FT68食用油除臭设备冷凝器排放物中的废水富含脂肪酸(如油酸、亚油酸),具有酸性强、COD(化学需氧量)高的特点,直接排放会对环境造成污染。中和工艺是处理此类废水的关键环节,需结合物理、化学和生物手段实现达标排放,具体处理方案如下:
一、废水特性与处理目标分析
FT68食用油除臭设备冷凝器排放的废水主要含游离脂肪酸(浓度约5,000 - 15,000 mg/L)、甘油酯及少量挥发性有机物,pH值通常在2 - 4之间,呈强酸性。处理目标为:
1. 中和酸性:将pH值调节至6 - 9的中性范围;
2. 去除脂肪酸:降低COD至<500 mg/L(部分地区排放标准更严格);
3. 分离油脂:回收废水中的脂肪酸,实现资源化利用。
二、核心中和工艺设计
1. 化学中和预处理
中和剂选择:优先使用氢氧化钙(Ca(OH)₂,熟石灰)或氢氧化钠(NaOH)。Ca(OH)₂成本较低,且能与脂肪酸反应生成不溶性钙皂(如硬脂酸钙),便于后续分离;NaOH中和效率高,适用于对污泥产生量要求严格的场景。
反应过程:将废水引入中和反应池,通过pH在线监测仪控制中和剂投加量。反应初期,脂肪酸(RCOOH)与碱发生中和反应,同时,部分钙皂沉淀析出,降低废水酸性与COD。中和后废水pH应稳定在7.5 - 8.5之间。
2. 混凝沉淀分离
混凝剂添加:中和后的废水中仍含细小悬浮颗粒(如钙皂、胶体态脂肪酸),需投加聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)。PAC通过压缩双电层和吸附架桥作用使颗粒聚集,PAM进一步强化絮凝效果,形成大尺寸絮体。
沉淀分离:废水流入斜管沉淀池,利用重力分离固液混合物。上层清液进入后续处理,底部污泥(主要成分为脂肪酸钙皂)排入污泥浓缩池,可进一步提取脂肪酸或无害化处理。
3. 高级氧化深度处理
工艺选择:经沉淀后的废水仍含难降解有机物,可采用芬顿氧化(Fenton)或臭氧氧化。芬顿氧化利用H₂O₂与Fe2⁺反应生成羟基自由基(·OH),氧化分解残留脂肪酸;臭氧氧化则通过强氧化性直接破坏有机物结构。
参数控制:芬顿氧化中,H₂O₂投加量为500 - 1000 mg/L,Fe2⁺与H₂O₂摩尔比约1:3 - 1:5,反应pH控制在3 - 5,反应时间60 - 90分钟,可使COD进一步降低40% - 60%。
三、生物处理与达标排放
1. 厌氧生物处理
工艺选择:采用UASB(升流式厌氧污泥床)或厌氧生物滤池,利用厌氧微生物(如产甲烷菌)降解残留脂肪酸,将其转化为甲烷和二氧化碳。UASB对COD的去除率可达60% - 80%,同时产生沼气(主要成分CH₄),可作为能源回收利用。
运行条件:控制温度在35 - 38℃(中温厌氧),水力停留时间(HRT)12 - 24小时,避免过高的进水负荷导致厌氧系统酸化。
2. 好氧生物处理
工艺选择:厌氧出水进入接触氧化池或活性污泥法系统,通过好氧微生物进一步分解残余有机物。接触氧化池内填充生物填料,附着的微生物膜可高效降解COD,使出水COD降至<100 mg/L。
后处理:出水经砂滤、活性炭吸附去除残留悬浮物和色度,确保水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)或地方行业标准后排放。
四、资源化利用与污泥处理
1. 脂肪酸回收:沉淀污泥中的脂肪酸钙皂可通过酸化处理(加入硫酸)转化为游离脂肪酸,再经离心或萃取分离,用于生产生物柴油、肥皂等工业原料。
2. 污泥处置:剩余污泥经板框压滤机脱水后,含水率降至60% - 70%,可与煤混合焚烧或填埋处理,需符合《城镇污水处理厂污泥处置 混合填埋泥质》(GB/T 23485-2009)标准。
五、工艺优势与关键控制点
优势:化学中和结合生物处理可实现脂肪酸高效去除与资源化,同时降低处理成本;厌氧-好氧工艺组合能显著减少能耗与污泥产生量。
控制要点:
·实时监测中和反应pH,避免碱过量导致二次污染;
·定期清理沉淀池和厌氧反应器,防止污泥堵塞;
·严格控制芬顿试剂投加比例,避免氧化剂残留影响生物处理效果。
通过上述方案,FT68食用油除臭设备废水可实现脂肪酸有效中和、污染物达标去除及资源回收,满足环保与经济效益的双重需求。
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