豆制品生产废水处理工程_图文

1、60给水排水Vol 133No 162007豆制品生产废水处理工程梁延周(北京市环境保护科学研究院,北京100037摘要针对豆制品生产废水水质水量变化大、SS 高、易酸化、易产生污泥膨胀等特点,采用气浮UASB SBR 砂滤生物活性炭过滤工艺。工程实践证明,该工艺处理效果良好,最终出水可达北京市水污染物排放标准(试行中排入地表水体及其汇水范围的二级标准。同时给出了厌氧段酸化和好氧段污泥膨胀问题的解决办法。关键词豆制品生产废水气浮UASB SBR 1工程概况豆制品废水主要来源于洗豆水、泡豆水、浆渣分离水、压滤水、各生产工艺容器的洗涤水、地面冲洗水等1。其中黄泔水COD Cr 高达20000300

2、00mg/L ,泡豆水的COD Cr 40008000mg/L 2,其他废水COD Cr 相对较低。根据实际工程经验,豆制品废水处理易出现以下问题:豆制品生产属于间歇生产方式,排水时间较集中,水量和水质很不均匀;SS 高达10001500mg/L ,厌氧条件下易在废水表面形成浮渣层;高浓度废水在厌氧处理过程中易酸化,使厌氧单元的处理效果恶化;好氧阶段采用活性污泥法处理,易产生污泥膨胀。北京豆制食品工业公司是一家年产1.5t 各类豆腐、2000t 豆制品和1万t 豆浆的大型国有豆制食品加工企业,生产过程中产生大量的高浓度有机废水,为此该公司决定建设一座处理规模为900m 3/d 的废水处理厂,将

3、高浓度废水和低浓度废水分别处理,出水执行北京市水污染物排放标准(试行中排入地表水体及其汇水范围的水污染物排放标准中的二级标准。厂方提供的废水设计水质水量及排放标准详见表1。表1废水设计水质水量及排放标准项目COD Cr/mg/L BOD 5/mg/L SS / mg/L p H 水量/m 3/d 高浓度废水120006000150056160低浓度废水25001200100067740排放标准60205068.52工艺流程及主要构筑物2.1废水处理工艺流程(见图1图1废水处理工艺流程从图1中可以看出,本工艺具有如下特点:高、低浓度废水调节池分开设置,解决废水水量和水质的不均匀性问题,同时在高浓

4、度调节池内设蒸气管,满足中温厌氧反应的要求,在混合调节池内设置预曝气设施,防止悬浮物沉淀和腐败。在调节池前设置气浮池,将进水中的大部分悬浮物去除,防止调节池表面出现浮渣层。豆制品废水出水温度较高,极易腐败酸化,废水排出车间后,在管道内流动的过程中即已变酸,当到达废水处理厂时,废水的p H 可达到5左右。为了防止UASB 反应池出现酸化现象,在UASB 反应池前设置投加NaO H 的装置,调整废水的p H 。另外,设置废水回流设施,也可降低废水在UASB 反应池内部的酸化作用,同时可改善废水在UASB 反应池内的布水条件。由WATER &WASTEWA TER E N GINEERI N

5、 G于SBR工艺具有运行稳定性好、抗冲击能力强,并具有防止污泥膨胀等优点,好氧部分采用了SBR工艺。为了稳定的达到北京市二级排放标准要求,工艺流程最后采用了生物活性炭过滤工艺,与吸附活性炭工艺相比,生物活性炭具有生物再生能力、吸附容量大、使用寿命长的优点。2.2主要构筑物及工艺设计参数(1气浮池。采用加压溶气气浮设备,HRT30 min。高浓度气浮池的处理能力为15m3/h,低浓度气浮池的处理能力为65m3/h,前端均设有机械搅拌式加药装置,投加PAC和PAM,反应时间为15min。(2UAS B反应池。总有效容积225m3,HRT 33.7h,进水流量6.67m3/h,容积负荷6kgCOD

6、Cr/ (m3d。采用中温厌氧发酵,设计温度35。MLSS 40g/L,为提高布水的均匀性,使泥水充分接触,采用脉冲式进水,内设5组三相分离器。(3SBR池。总有效容积2100m3,HR T68 h,设计流量30.83m3/h,容积负荷0.15kgBOD5/ (m3d,ML SS3g/L,SBR池采用连续进水、出水和定水位的运行方式,由主曝气格和两个对称的序批格组成,并按以下方式运行:主曝气格分为进水曝气4h,停止进水曝气6h;两个对称的序批格提供了类似于传统SBR工艺的处理过程,进水曝气3h,停止进水曝气1h,静止沉淀1h,排水5h;当一个序批格在进水、曝气和沉淀过程中,另一个序批格则在排水

7、状态,两个序批格的作用周期交替。SBR池按照上述运行程序运行,最终形成SBR 系统的连续进水和连续出水。SBR池每个运行周期为10h。本工程在两个序批格内分别设有一台固定堰式排水装置,自动交替运行排水。SBR池采用5台SSR2125型的三叶罗茨风机供气,空气扩散装置采用旋混曝气器。主曝气池内DO34mg/L,序批格内DO2mg/L。(4生物活性炭滤池。为了保证出水水质能够稳定的达到排放标准,SBR池出水经石英砂过滤后,再增加一级生物活性炭处理装置。共2座,每座31m3,总容积62m3。滤速为3m/h,活性炭层高度2.5m,采用 3mm×5mm的柱状活性炭,曝气强度气水比41。采用气水

8、联合反冲洗,水反冲洗强度4L/(sm2,气反冲洗强度8L/(sm2。3调试运行及分析3.1气浮池的调试及运行废水进入气浮池前投加PAC和PAM,PAC投加量为150200mg/L,PAM投加量为5mg/L。低浓度气浮池进水COD Cr、SS分别为2911mg/L、1050mg/L,出水COD Cr、SS分别为1902mg/L、200mg/L。高浓度气浮池在运行期间,进出水COD Cr、SS分别为3901mg/L、1850mg/L和2658mg/L、555mg/L。由此可知,气浮工艺不仅可以去除32%35%的COD Cr,减轻后续生化处理的负荷,还可去除废水中70%80%的SS,避免大量沉渣存入

9、调节池,出现浮渣板结的现象。3.2UASB反应池的调试运行UASB反应池接种天津北城污水处理厂厌氧污泥,经1个月的污泥恢复处理后开始进水调试。每日提高水温2直至(35±2。在1kgCOD Cr/ (m3d容积负荷条件下稳定运行10d后,再提高负荷,计划每次提高0.5kgCOD Cr/(m3d。但在整个运行期间,由于生产车间的管理问题,高浓度废水始终未能达到设计进水水质,因此UASB池的容积负荷最高仅达到2.7kgCOD Cr/(m3d。UASB 反应池在运行过程中应控制V FA100mg/L,p H 为7.27.5,如出现p H<7的现象,出水水质会明显恶化。UASB反应池前投

10、加NaO H后p H调整到10,运行逐渐稳定。经3个半月的试运行,处理水量最大达到230m3/d,COD Cr由进水的2658 mg/L下降到315mg/L,去除率达88%。SS由进水的555下降到150mg/L,去除率达73%。3.3SBR池的调试及运行SBR池接种高碑店污水处理厂曝气池的回流污泥,接种量折合绝干污泥量100kg。沉淀池出水和低浓度气浮池出水在混合调节池混合后进入SBR池,COD Cr为1830mg/L,SS为190mg/L,污泥培养、驯化初期的进水量控制在处理水量的1/5 (即180m3/d。待出水符合排放要求并稳定运行710d后,再提高进水量,每次提高总水量的1/5。经过

11、40d的污泥驯化,ML SS达到2.5g/L,COD Cr 下降到102mg/L,去除率达94.4%,SS下降到56mg/L,去除率为71%。SBR池在运行过程中曾出现污泥膨胀现象,镜WA TER&WASTEWATER ENGINEERING给水排水Vol133No16200761检可以看到大量的丝状菌,污泥沉淀性能差,大量污泥随出水流失。丝状菌膨胀的成因较复杂3,经过现场调试运行后的分析得出主要由以下两方面的原因造成:进水有机负荷高,当进水负荷超过设计负荷,并连续运行一周后,就会出现污泥膨胀的趋势或现象,此时镜检可观察到丝状菌逐渐增多。因此在运行中应严格控制进水有机负荷,使污泥中的丝

12、状菌保持在一个较低的水平,避免出现污泥膨胀。废水缺乏营养元素4,通过对废水的检测发现,废水中的总磷含量偏低,BODP为1000.8,造成因缺乏营养而产生丝状菌污泥膨胀。缺磷的原因主要是由于豆制品生产过程中,磷被生产的产品所带走,而废水中的磷在经过混凝气浮前处理时又随排出的浮渣有所流失。调整的措施是在废水进入SBR池后,投加适量的含磷化肥,提高废水中的磷含量,使BODP满足1001的要求,控制丝状菌引起的污泥膨胀。3.4生物活性炭滤池的调试及运行为了使生物活性炭滤池能长时间正常工作, SBR池出水先经石英砂过滤罐过滤,去除水中的残余SS,经过滤后COD Cr由102mg/L下降到92mg/ L,

13、去除率为10%;SS由56mg/L下降到25mg/L,去除率为55%。再经过生物活性炭滤池处理, COD Cr由92mg/L下降到31mg/L,去除率66%; SS由25mg/L下降到20mg/L,去除率为20%。3.5处理效果经检测,采用气浮UASBSBR砂滤生物活性炭过滤工艺处理豆制品生产废水效果良好,高浓度废水处理系统因进水水质的原因未能达到设计负荷要求,低浓度废水处理系统完全满足设计要求。具体数据见表2。表2系统处理效果项目COD Cr/mg/LBOD5/mg/LSS/mg/Lp H高浓度废水390123401850 5.7低浓度废水291116021050 6.8出水318207.5

14、排放标准60205068.54技术经济分析本处理工程占地2800m2,总投资为320万元,其中土建150万元,设备170万元。废水处理运行成本为1.82元/m3,其中电费0.89元/m3,药剂0.75元/m3,人工0.18元/m3。5结论(1豆制品废水属于高浓度有机废水,废水的可生化性好。通过本工程自20032006年的实际运行,证明该豆制品废水在设计负荷范围内,采用气浮UASBSBR砂滤生物活性炭过滤工艺,效果良好。各单元处理构筑物对有机污染物的实际去除率,均达到设计要求。最终出水可达北京市水污染物排放标准(试行排入地表水体及其汇水范围的水污染物排放标准中的二级标准。(2豆制品废水极易腐败酸

15、化,因此实际运行中需投加NaO H调节UASB反应池废水的p H,防止挥发酸浓度升高。运行中应严格控制SBR池的进水容积负荷不超过0.15kgBOD5/(m3d,避免因超负荷运行出现的污泥膨胀现象。对由于磷元素缺乏引起的丝状菌污泥膨胀,运行中应投加含磷化合物,保持废水中BODP为1001,就可以控制丝状菌引起的污泥膨胀。(3在豆腐生产工艺过程中,高、低浓度废水较难分开,建议今后设计中将高、低浓度废水混合处理,废水来水水质较稳定,对处理系统的冲击较小,还可以简化处理系统,减少投资。参考文献1喻泽斌.肖桂荣.UASBSBR工艺处理腐乳腐竹厂废水.中国给水排水,2004,20(1:83852郑晓英.操家顺.王惠民.豆制品生产废水