根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有排水管路，所排放的廢水主要包括濃廢水和淡廢水兩部分，濃廢水主要包括廢糖水原液和洗糖水。排放廢水處理后要求達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 8978—1996味精工業(yè)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，廢水水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)詳見表1。
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排放廢水 |
水量 |
PH值 |
CODcr |
BOD5 |
SS |
氨氮 |
|
濃廢水 |
700 |
5-5.5 |
16000 |
6500 |
450 |
60 |
|
淡廢水 |
700 |
5.5-6.0 |
1500 |
650 |
400 |
10 |
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合計(jì) |
1400 |
|
8750（均值） |
3750（均值） |
425（均值） |
35（均值） |
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標(biāo)準(zhǔn)值 |
|
6-9 |
300 |
150 |
200 |
25 |
2 工程設(shè)計(jì)
2.1 工藝流程
由車間排放的濃廢水自流至濃水調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)pH后由污水泵提升至UASB反應(yīng)器，出水一部分回流至濃水調(diào)節(jié)池，它與UASB反應(yīng)器形成集調(diào)節(jié)、厭氧降解為一體的處理系統(tǒng)；一部分自流至曝氣調(diào)節(jié)池與淡廢水混合，經(jīng)曝氣后由污水泵提升至沉淀池形成一級(jí)好氧系統(tǒng)；此時(shí)沉淀池出水已近達(dá)標(biāo)，再自流至接觸氧化池、氣浮池進(jìn)行好氧生化和物化處理(見圖1)。
2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定
工程設(shè)計(jì)中著重強(qiáng)化厭氧處理單元，同時(shí)好氧工段采用較低的負(fù)荷，以穩(wěn)定剩余污泥，減少污泥排放量，改善污泥脫水性能，具體設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。
工程設(shè)計(jì)中著重強(qiáng)化厭氧處理單元，同時(shí)好氧工段采用較低的負(fù)荷，以穩(wěn)定剩余污泥，減少污泥排放量，改善污泥脫水性能，具體設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。
3 處理效果和處理成本
3.1 處理效果
工程屬省控污染治理項(xiàng)目，山東省環(huán)保局委托泰安市環(huán)保監(jiān)測(cè)站于1999年10月8日—9日進(jìn)行了為期兩天的現(xiàn)場(chǎng)采樣、監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為pH、CODCr、BOD5、SS、NH3-N、流量共6項(xiàng)，
監(jiān)測(cè)頻率每天采樣4次，均測(cè)單樣，監(jiān)測(cè)結(jié)果見表3。
工程屬省控污染治理項(xiàng)目，山東省環(huán)保局委托泰安市環(huán)保監(jiān)測(cè)站于1999年10月8日—9日進(jìn)行了為期兩天的現(xiàn)場(chǎng)采樣、監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為pH、CODCr、BOD5、SS、NH3-N、流量共6項(xiàng)，
監(jiān)測(cè)頻率每天采樣4次，均測(cè)單樣，監(jiān)測(cè)結(jié)果見表3。
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設(shè)施名稱 |
參數(shù) |
附屬設(shè)備 |
備注 |
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濃水調(diào)節(jié)池 |
HRT＝８h |
簡(jiǎn)易石灰中和篩 |
現(xiàn)石灰投加量200kg/d |
|
污水泵 |
N=7.5kw，一用一備 | ||
|
UASB反應(yīng)器 |
NV=8.0kgCOD/(m3.d) q=2.25-0.5m3/(m2.h) |
三相分離器均勻布水器 |
設(shè)備自制 |
|
曝氣調(diào)節(jié)池 |
HRT=.5h NV=3.2kgCOD/(m3.d) |
微孔曝氣器 |
共300只 |
|
污水泵 |
N=7.5kw,二用一備 | ||
|
豎流式沉淀池 |
HRT=3.5h q=1.0m3/(m2.h) |
|
污泥回流比R=30%-35% |
|
接觸氧化池 |
HRT=20hNV=1.0kgCOD/(m3.d) |
微孔曝氣器 |
共500只 |
|
組合填料 |
共800m3 | ||
|
氣浮池 |
處理量Q=60m3/h |
溶氣系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)等 |
|
|
機(jī)房 |
建筑面積=200m2 |
風(fēng)機(jī) |
N=55kw,利用原有建筑物 |
|
污泥濃縮池 |
有效容積=200m3 |
污泥濃縮機(jī) |
因資金所限未上 |
|
均質(zhì)池 |
有效容積=25m3 |
泥漿泵 |
|
|
污泥干化池 |
干化面積=200m2 |
|
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監(jiān)測(cè)點(diǎn)位 |
監(jiān)測(cè)指標(biāo) | ||||||
|
PH |
CODcr |
BOD5 |
SS |
氨氮 |
流量 | ||
|
濃廢水入口 |
最高值 |
5.89 |
20400 |
8164 |
472 |
69.0 |
890 |
|
最低值 |
4.66 |
11000 |
4395 |
391 |
49.2 |
430 | |
|
平均值 |
5.43 |
16388 |
6555 |
421 |
61.0 |
675 | |
|
淡廢水入口 |
最高值 |
5.47 |
6385 |
2623 |
392 |
6.0 |
871 |
|
最低值 |
4.34 |
182 |
66 |
89 |
3.9 |
644 | |
|
平均值 |
5.21 |
1481 |
519 |
153 |
5.2 |
750 | |
|
總排口 |
最高值 |
7.54 |
220 |
20.9 |
104 |
0.697 |
1656 |
|
最低值 |
6.80 |
126 |
11.2 |
56 |
0.338 |
1124 | |
|
平均值 |
7.12 |
170 |
15.6 |
77 |
0.465 |
1425 | |
|
標(biāo)準(zhǔn)值 |
6-9 |
300 |
150 |
200 |
25 |
| |
監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，治理工程設(shè)計(jì)合理，處理效果明顯，排污口廢水中的污染物達(dá)到國家規(guī)定的相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 處理成本
工程總投資307萬元，處理成本主要包括動(dòng)力費(fèi)，人員工資、福利，藥劑費(fèi)，工程折舊和設(shè)施維修費(fèi)等，其經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見表4。
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工程規(guī)模 |
工程投資 |
工程占地 |
總處理成本 |
直接費(fèi)用 |
定員 |
COD削減總量 |
電耗 |
|
1400 |
307 |
3200 |
1.20 |
0.59 |
19 |
10.2 |
0.93 |
4 工程特點(diǎn)
工程設(shè)計(jì)中結(jié)合水力澄清池和IC厭氧反應(yīng)器的特點(diǎn)對(duì)進(jìn)液布水系統(tǒng)進(jìn)行了精心的研究，采用8套均勻布水系統(tǒng)（每套服務(wù)面積36m2，可獨(dú)立操作運(yùn)行，通過人工控制可靈活調(diào)節(jié)各布水系統(tǒng)水力負(fù)荷，也可使整個(gè)系統(tǒng)形成脈沖進(jìn)水）；為提高局部進(jìn)水點(diǎn)的流速，增強(qiáng)系統(tǒng)布水均勻性，設(shè)計(jì)采用較小的開孔比（15%）以形成污泥與進(jìn)液間充分的接觸、最大限度地利 用反應(yīng)器內(nèi)的污泥和有效容積，防止反應(yīng)器內(nèi)形成溝流和死角；對(duì)于三相分離器，設(shè)計(jì)成雙層分離隔板，采用適宜的表面負(fù)荷q=0.25～0.5m3/(m2·h)和較低的出水堰負(fù)荷qL=0.08～0.16L/(m·s)，使三相分離器能保留盡可能多的污泥和排放沼氣，提高出水凈化效果。
由于工程在設(shè)計(jì)中較好地解決了均勻布水、三相分離等問題，UASB反應(yīng)器的出水水質(zhì)澄清、呈青灰色（感官與城市生活污水相似），COD去除率高（平均去除率達(dá)94.9%）,啟動(dòng)周期短、調(diào)試迅速（三個(gè)月），污泥床內(nèi)形成了顆粒污泥（質(zhì)軟、有韌性，粒徑在0.5～1.5mm之間），污泥沉降性能好。整個(gè)工程具備以下特點(diǎn)：
①生化處理（厭氧、好氧單元）始終處于較高的處理水平，固液分離效果明顯，總排口CODCr去除率達(dá)98.5%，BOD5去除率達(dá)99.6%，SS去除率達(dá)97.3%，氨氮去除率達(dá)99.0%。
②工程厭氧處理系統(tǒng)對(duì)溫度變化適應(yīng)性強(qiáng)。整個(gè)調(diào)試期間水溫在25～55 ℃間變化，厭氧處理單元都能達(dá)到滿意的處理效果。由于生產(chǎn)過程中排放的廢水水溫較高（80 ℃），根據(jù)氣溫變化，可通過調(diào)節(jié)淡廢水水量將厭氧反應(yīng)池內(nèi)的水溫控制在適宜的范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)中不需另考慮 熱交換設(shè)施。
③工程厭氧處理系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。生產(chǎn)過程中排放的廢水量大、呈周期性變化，濃廢水CODCr濃度從40000mg/L到5000mg/L不等，每班（8h）為一變化周期，瞬時(shí)COD容積負(fù)荷從3kgCOD/(m3·d)到35 kgCOD/(m3·d)變化，但只要日平均容積負(fù)荷約為8 kgCODCr/(m3·d)，厭氧出水水質(zhì)就能穩(wěn)定在1 000 mg/L左右，因此，總排口出水水質(zhì)波動(dòng)不大。
④接觸氧化池出水中有機(jī)污染物多以溶解狀態(tài)存在，經(jīng)氣浮處理COD去除率不高（≤15%），故企業(yè)實(shí)際運(yùn)行中氣浮設(shè)施基本不開，只有當(dāng)接觸氧化池出水COD≥200mg/L時(shí)才啟動(dòng)氣浮設(shè)施，實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用較表4所列數(shù)據(jù)低。
⑤由于進(jìn)水COD以溶解狀態(tài)存在，且絕大多數(shù)COD是通過厭氧反應(yīng)去除的，而好氧工段采用 較低的負(fù)荷，雖然調(diào)節(jié)曝氣池容積負(fù)荷較高［3.2 kgCOD/（m3·d）］,但因活性污泥濃度較高M(jìn)LSS=6500mg/L），其污泥負(fù)荷并不高［0.49 kgCOD/（kgMLSS·d）］，故剩余污泥排放量較低，沉淀池每天排放污泥20m3，厭氧剩余污泥自調(diào)試以來(半年)共排放80m3。
5 經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)
① 檸檬酸廢水濃度高，厭氧反應(yīng)池處理效果的好壞是整個(gè)工程造價(jià)和運(yùn)行成本高低的關(guān)鍵，為此本工程采用并強(qiáng)化了運(yùn)行穩(wěn)定、效果優(yōu)良的UASB厭氧處理技術(shù)，以最大程度 地提高厭氧處理元的CODCr去除率。
②以瓜干為原料的發(fā)酵廢水通過生化處理可以達(dá)到較高的COD去除率，但廢水中的色度很難解決，最終出水經(jīng)混凝氣浮也難以達(dá)到滿意的效果，物化工段色度去除率≤30%，氯氧化或臭氧氧化因成本過高未采用，因此工程最終出水澄清但呈黃色，與淡茶水相似。
③檸檬酸廢水pH較低、呈酸性，在進(jìn)入U(xiǎn)ASB前（特別是調(diào)試初期）應(yīng)對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，使廢水呈中性。原設(shè)計(jì)采用變速中和濾塔調(diào)節(jié)來水pH，由于企業(yè)資金緊張，故嘗試在濃水調(diào)節(jié)池上改用簡(jiǎn)易石灰篩網(wǎng)。實(shí)踐表明，該設(shè)施運(yùn)行簡(jiǎn)單、效果穩(wěn)定、成本較低，宜于在中、小型廢水治理工程中使用。
②以瓜干為原料的發(fā)酵廢水通過生化處理可以達(dá)到較高的COD去除率，但廢水中的色度很難解決，最終出水經(jīng)混凝氣浮也難以達(dá)到滿意的效果，物化工段色度去除率≤30%，氯氧化或臭氧氧化因成本過高未采用，因此工程最終出水澄清但呈黃色，與淡茶水相似。
③檸檬酸廢水pH較低、呈酸性，在進(jìn)入U(xiǎn)ASB前（特別是調(diào)試初期）應(yīng)對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，使廢水呈中性。原設(shè)計(jì)采用變速中和濾塔調(diào)節(jié)來水pH，由于企業(yè)資金緊張，故嘗試在濃水調(diào)節(jié)池上改用簡(jiǎn)易石灰篩網(wǎng)。實(shí)踐表明，該設(shè)施運(yùn)行簡(jiǎn)單、效果穩(wěn)定、成本較低，宜于在中、小型廢水治理工程中使用。
