论气浮+多级混凝沉淀处理凉果废水技术

论气浮+多级混凝沉淀处理凉果废水技术

黄泽惠

广州市北控环保工程有限公司511300

摘要：国内凉果废水造成的污染已成为社会关注的严重问题。本文根据揭西多家凉果厂废水的特点，采用气浮+多级混凝沉淀预处理工艺处理废水，并取得了明显的效果。工程项目表明：选用气浮+多级混凝沉降预处理工艺对凉水果废水的处理是有效的，对凉果进行多级混凝处理，糖和盐的去除率分别高达98.3％和99.7％，COD去除率和脱色率去除率分别为90.6%、96.9%，均达到后期工艺的预处理进水要求，减少了后工序的负荷，为达标排放处理提供了优越的条件。经过最佳气浮+混凝沉降后，废水20000mg/LCOD去除率可达90.6％，出水COD可降至198-300mg/L左右。

关键词：凉果废水；混凝；气浮

1、凉果废水性质分析

凉果又称蜜饯，是一种深受人们特别喜爱的食品以各种鲜果（坯）为主要原料的甘草凉制品，凉果加工过程中所产生的废水、汁、糖液常被作为废水倒掉，废水直接排入江河中使得河水带有严重的酸臭味，大量废水渗入农田，会使田地逐年盐碱化，粮食减产。凉果废水是一种强酸性的含有高浓度有机污染物废水。利用混凝预处理废水，降低废水的悬浮物浓度和有机污染物含量，减少排放废水对环境的危害性。凉果废水中非溶解性有机物常荷负电，加入的PAC中高价阳离子使颗粒表面的电荷能减小，静电斥力下降，有机微粒的团聚，沉降机会增加，凉果废水中有机物含量减小。水中浮物含量是衡量水污染程度的指标之一。天然水经过混凝、沉淀和过滤等处理，使水变得清澈。混凝剂用量的多少直接关系着废水的处理效果，过多或过少都会影响处理效果。药剂用量存在一最佳值，与此值相对应的COD去除率最高。药剂添加量低于此值时，COD去除率随混凝剂用量增加而升高；高于最佳值时，药剂用量增大，COD去除率反而减小。当混凝剂添加量逼近最佳值时，不溶性有机物表面电荷能最小，团聚沉降作用最为显著，COD去除率最高。此后继续增加药剂用量，颗粒表面转而荷正电，且电荷能随药剂用量增加而增大，颗粒间静电斥力增大，团聚、沉降效果变坏，COD去除率下降。

2、工艺选择

2.1气浮一体化

气浮法是指利用高度分散的微小气泡作为载体粘附于废水中污染物上，使其浮力大于重力和上浮阻力，从而使污染物上浮至水面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面刮除泡沫，实现固液或液液分离的过程称为气浮法。气浮过程的必要条件是：在被处理的废水中，应分布大量细微气泡，并使被处理的污染质呈悬浮状态，且悬浮颗粒表面应呈疏水性，易于粘附于气泡上而上浮。水中悬浮颗粒能否与气泡粘附主要取决于颗粒表面的性质。颗粒表面易被水湿润，该颗粒属亲水性；如不易被水湿润，属疏水性。亲水性与疏水性可用气、液、固三相接触时形成的接触角大小来判别，在气、液、固三相接触时，固、液界面张力线和气、液界面张力线之间的夹角以θ表示。如θ＜90°为亲水性颗粒，不易于气泡粘附；θ＞90°为疏水性颗粒，易于气泡粘附。在气、液、固相接触时，三个界面张力总是平衡的。

由于凉果废水中含有大量的盐分具有亲水性、采用气浮除含盐物质是最佳的选择，对于疏水性的糖分物质采用竖流沉淀和斜管沉淀去除，废水经中和混凝反应加药后的污水进入气浮池的混合区，与释放后的溶气水充分混合接触。使水中絮体充分吸收粘附微小气泡，然后进入气浮区。絮体在气泡浮力的作用下浮向水面形成浮渣层。下层的清水经集水管集流至清水池供回流溶气水使用，剩余清水通过溢流口流出排放。水面上的浮渣聚集到一定厚度后，由刮沫机刮入气浮池泥槽，经阀排除，经气浮后废水盐份能去除80%以上，糖份20-30%，色度40%，COD60-70%。

2.2竖流沉淀

气浮出水计入竖流罐，系统设计竖流沉淀考虑凉果废水水质中含硫离子成分较高、为了减少生化系统的负荷、增加了竖流沉淀、即能沉淀净化有能自然在空气中脱硫、竖流式沉淀池又称立式沉淀池，是池中废水竖向流动的沉淀池。池体平面图形为圆形或方形，水由设在池中心的进水管自上而下进入池内（管中流速应小于30mm/s），管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升（沉淀时间采用20h以上），悬浮物沉降进入池底锥形沉泥斗中，澄清水从池四周沿周边溢流堰流出。堰前设挡板及浮渣槽以截留浮渣保证出水水质。池的一边靠池壁设排泥管（直径大于100mm）靠静水压将泥定期排出。竖流式沉淀罐的优点是占地面积小，排泥容易。竖流沉淀对于疏水含糖份的凉果废水来说是个很好的选择。设计采用停留时间长些的竖流罐有利脱硫和净化。经竖流沉淀后废水盐份能去除40%以上，糖份40-50%，色度50%，COD50-60%。竖流出水后进入斜管沉淀池。

2.3斜管沉淀

由于凉果废水糖分和盐度较高、气浮、竖流沉淀后后能去除大部分的悬浮物和杂质、增加斜管沉淀有利于水质进一步净化、斜管沉淀池是根据浅池沉淀理论设计出的一种高效组合式沉淀池；也统称为浅池沉淀池。在沉降区域设置许多密集的斜管或斜板，使水中悬浮杂质在斜板或斜管中进行沉淀，水沿斜板或斜管上升流动，分离出的泥渣在重力作用下沿着斜板（管）向下滑至池底，再集中排出。这种池子可以提高沉淀效率50-60%，在同一面积上可提高处理能力3-5倍。可根据原废水的试验数据来设计不同流量的斜管沉淀器，使用时一般都要投加絮凝剂。斜管沉淀净水法是在泥渣悬浮层上方安装倾角60度的斜管组建，便原水中的悬浮物、固体物经投加混凝剂后形成的絮体矾花，在斜管底侧表面积积聚成薄泥层，依靠重力作用滑回泥渣悬浮层，继而沉入集泥斗。由排泥管排入污泥池另行处理或综合利用。上清液逐渐上升至集水管排出，可直接排放或回用。

混凝反应池中，添加混凝剂为PAC和PAM，由于该类废水非溶解性有机物常负荷负电，加入的PAC中高价阳离子可使得颗粒表面的电荷减少，静电斥力下降，有机颗粒的团聚，沉降的机会增加，使得废水中有机物的含量减少，经PAC和PAM沉淀后水质清澈，最佳的去除效果能让COD的去除率达到80%以上，沉淀后废水经斜管沉淀溢流能实现泥水分离，斜管沉淀根据其相互运动方向逆（异）向流、分离方式。优点：去除率高，停留时间短，占地面积小，经斜管沉淀后，废水进入后期处理工艺能远远满足进水要求。

结束语

凉果废水是一种高盐强酸性的含有高浓度有机污染物废水。是属于极难处理的一类废水，传统的活性污泥法，生物接触法，SBR法，氧化沟等处理工艺。其特点：设备价格便宜、一般去除效果。其不足的缺陷：生化性不好（重盐而致）、负荷冲击敏感，运行稳定率差、设备长期连续运行完好率差，占地面积较大，针对凉果废水处理技术效果方面存在不足，处理始终无法达到预定理论效果的等一系列问题。

考虑传统处理方法不足，考察国内外环保高科技技术前沿，经过对不同凉果厂家生产废水多次项目总结。采用以下气浮+多级混沉淀预处理凉果废水是目前成熟，稳定，经济，有效的组合预处理处理工艺，凉果废水经过多级混凝处理，其糖及盐分去除率分别高达98.3%、99.7%，COD去除率和脱色率去除率分别为90.6%、96.9%，出水经生化后均达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级排放标准。

参考文献：

[1]林曼斌，余文腾，林婉柔，陈楚莲，陈晓苹，林瑶，张永利.PAC混凝沉降法处理凉果废水的研究，2011.

[2]王博涛.水污染控制工程设计指导手册.北京：科学出版社，2017.

[3]周迟骏.环境工程设备设计手册[M].北京：化学工业出版社，2008.