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氣浮/水解酸化/接觸氧化工藝處理粉類、肉類食品加工廢水

發布時間:2019-06-28 16:42人氣:

某食品公司主要生產經營冬粉、真空油炸以及肉類食品。其中粉類廢水主要由蒸煮過程以及冷卻過程排放組成;肉類廢水主要由加工清洗、蒸煮以及器具、地板沖洗等過程排放組成。工業廢水中的CODcr濃度高達3500mg/L,BOD5濃度達到1500mg/L,廢水中各種有機物含量均較高,且廢水的BOD5/COD為0.4左右,可生化性較好,屬可生物降解。

同時該廢水又含有氨氮、固體懸浮物以及少量碎肉毛發等,若廢水僅僅只通過好氧處理的話,難以達到相關標準要求。采用組合氣浮工序對廢水中的油脂、SS有很好的去除效果,同時對于部分COD、氨氮也均有一定的去除率,為降低后端工序的負荷起到保障作用;對于廢水中的有機物以及氨氮,則選擇水解酸化+生物接觸氧化來去除,將有機物轉成CO2和H2O,且生物接觸氧化法的有機負荷較常規活性污泥法大,耐沖擊強,同時利用硝化菌與反硝化菌將氨氮轉換成氮氣,從而降低廢水中的有機物和氨氮的濃度。因此,采用氣浮+水解酸化+生物接觸氧化為主體的生化處理工藝較合理。

1水量、水質

廠區廢水主要由粉類加工、肉類加工以及部分生活污水組成,生產廢水并沒有比較明顯的季節性,但廢水量在一日之中比較集中在白天,廢水產生量為1000m3/d,經過調解處理后,污水系統平均處理42m3/h。

廢水的COD、BOD、氨氮、SS等指標均較高,廢水中富含蛋白質和油脂。根據實測的數據,其進水水質和達標出水水質情況見表1。

 

 

2工藝流程及主要構筑物參數

 

本工程的工藝流程如圖1所示。

 

 

(1)廠區的廢水通過廠區管網收集后排至機械格柵井,去除較大懸浮雜物。

 

(2)格柵井出水靠重力進入綜合調節池,在調節池中設置預曝氣系統,可迅速且高效的對水量、水質進行中和調節,后用泵提升至氣浮池。

 

(3)在氣浮池中投加正確混凝劑和絮凝劑,結合溶氣設備產生的大量細泡去除細小懸浮物、COD、油脂,對BOD也有一定的去除效果,油類以及細小懸浮物上浮至液體表面,通過刮渣至集泥槽,泥渣靠重力排入污泥濃縮池,上清液則重力流進入水解酸化池。

 

(4)廢水通過布水渠進入水解酸化池后,缺氧型微生物在缺氧狀態下可將大分子有機物分解成小分子有機物,降低后續好氧處理的負荷,同時對COD、BOD、NH3-N等污染物也有著顯著的去除效果。

 

(5)水解酸化池出水重力流進入生物接觸氧化池,在有充足溶解氧的條件下,好氧菌的吸附降解有機物,將有機物分解成CO2和HO2。

 

(6)泥水混合物進入豎流沉淀池,進行泥水分離,上清液則通過排水渠進入標準化排放口,污泥則定時通過污泥回流泵泵至前段生化系統或將剩余污泥排至污泥濃縮池。

 

污泥濃縮池通過污泥泵將污泥泵至污泥脫水機,泥餅定期外運處理。

 

3主要構筑物及運行效果

 

3.1機械格柵井

 

格柵井設置回轉式格柵除污機,用以截留廢水中顆粒較大的懸浮物或漂浮物,如小碎肉、塑料膜、小木條、破布等能夠堵塞或磨損水泵和管道的物質,以減輕后續處理設施的處理負荷。格柵井的尺寸為2.5m×0.6m×3.0m,有效水深0.5m。

 

3.2預曝氣調節池

 

廢水日排放水量、水質波動較大,而且含有較多雜質,故設調節池,附以鼓風曝氣作為攪拌動力,從而起到調節水量和均勻水質的作用,保證進入后續處理單元的水量水質恒定,有利于后續處理工藝的連續、穩定、可靠運行。調節池尺寸為43.0m×7.0m×5.5m,有效水深3.0m,停留時間為10.7h。3.3組合氣浮池

 

由于廢水中含有一定量的油脂和固體懸浮物,這類污染物在調節池中并不能很好的被去除,為避免油脂進入后續生化處理單元后裹住生物膜或活性污泥,從而影響傳質,造成生化階段處理效率降低,故設置氣浮池進一步去除廢水中的COD、SS、油脂及部分氨氮,有利于降低后續工藝的處理負荷。單臺設備尺寸5.7m×3.1m×2.5m。

 

3.4水解酸化池

 

廢水通過布水渠進入水解酸化池,于水解酸化池中設置填料,將其作為生物膜的載體,在潛水攪拌機的作用下,生物細菌與污水更好地進行混合,微生物可將大分子有機物分解成小分子有機物,降低后續好氧處理的負荷,對COD、BOD、NH3-N等污染物也有著顯著的去除效果。同時,池底設有排泥管,可定期將污泥排至污泥濃縮池。水解酸化池尺寸13.0m×7.75m×5.5m,有效水深5.0m,停留時間為12.0h。

 

接種的污泥采用經生物接觸氧化池活化后的城市污水廠的污泥進行掛膜。投加量為30t,經過90d的馴化運行,池內濃度達到4000mg/L。水解酸化池在90d的運行結果如下:前期對CODcr的去除率基本在8%左右;后期當隨著污泥的日益生長,當進水CODcr的濃度控制在1800mg/L左右時,去除率穩定在20%。在此過程中,取水解酸化池進行觀察,從第一格到最后一格,污泥逐步由絮狀污泥轉化為細小的顆粒對COD的去除率較為穩定。

 

3.5生物接觸氧化池

 

水解酸化池出水在經過布水渠后進入生物接觸氧化池,在曝氣池中設置填料,將其作為生物膜的載體。待處理的廢水經充氧后以一定流速流經填料,與生物膜接觸,在生物膜與懸浮的活性污泥共同作用下,達到凈化廢水的作用。在好氧菌新陳代謝下,通過吸附降解有機物,將有機物分解成CO2和H2O。生物接觸氧化池尺寸13.0m×10.6m×5.5m,有效水深4.5m,停留時間為16.0h。

 

接種的污泥采用城市污水廠的污泥,經人工投加至好氧池中,投加量為20t,經過90d的馴化運行,池內濃度達到3300mg/L,生物接觸氧化池在90d的運行結果如下:前30d對CODcr的去除率基本在45%左右;當進水CODcr在500~1400mg/L時,CODcr的去除率穩定在65%左右。在此過程中,去好氧池污泥進行觀察,污泥顏色為棕褐色。此時,系統對CODcr有較穩定的去除效率。

 

系統于2015年6月開始調試,通過3個多月的調試,系統各單元運行穩定。經監測,生物接觸氧化池單元處理效果見表2。

 

 

從表2可以看出,生物接觸氧化池對CODcr處理效果達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)三級標準。

 

3.6豎流沉淀池

 

作為二級沉淀泥水分離設備,主要進行更高效的泥水分離,使出水上清液達標。沉淀池尺寸10.0m×5.0m×5.5m,停留時間2.62h。

 

4運行成本分析

 

該工程的運營費主要包括電費、藥劑費和人工費:

 

電費:廢水處理站每天耗電約700千瓦時,每千瓦時電按照0.55元計算,電費為385元,折合為0.385元/m3˙水。

 

藥劑費:主要是聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺兩種藥劑,日耗藥劑費為850元,折合為0.85元/m3˙水。

 

人工費:污水處理站定員3人,每人每年36000元,折合0.3元/m3˙水。

 

直接運行費用:1535元/天,折合1.535元/m3˙水。

 

5結論

 

(1)采用“氣浮+水解酸化+接觸氧化”工藝處理粉類肉類混合廢水,出水CODcr、BOD5等污染物均能達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)三級標準。

 

(2)該系統主要依靠水解酸化/生物接觸氧化處理廢水,出水穩定達標,運行費用較低,處理成本1.535元/m3˙水。

 

(3)生物接觸氧化池中,既有附著生長的微生物膜,又有懸浮生長的微生物菌群。池中微生物更為豐富,使得系統具有更強的穩定性和適應性。污染物通過與生物膜上的微生物和懸浮生長的微生物之間接觸而被吸收降解,同時通過生物膜上產生局部缺氧好氧環境,在生物膜內可以產生硝化反硝化作用。因此,生物接觸氧化法對氨氮也有較好的去除效果。

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