醬菜廢水處理工程設(shè)計(jì)分析
時(shí)間:2022-09-23 03:15:32
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[摘要]某公司醬菜廢水具有高鹽、高有機(jī)物、水量水質(zhì)變化大的特點(diǎn)。采用“混凝氣浮—UASB—活性污泥法—生物接觸氧化—曝氣生物濾池”組合工藝處理該醬菜廢水,該針對該廢水的高鹽度特性采用耐鹽微生物處理,介紹了處理工藝流程、主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)及運(yùn)行成本。調(diào)試運(yùn)行結(jié)果表明,該工藝處理出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
[關(guān)鍵詞]醬菜廢水;高濃度有機(jī)物;高鹽度
廢水醬菜生產(chǎn)加工過程中,會(huì)產(chǎn)生大量高鹽分、高COD、高SS的醬菜廢水,若直接外排將會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境〔1-2〕。醬菜廢水中的有機(jī)物易生物降解,但高濃度鹽對微生物有強(qiáng)烈的抑制作用,給生物處理帶來了一定難度〔3-5〕。本研究介紹了某食品公司醬菜廢水處理的工藝流程、主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)及調(diào)試運(yùn)行,以期為同類醬菜廢水處理實(shí)際工程設(shè)計(jì)、運(yùn)行及改造提供一定的參考。
1廢水的水質(zhì)水量
該食品公司泡菜、醬腌菜、豆瓣醬生產(chǎn)加工過程產(chǎn)生的醬菜廢水,水質(zhì)水量變化大,早上常排放的浸泡腌漬廢水含大量的食鹽,水質(zhì)電導(dǎo)率超過20mS/cm,COD通常超過10000mg/L;下午排放的清洗水通常電導(dǎo)率低于10mS/cm,COD約為3000mg/L,主要污染物為有機(jī)物、懸浮物、氨氮等,廢水具有高鹽度、高COD、高BOD、高SS、高色度的特點(diǎn)。該公司的廢水排放具有一定的間歇性,根據(jù)企業(yè)廢水的實(shí)際排放情況及產(chǎn)生規(guī)模(醬菜生產(chǎn)周期短,腌漬浸泡時(shí)間通常一天或幾天即可,因生產(chǎn)隨訂單而變化,排水量變化明顯),經(jīng)綜合數(shù)據(jù)確定全天廢水處理量為1000m3/d,設(shè)計(jì)最大流量為50m3/h。根據(jù)食品工業(yè)園區(qū)污水處理廠的接管要求,該廢水處理站建成后排水應(yīng)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。
2廢水處理工藝
根據(jù)食品廢水處理常采用的處理方法,參考類似企業(yè)廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行狀況,結(jié)合本項(xiàng)工程的水質(zhì)、水量等實(shí)際情況,確定采用混凝氣浮—UASB—活性污泥法—生物接觸氧化—曝氣生物濾池組合工藝,工藝流程見圖1。廢水中含有大量的懸浮物,經(jīng)過機(jī)械格柵后,加入混凝藥劑再進(jìn)行浮選去除懸浮物,由于廢水呈酸性,為了提高混凝-氣浮處理效果,需要在混凝前將pH調(diào)節(jié)為7.5;預(yù)處理后廢水進(jìn)入U(xiǎn)ASB厭氧系統(tǒng),厭氧采用良好的布水系統(tǒng)及控制內(nèi)循環(huán)上升流速,接種耐鹽菌,分階段培養(yǎng)厭氧污泥。厭氧出水后設(shè)置的污泥緩沖池懸浮物較多,部分回流,部分排放,再進(jìn)入高負(fù)荷的活性污泥池內(nèi),池內(nèi)活性污泥SV30可達(dá)45%,后續(xù)配套二級(jí)生物接觸氧化池、陶粒生物濾池,好氧生化系統(tǒng)將有機(jī)污染物基本消除,之后進(jìn)入斜管沉淀系統(tǒng)進(jìn)行固液分離,出水實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,污泥進(jìn)入污泥壓濾機(jī)處置。為確保處理系統(tǒng)投產(chǎn)后能夠穩(wěn)定達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)考慮工廠生產(chǎn)高峰時(shí)排水的負(fù)荷沖擊,工藝設(shè)計(jì)偏保守進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì),利于項(xiàng)目穩(wěn)定性。廢水的較高負(fù)荷以及沖擊負(fù)荷、高鹽度負(fù)荷,對以生化為主的生化處理培養(yǎng)穩(wěn)定高效微生物菌群有著較大的難度,同時(shí)也是本項(xiàng)目的重點(diǎn)之處,針對此情況采用以下方式應(yīng)對:(1)降低UASB污染物負(fù)荷,外購某品牌生物專性耐鹽菌,經(jīng)過培養(yǎng)馴化后接種于沼液與城市污水廠的新鮮污泥中,初期采用面粉逐步培養(yǎng)耐鹽菌群于項(xiàng)目生化系統(tǒng)中。(2)設(shè)置環(huán)形多點(diǎn)加壓布水進(jìn)水方式,進(jìn)水與回流水混合進(jìn)入,保持上升流速于0.5~1m/h。(3)污泥緩沖池設(shè)置回流污泥保持厭氧污泥濃度,根據(jù)運(yùn)行適當(dāng)排泥降低后續(xù)污染負(fù)荷。(4)活性污泥系統(tǒng)作高負(fù)荷生物反應(yīng)區(qū)及生物選擇區(qū),末端增設(shè)排泥系統(tǒng)控制污泥質(zhì)量濃度為3000~5000mg/L。(5)上述生化處理后,生物接觸氧化池負(fù)荷實(shí)現(xiàn)減負(fù),采用組合式填料掛膜,溶氧量(DO)保持在2mg/L左右,生物濾池采用組合濾料,設(shè)置多級(jí)曝氣系統(tǒng)及末端設(shè)置排泥泵,避免濾池濾料堵塞。
3主要構(gòu)筑物、設(shè)備及設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)格柵池。設(shè)計(jì)尺寸:7.0m×3.0m×3.0m,1座。設(shè)置粗格柵1道,不銹鋼材質(zhì),柵距為10mm;機(jī)械細(xì)格柵1道,耙齒不銹鋼材質(zhì),柵距為2mm。設(shè)計(jì)說明:由于排水管道較長,車間段排水口已作細(xì)格柵攔截顆粒物,污水站設(shè)置2道不銹鋼粗細(xì)格柵將顆粒污染物攔截,將碎菜葉、塑料物等清除。(2)綜合調(diào)節(jié)池。設(shè)計(jì)尺寸:12.0m×7.0m×5.0m,1座,有效容積為400m3,設(shè)計(jì)HRT為9.6h。采用穿孔管曝氣混合攪拌方式,配備不銹鋼潛污泵2臺(tái),1備1用。設(shè)計(jì)說明:對廢水進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)勻,配備1套pH在線控制器,自動(dòng)投加堿液,利用曝氣攪拌混合均勻,起著粗調(diào)pH于中性的作用。(3)氣浮池。設(shè)計(jì)尺寸:7.4m×3.4m×3.5m,1座,處理能力為50m3/h。配套NaOH、PAC、PAM加藥系統(tǒng)3套,pH在線控制系統(tǒng)1套,氣浮溶氣泵2臺(tái),刮渣機(jī)1套。設(shè)計(jì)說明:氣浮浮選去除懸浮物及膠體,同時(shí)可降低部分色度,溶氣回流比為1∶1.3。氣浮出水進(jìn)入后續(xù)生化系統(tǒng),氣浮產(chǎn)生的浮渣匯入污泥濃縮池內(nèi),濃縮后壓濾處理。(4)中間池。設(shè)計(jì)尺寸:3.0m×7.0m×5.0m,1座,有效容積為95m3。配備不銹鋼潛污泵4臺(tái),2備2用,設(shè)置蒸汽管加熱。設(shè)計(jì)說明:收集氣浮池出水,定量進(jìn)入生化系統(tǒng),冬季低溫時(shí)可通入蒸汽加熱,保證UASB反應(yīng)溫度為25~35℃左右。(5)UASB。設(shè)計(jì)尺寸:8.0m×8.0m×10.0m,2座并聯(lián),單座有效容積為500m3,COD負(fù)荷約0.5~1kgCOD/(m3•d)。設(shè)置三相分離器;內(nèi)循環(huán)泵4臺(tái),2用2備,控制UASB上升流速為0.5m/h;沼氣通過三相分離器收集后引至沼氣燃燒裝置進(jìn)行燃燒處理。設(shè)計(jì)說明:初期投入沼液及城市污水廠污泥(投泥量為25t/池),接種馴化外購某品牌耐鹽菌,由低負(fù)荷進(jìn)水開始逐步提升COD負(fù)荷至設(shè)計(jì)值。(6)污泥緩沖池。設(shè)計(jì)尺寸:4.0m×7.0m×5.5m,1座,有效容積為150m3。設(shè)置污泥回流泵2臺(tái)。設(shè)計(jì)說明:污泥回流避免厭氧污泥的流失,提高UASB污泥濃度,適當(dāng)排泥減小處理負(fù)荷。(7)活性污泥池。設(shè)計(jì)尺寸:12.0m×7.0m×5.5m,1座,有效容積為420m3,HRT為10h,污泥質(zhì)量濃度為3000mg/L。曝氣采用橡膠膜微孔曝氣器,氣源采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)。設(shè)計(jì)說明:起到生物選擇的作用,3000~5000mg/L高活性污泥濃度降解有機(jī)物去除效率較高。(8)二級(jí)生物接觸氧化池。設(shè)計(jì)尺寸:16.0m×8.0m×5.0m,1座,有效容積為600m3,HRT為14.4h,曝氣采用橡膠膜微孔曝氣器,氣源采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)。設(shè)計(jì)說明:設(shè)置的組合式填料,DO充分且負(fù)荷較為穩(wěn)定,馴化活性污泥掛膜形成后出水穩(wěn)定性較好。(9)陶粒生物濾池。設(shè)計(jì)尺寸:3.0m×6.0m×5.0m,1座,有效容積為80m3,HRT為2h,曝氣采用橡膠膜微孔曝氣器,氣源采用羅茨鼓風(fēng)機(jī),陶粒濾料為50m3。設(shè)計(jì)說明:濾池內(nèi)形成良好的好氧、缺氧、厭氧組合,設(shè)置多級(jí)曝氣及排泥系統(tǒng),作為生化末端保障系統(tǒng)。(10)斜管沉淀池。設(shè)計(jì)尺寸:12.0m×6.0m×5.0m,1座,沉淀池面積為72m2,設(shè)計(jì)表面負(fù)荷為0.7m3/(m2•h)。設(shè)置下斜管填料為72m3,污泥回流泵2臺(tái),剩余污泥泵2臺(tái)。設(shè)計(jì)說明:生化末端。(11)污泥濃縮池。設(shè)計(jì)尺寸:3.0m×6.0m×5.0m,1座,配備50m2箱式壓濾機(jī)1臺(tái);口徑DN50氣動(dòng)隔膜泵2臺(tái)。設(shè)計(jì)說明:為了考慮污泥的妥善處置,設(shè)置脫水機(jī)房進(jìn)行最終處置。污泥脫水采用板框壓濾機(jī)方式,操作運(yùn)行簡單、運(yùn)行費(fèi)用低,利用氣動(dòng)隔膜泵將濃縮污泥脫水至70%~80%。
4工程調(diào)試及處理效果
該工程于2017年6月竣工,通過單機(jī)及聯(lián)機(jī)調(diào)試,投入生物調(diào)試及試運(yùn)行中。項(xiàng)目啟動(dòng)期,僅進(jìn)入少量生產(chǎn)廢水,UASB系統(tǒng)、活性污泥及好氧系統(tǒng)接種沼液及城市活性污泥,投加污泥量約為1/5池容,厭氧系統(tǒng)投加后開啟內(nèi)循環(huán)混合均勻,好氧系統(tǒng)實(shí)際悶曝1周,分別開始加入面粉及沼液以及投加外購的耐鹽菌,耐鹽菌種投加總量為1.5t粉劑。UASB厭氧COD負(fù)荷為0.2kg/(m3•d),逐步提升,開啟內(nèi)循環(huán)泵提高上升流速,兩周后厭氧產(chǎn)氣明顯(過水封罐,未計(jì)量),逐步加入預(yù)處理后的生產(chǎn)廢水,處理效率保持于50%以上,系統(tǒng)3個(gè)月后UASB出水穩(wěn)定,COD去除率保持在70%以上,產(chǎn)氣量較大(未計(jì)量),厭氧系統(tǒng)中上層水溫溫度在冬季均能保持在20℃以上(未開啟蒸汽加熱)。活性污泥系統(tǒng)培養(yǎng)速度較快,污泥SV30在試運(yùn)行1個(gè)月后保持3000mg/L左右,后續(xù)正常運(yùn)行在3000~5000mg/L之間。調(diào)試初期泡沫豐富,加裝噴淋水進(jìn)行除泡,冬季有適當(dāng)投加中性消泡劑。水溫保持在25℃以上,活性污泥池DO消耗較大,始終保持較大的供氧量。活性污泥運(yùn)行污泥量較大時(shí),靜置進(jìn)行排泥。生物接觸氧化池掛膜顏色灰褐色,掛膜速度較快,可生化性較好情況下,總體污染負(fù)荷一般,培養(yǎng)過程順利,末端DO保持在2mg/L以上,至生物濾池系統(tǒng)負(fù)荷較低,出水進(jìn)入沉淀池沉降性較好,無需投加混凝藥劑。經(jīng)過沉淀池后,出水略帶黃色,末端出水增設(shè)1套次氯酸鈉消毒脫色系統(tǒng),日常少量加入次氯酸鈉溶液,對色度降低有所作用,兼顧有消毒作用。由表3可知,經(jīng)過近10個(gè)月的調(diào)試后系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,出水水質(zhì)達(dá)到了工業(yè)園區(qū)污水處理廠接管水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。該工程對COD、BOD5、氨氮、TP、SS的去除率分別為96.5%、96.8%、80.2%、70%、97.9%。
5工程投資及運(yùn)行成本
工程總造價(jià)費(fèi)用500萬,其中土建造價(jià)230萬,設(shè)備費(fèi)200萬,安裝調(diào)試等費(fèi)用70萬;系統(tǒng)直接運(yùn)行費(fèi)用為2.60元/m3,其中電費(fèi)處理站總電耗約為800kW•h/d,折合電費(fèi)為0.8元/m3;藥劑費(fèi)為投加堿液、混凝劑、消毒藥劑,綜合投加成本為1.5元/m3。勞動(dòng)定員2人,人工費(fèi)折合為0.3元/m3。
6結(jié)語
針對該類醬菜廢水的高鹽度及較高的生產(chǎn)廢水(下高峰負(fù)荷廢水,采用耐鹽菌和考慮低負(fù)荷厭氧運(yùn)行的方式,依然能夠保持較高的厭氧去除效率,使得后續(xù)好氧生化系統(tǒng)能夠在良好的低沖擊負(fù)荷條件下運(yùn)行,厭氧出水的穩(wěn)定性解決了工廠排水高峰負(fù)荷明顯的問題。高鹽度的異常影響再通過后續(xù)加大綜合調(diào)節(jié)池池容(車間內(nèi)解決)使得系統(tǒng)運(yùn)行較為穩(wěn)定。調(diào)試歷經(jīng)夏季及冬季,氣溫及濕度驟變使得好氧系統(tǒng)易出現(xiàn)大量泡沫并有污泥解絮等情況出現(xiàn)、出水及色度波動(dòng),降低負(fù)荷運(yùn)行后,很快恢復(fù)正常。項(xiàng)目調(diào)試完成后,出水可穩(wěn)定達(dá)園區(qū)污水處理廠納管要求,通過調(diào)試期間的各項(xiàng)優(yōu)化工作,完善各項(xiàng)人員培訓(xùn)、現(xiàn)場工作管理制度的實(shí)施,本項(xiàng)目已達(dá)到設(shè)計(jì)處理的目的,對同類型廢水處理具有一定借鑒意義。
參考文獻(xiàn)
[1]王正揚(yáng),周志剛.馴化嗜鹽菌處理醬菜廢水的實(shí)驗(yàn)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2012(12):2-3.
[2]羅曉棟,姚創(chuàng),李詩瑤,等.混凝沉淀-SBBR技術(shù)處理醬菜廢水的工程設(shè)計(jì)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(12):79-81.
[3]崔有為,王淑瑩,宋學(xué)起,等.NaCl鹽質(zhì)量濃度對活性污泥處理系統(tǒng)的影響[J].環(huán)境工程,2004,22(1):19-21.
[4]陳垚,曾朝銀,龍騰銳,等.榨菜綜合廢水好氧生物處理工藝的選擇試驗(yàn)[J].中國給水排水,2009,25(15):21-25.
[5]李曉品,巍姍姍,韓懿,等.ASBBR處理超高鹽榨菜腌制廢水[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2013,7(12):4697-4702.
作者:曾德城 單位:廈門福添環(huán)保科技有限公司