一般為100~20000,超速管式分離機的分離因數可高達62000,分析用超速分離機的分離因數最高達610000。決定離心分離機處理能力的另一因素是轉鼓的工作面積,工作面積大處理能力也大。
選擇離心機須根據懸浮液(或乳濁液)中固體顆粒的大小和濃度、固體與液體(或兩種液體)的密度差、液體粘度、濾渣(或沉渣)的特性,以及分離的要求等進行綜合分析,滿足對濾渣(沉渣)含濕量和濾液(分離液)澄清度的要求,初步選擇采用哪一類離心分離機。然后按處理量和對操作的自動化要求,確定離心機的類型和規格,最后經實際試驗驗證。
通常,對于含有粒度大于0.01毫米顆粒的懸浮液,可選用過濾離心機;對于懸浮液中顆粒細小或可壓縮變形的,則宜選用沉降離心機;對于懸浮液含固體量低、顆粒微小和對液體澄清度要求高時,應選用分離機。
離心機原理
當含有細小顆粒的懸浮液靜置不動時,由于重力場的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液體小的粒子就會上浮。微粒在重力場下移動的速度與微粒的大小、形態和密度有關,并且又與重力場的強度及液體的粘度有關。象紅血球大小的顆粒,直徑為數微米,就可以在通常重力作用下觀察到它們的沉降過程。
此外,物質在介質中沉降時還伴隨有擴散現象。擴散是無條件的絕對的。擴散與物質的質量成反比,顆粒越小擴散越嚴重。而沉降是相對的,有條件的,要受到外力才能運動。沉降與物體重量成正比,顆粒越大沉降越快。對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質等,它們在溶液中成膠體或半膠體狀態,僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過程的。因為顆粒越小沉降越慢,而擴散現象則越嚴重。所以需要利用離心機產生強大的離心力,才能迫使這些微粒克服擴散產生沉降運動。
離心就是利用離心機轉子高速旋轉產生的強大的離心力,加快液體中顆粒的沉降速度,把樣品中不同沉降系數和浮力密度的物質分離開。