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摘要:某酱油废水处理工程利用废水处理系统采用“物化+生化+深度处理”工艺将生产废水处理达标排放。本文介绍了该项目的处理工艺、主要构筑物及运行成本分析等,为同类工程设计提供借鉴。
关键字:酱油废水;物化;UASB;厌氧;Fenton反应
1工程概况
1.1建设规模
某酱油废水处理工程项目处理规模:(1)废水处理工程:总规模2000m³/d。
1.2设计进出水水质
废水处理系统的进水来自于生产场地及设备的清洗废水、原料浸泡废水和发酵罐池的冲洗废水。设计进水水质根据建设单位某厂区的水质监测数据,以及同类项目的数据而定,污水排放标准执行污水排放标准执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准及《广东省地方标准水污染物排放限值》(DB4426-2001)中较严值,主要控制指标见表1。
表1废水处理工程的设计水质
序号 | 项 目 | 单位 | 设计进水水质 | 设计出水水质 |
1 | pH | 无量纲 | 3-5 | 6-9 |
2 | CODCr | mg/L | 7000 | ≤90 |
3 | BOD5 | mg/L | 3500 | ≤20 |
4 | NH3-N | mg/L | 150 | ≤10 |
5 | SS | mg/L | 500 | ≤60 |
6 | 色度 | 倍 | 800 | ≤50 |
7 | 氯化物 | mg/L | 2000 | - |
1.3废水水质分析
本项目废水具有如下显著的特点:
1.盐份较高。食盐是酱油生产的主要原料之一,酱油废水中的酱油罐冲洗水、滤布冲洗水等是高盐废水。
2.固体悬浮物浓度高。固体悬浮物主要为废水中含有粮食的残留物,颗粒状的豆类经过发酵后产生粘稠状的豆浆和大纤维颗粒。
3.色度高。酱油色素是酱油废水中最难去除的部分,为高分子化合物,这些有色基团使有机物分子在可见光下产生吸收峰,使废水具有明显的色度。
4.污染物成分复杂。产品品种多样化,产品种类复杂,使废水的成分更复杂,治理难度高。
综上分析而言,食品行业废水的B/C比较好,但固体悬浮物高、色度深、盐份高,是典型的高浓度难处理有机废水。
2污水处理工艺
2.1废水处理系统工艺流程说明
废水经过格栅除去垃圾、悬浮固体,之后进入初沉池,经重力沉降去除污水中的微小悬浮物,出水进入综合调节池,进行充分混合后泵至物化反应池物化预处理,减少生化系统处理负荷,在物化反应池投加NaOH调节PH至中性,之后投加PAC和PAM进行混凝反应随后进入物化沉淀池沉淀去除大部分的色度和SS后,在中间水池用泵提升至UASB厌氧池进行厌氧反应,进一步降低出水中的污染物,厌氧池中废水中的大分子难降解有机物被转化成易于降解的小分子物质(如有机酸等),出水进入缺氧池。缺氧池中附着于生物填料上的微生物将废水中的硝态氮及亚硝态氮还原成氮气,而且还可分解废水中的部分有机物质,随后混合液进入接触氧化池,附着于生物填料上的微生物在好氧条件下,将废水中的绝大部分有机物质降解成二氧化碳和水,废水中的氨氮在硝化菌的作用下,转化成硝态氮与亚硝态氮,接触氧化池出水混合液部分回流至缺氧池进行脱氮处理。接触氧化池出水流入二沉池中进行泥水分离,污泥定期泵入污泥浓缩池中,(污泥浓缩池)上清液回流综合调节池。二沉池出水进入Fenton反应池中,在酸性条件下,过氧化氢被二价铁离子催化分解从而产生反应活性很高的强氧化性物质—羟基自由基,引发和传播自由基链反应,强氧化性物质进攻有机物分子,加快有机物和还原性物质的氧化和分解。当氧化作用完成后调节 pH,使整个溶液呈碱性,铁离子在碱性的溶液中形成铁盐絮状沉淀,可将溶液中剩余有机物和重金属吸附沉淀下来,去除剩余的有机物及色度后进入沉淀池进行泥水分离后达标排放。
图1 废水处理系统工艺流程
2.2主要构筑物及设备设计参数
(1)格栅井。设置格栅井1座;外形尺寸4.0m×2.0m×3.0m;功能特点:有效去除漂浮物质。
(2)初沉池。设置初沉池1座;外形尺寸13.0m×4.0m×5.0m;表面负荷1.8 m3/(m2·h);有效水深3.8m;功能特点:去除大部分的悬浮物和泥渣,减少后面系统的处理负荷。
(3)综合调节池。设置综合调节池1座;外形尺寸15.0m×10.0m×5.0m;有效水深3.6m;有效容积540m3;有效停留时间6.4h;功能特点:在调节池中均质均量,保护后续生化系统不受冲击。
(4)物化反应池。设置物化反应池1座;外形尺寸13.0m×4.2m×5.0m,分3格;有效水深4.5m;有效容积210m3;有效停留时间2.5h;功能特点:通过投加化学药剂进行物化反应进行调节PH和去除水中SS、色度及COD。
(5)物化沉淀池。设置物化沉淀池1座;外形尺寸13.0m×6.8m×5.0m;表面负荷0.95m3/m2·h;有效水深4.4m;功能特点:对物化反应池出水进行泥水分离。
(6)中间水池。设置中间水池1座;外形尺寸11.0m×2.0m×5.0m;停留时间1h;有效容积80 m3;有效水深4.2m;功能特点:经过物化沉淀后,在中间水池把废水提升到
UASB厌氧池。
(7)UASB厌氧池。设置UASB厌氧池1座;外形尺寸17.0m×15.0m×10.0m;停留时间27h;有效容积2250m3;有效水深9.0m;有机负荷3.0kgCOD/m3·d;上升流速0.5m/h;功能特点:利用UASB厌氧池有机负荷高、气液固三相的共同作用下,去除高有机负荷废水的CODcr、BOD5、SS,提高废水的可生化性,使后端的A/O池能正常的发挥左右。
(8)缺氧池。设置缺氧池1座;外形尺寸20.0m×6.0m×6.0m;停留时间8.5h;有效容积710m3;有效水深5.5m;功能特点:废水混合后通过缺氧池在兼性菌的作用下进行缺氧反应,进一步去除或降解部分高分子有机物和进行废水的反硝化处理,去除废水的氨氮。
(9)接触氧化池。设置接触氧化池1座;外形尺寸22.0m×18.0m×6.0m;停留时间25h;有效容积1920m3;有效水深5.3m;气水比30:1;混合液回流比300%;功能特点:好氧微生物在氧气充足的条件下,利用新陈代谢的作用将污水中的有机物分解成二氧化碳和水,从而降解有机污染物,并进行自身增殖,维持系统中高浓度的生物群体。
(10)二沉池。设置二沉池1座;外形尺寸15.5m×7.0m×6.0m;表面负荷0.80m3/m2·h;有效水深5.1m;功能特点:对接触氧化池出水进行泥水分离。
(11)Fenton反应池。设置Fenton反应池1座;外形尺寸15.0m×6.5m×6.0m;有效水深4.9m;有效容积460m3;有效停留时间5.5h;功能特点:利用强氧化剂将微生物无法直接降解的大分子物质和微生物自身代谢产物的分子链氧化断开,污染物变性形成生物能够直接降解的小分子物质。
(12)Fenton沉淀池。设置Fenton沉淀池1座;外形尺寸15.5m×8.0m×6.0m;表面负荷0.70m3/m2·h;有效水深4.8m;功能特点:进行泥水分离。
(13)排放口。设置排放口1座;外形尺寸8.0m×2.0m×3.0m;功能特点:进行废水排放和监测。
(14)污泥浓缩池。设置污泥浓缩池1座;外形尺寸7.0m×7.0m×5.0m;停留时间23h;有效容积210 m3;功能特点:通过污泥浓缩减少污泥含水率,降低污泥体积。
(15)污泥脱水间。设置污泥脱水间1座;外形尺寸11.0m×10.0m;功能特点:放置压滤机进行污泥脱水。
(16)鼓风机房。设置鼓风机房1座;外形尺寸10.0m×5.0m;功能特点:通过鼓风机供气和曝气系统,为好氧微生物提供足够的氧气。同时对Fenton反应池和综合调节池作气搅拌功能。
(17)加药间。设置加药间1座;外形尺寸10.0m×6.0m;功能特点:主要对处理系统的物化反应池、Fenton反应池加药,还具有配药及计量的功能。
3运行成本
项目平均水量2000m3/d;日耗电量4933.36kwh,电费0.9元/kwh,功率因子0.7,电费3108.02元/d;水费200元/d;人工费600元/d;药剂费2144.35元/d;污泥处置费200元/d;吨水动力费用:(3108.02+200+600+2144.35+200)/2000=3.13元/m3
4结语
本工程生产废水经处理后达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准及《广东省地方标准水污染物排放限值》(DB4426-2001)中较严值。本工程不仅解决酱油行业生产废水难处理的问题,还优化了处理工艺降低运营成本。同时,为其他酱油行业废水处理提供参考。
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