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水解酸化——SBR工艺处理饮料生产废水

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摘要:介绍了水解酸化+SBR工艺处理饮料生产废水的工艺设计和运行效果。该工艺具有处理效果好、低能耗、易管理等特点。在进水CODcr2000~4000mg/lBOD51000~2000mg/l的条件下,经过该系统处理,出水CODcr保持在130mg/l以下,BOD4保持在25mg/l以下,出水水质达到(GB8978)《中华人民共和国国家标准污水综合排放指标》的Ⅱ级标准。

 

关键词:饮料生产废水;水解酸化;SBR

 

1、废水水质及排放标准

某饮料公司主要产品为汽水类饮料,排放的废水水质属蔗糖有机废水,主要来自洗瓶废水及灌注机、溶糖罐等设备清洗废水以及链板式输送带残留的产品原液和杀菌剂、润滑剂残液,另外废水还包括冲洗地面水以及纯水制备过程中反冲洗水。废水中所含的主要污染物有蔗糖、咖啡碱、磷酸、水果汁、柠檬酸、抗坏血酸、香料以及蔗糖,还含有烧碱、碳酸盐等。另外,还含有少量生活污水,总体废水水量为2000m3/d。废水处理后要求达到(GB8978)《中华人民共和国国家标准污水综合排放标准》的②级标准,其主要水质指标见表1。

表1 废水水质及排放标准   mg/l(PH除外)

项目

CODcr

BOD5

SS

PH

原水

2000~4000

1000~2000

≤50

11~12

排放标准

150

30

≤150

6~9

 

2、主导工艺选择

根据原废水处理情况,如单纯用好氧工艺(滴滤池+活性污泥法)需投加大量的硫酸,将PH从12调至11,(每吨废水投加量为1kg),吨废水运行费用很高。故本方案不在沿用原有春好氧工艺,改用厌氧+好氧工艺。

 

根据厌氧过程进行的程度不同,厌氧工艺可分为完全厌氧(通常称其为厌氧法)和不完全厌氧(通常称其为水解酸化法)。水解酸化与完全厌氧相比有以下优点

(1)水解酸化工艺对于固体、大分子有机物的降解,其功能完全和厌氧硝化一样,但可以在常温和较低的温度下运行,产生的剩余污泥量很少,易于处置,实现了污水、污泥的一次性处理,节约投资。

(2)不需要密闭的池,不需要水、气、固三相分离器,降低了造价且便于维护。

(3)由于反应控制在第三阶段前,没有进入产甲烷阶段,因此五万去厌氧反应所具有的不良气味,反应时间也较短,所需的构筑物小,而且没有了产甲烷菌,简化了这多控制因素。

 

由于原水PH较高,如采用完全厌氧,则须在调节池投加大量的酸进行中和,以适应产甲烷菌的生活条件,增加了运行成本,古仔厌氧阶段选择水解酸化法。

 

SBR工艺即序批式活性污泥法,是一种污水生化处理方法,它由一个或多个曝气反应池组成,污水分批进入池中,经活性污泥净化后,上清液排出池外即完成一个运行周期,目前已用于多种工业废水处理,并取得显著效果。

 

故本方案采用水解酸化+SBR的工艺组合。

 

3、工艺流程及主要构筑物设计参数

     

 

3.1流程说明

由生产车间排出的废水含油塑料吸管、塑料片等杂物,应首先经过机械格栅,将原水中含油的杂物截留。经机械格栅后的废水进入调节池,调节水质水量,再由提升泵提升,将废水泵如水解酸化吃,在水解酸化池中由于水解菌的作用,将废水中含有的大分子、不溶性有机物降解为小分子、溶解性有机物,并且在酸化菌的作用下进一步转化成有机酸使PH值降低。经水解酸化后的废水进入SBR池,在SBR池中好氧微生物的作用下,废水中的有机物被微生物吸附、降解生成二氧化碳、水和氮等,并从废水中彻底去除,同时微生物合成新细胞,使活性污泥量增加。好氧生化处理后的水,已满足排放要求,经计量后排放。

 

玻璃瓶生产线排出高浓度废碱液,排出量约为40~80m3/d,为减轻对生化工艺的冲击,需设置浓废液贮存池贮存高浓度废碱液,再将其均匀汇入处理系统。

 

餐厅排放的废水,经过隔油池后汇入格栅井,进入生化处理系统。

 

3.2主要构筑物及设计参数

(1)格栅井及自动格栅。用于截留大颗粒杂物。格栅井为钢筋混凝土池体,内做防腐。

(2)调节池。用于调节水质水量。停留时间HRT=12h,有效容积V=1360m3.钢筋混凝土池体,内做防腐,1座。内设潜水搅拌机及提升泵,提升泵为潜水泵,设3台,2用1备。

(3)水解酸化反应池。微生物进行水解酸化反应的场所。水解酸化反应池有机物容积负荷为1.2kg/(m3·d),污泥浓度为3000mg/l,反应池有效容积V=1090m3,水力停留时间12h,连续运行。池体为钢筋混凝土,设池顶盖,内表面做防腐处理。每池底部均设配水系统,脉冲进水。

(4)SBR池。微生物进行好氧生化反应的场所。在SBR池中,有机物被好氧微生物降解。池体为钢筋混凝土,有效水深4.5m。内设微孔曝气头,曝气头直径为250mm,每个服务面积为0.6~0.8m2,氧利用率为25%计,共954个,每池每周期排水量为333m3,设滗水能力为Q=350m3/h的滗水器3台,每池1台。每池设排泥泵1台,排泥泵Q=55m3/h,H=12m,N=3.7kw,共3台,用于将SBR池剩余污泥抽入水解酸化池及污泥浓缩池。

(5)鼓风机房及鼓风机。用于SBR池供气,选用罗茨鼓风机4台,3用1备,每个SBR池对应1台鼓风机。

(6)污泥浓缩池。用于浓缩好氧产生的污泥,SBR池产生的污泥30%回流至水解酸化吃。剩余污泥产量556kg/d,污泥浓缩前含水率为99.8%,污泥体积278m3,设有效容积为V=200m3污泥浓缩池2座,钢筋混凝土池体,设池顶盖,间歇式运行。

(7)污泥贮存池。浓缩后污泥含水率98%,污泥体积为28m3,污泥贮存池容积30m3,钢筋混凝土池体,1座。

(8)污泥脱水间及污泥脱水机。用于将好氧过程产生的污泥脱水干化。

(9)浓度液贮存池。用于贮存生产中排放的高浓度废液,有效容积100m3。

 

4、运行效果分析

该工程从<水解酸化池进出水水质报告>、<SBR池进出水水质报告>中可知,水解酸化池的CODcr去除率在45%~50%之间,BOD5去除率在45%左右。处理后,BOD5/CODcr平均值由原来的0.486提高到0.549,增加了废水的可生化性。 

SBR池平均出水水质CODcr保持在130mg/l以下,BOD5保持在25mg/l以下,达到(GB8978)《中华人民共和国国家标准污水综合排放标准》的②级标准。

 

5、结论与分析

(1)采用水解酸化+SBR工艺处理汽水类饮料废水工艺流程短,处理效果好且稳定,CODcr、BOD5去除率分别达到95%和98%,出水PH值8.0左右,SS在35mg/l左右。

(2)原水中含油大量的苛性钠,由于水解酸化菌对PH值的适应范围比较广,且对PH值的变化不如产甲烷菌敏感,故对进入水解酸化反应池的废水PH值要求不高,只需在启动初期投加酸以调整PH(调PH用的算可以是H2SO4或HCl)。水解酸化菌经一段时间的培养驯化后便能够适应高PH值,而且在水解酸化过程中,由微生物呼吸作用而产生的二氧化碳将会与OH-发生反应而产生HCO3-,酸化过程中产生的有机酸也能中和部分OH-,从而使系统的PH缓冲到8.0左右,无需投加酸进行中和,节省药剂费。

(3)该工艺厌氧段只采用水解酸化段,一方面可利用水解酸化菌降解大分子、难溶有机物使之成为小分子、易溶解有机物,改善废水的可生化性,以利好氧过程将这部分有机物去除,降低运行费用;另一方面可避免因为产甲烷菌对生长环境的要求(如PH、温度、有害物质、缓冲能力等的要求)而带来的一系列的操作、控制的复杂性,同时也避免了完全厌氧启动慢,因甲烷气体的产生而带来的安全问题。

篮球竞彩平台2016年12月30日

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