蘋果汁加工高濃度有機廢水的處理
1 原水水質、水且和處理后水質
1.1 原水水量
根據(jù)提供的，該工程設計水量為1000 m3／d 。
1.2 原水水質
該主要來自沖洗、粉碎、榨汁工序，污水可生化性較高。根據(jù)環(huán)保部門要求，處理后水質滿足《污水綜合排放標準》（GB8978－96）中的二級標準。原水水質和處理后水質見表1。
表1 原水水質及處理后水質
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項目
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ρ（CODCr）／（mg·L-1）
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ρ（BOD5）／（mg·L-1）
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ρ（SS）/（mg·L-1）
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pH值
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原水水質
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≤8000
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≤4800
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≤6000
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4～8
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出水水質
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＜150
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＜30
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＜150
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6～9
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2 處理工藝流程
2.1 工藝流程
本工程采用水解酸化+接觸氧化為主體的生化處理工藝，流程如圖：
.jpg) |
2.2 工藝流程說明
①格柵：污水中含有大量漂浮物和懸浮物，為減少后續(xù)處理單元的負荷，設計粗細兩道格柵,保證后續(xù)處理構筑物正常運行。
②預曝氣調節(jié)池：由于生產(chǎn)車間污水排放水質、水量變化大，因此需設調節(jié)池調節(jié)水質、水量。在池內投加 NaOH，調節(jié) pH值。本工程采用預曝氣調節(jié)池，可以防止細微的果屑發(fā)酵，對有機物也有一定的去除率。
③提升泵：預曝氣調節(jié)池內水位較低，且變化較大，因此池內設污水提升泵，使污水流到后續(xù)的構筑物中進行處理，提升泵采用WQ潛污泵，l用1備。
④初沉池：采用平流式，進一步沉淀微細果屬及懸浮物，以保證后續(xù)處理構筑物的正常運行。
⑤水解酸化池：利用兼氧菌將大分子有機物轉化為易好氧生物降解的小分子有機物，降低CODcr濃度，減輕后續(xù)好氧處理負荷。池內設置彈性填料，分段加密懸掛。正常運行后，CODcr去除率45％，運行相當穩(wěn)定。運行時采用間歇曝氣，間隔時間8h，每次曝氣時間 5～10 min。水解酸化出水在進接觸氧化池前，利用自動投藥泵投加NaOH溶液，調節(jié)pH值調至6～8。
⑥接觸氧化池：本工藝采用兩級接觸氧化，池內安裝彈性填料，一級接觸氧化池采用散流式曝氣器，二級接觸氧化池采用微孔曝氣器。
⑦二沉池：采用平流式，沉淀分離接觸氧化池出水中脫落的生物膜，減少后續(xù)氣浮池加藥量，降低運行成本。
2.3 主要構筑物及其工藝參數(shù)
主要構筑物及其工藝參數(shù)見表2。
表2 主要構筑物及其工藝參數(shù)
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構筑物
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型號規(guī)格
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數(shù)量
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設計及運行參數(shù)
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格柵
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粗格柵、細格柵
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各1套
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粗格柵：10 mm柵隙，細格柵：3 mm 柵隙
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預臨氣調節(jié)池
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鋼砼18.0m × 7.5m ×4.0m
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1座
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停留時間 10 h，氣水比10：1
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提升泵
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WQ50－10—3
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2臺
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Q= 50 m3/h，H= 10m，P＝kW
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初沉池
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鋼砼 10.9m × 3.1 m ×4.0 m
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1座
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停留時間2h，有效水深：3.5 m
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水解酸化池
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鋼砼 26m × 10．75 m ×5.0 m
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1座
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停留時間40 h，有效水深：4.6m
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接觸氧化池
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鋼砼 16m × 10.75m ×5 m，12.3m × 8.5m × 5m
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2座
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設計負荷為 1．4 kg[BOD5]/（d·m3 填料），
停留時間 32 h，有效水深：4.5m |
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二沉池
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鋼砼 10.9 m × 3.l m ×4.0 m
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1座
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停留時間2h，有效水深：3.5m
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部分溶氣氣浮
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1臺
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表面負荷 3．2 m3/（m2·h），回流比40％
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污泥濃縮池
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鋼砼 5m ×5 m ×4.0 m
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1座
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濃縮時間 12 h
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3 調試運行及處理效果
3.1 調試運行
為縮短調試時間，從污水處理廠引進200m3 好氧活性污泥，其中100 m3 投入水解酸化池，其余投人接觸氧化池。調試期間間歇進水，進水量逐步加大，從l／4到全部進水，每日排出池內上清液。調試期間，嚴格控制pH值以及營養(yǎng)鹽，進入水解酸化池pH值控制在7～8左右，進入接觸氧化池pH值控制在6～8，在初沉池中投加尿素和磷酸二鉸，以彌補果汁在中氮和磷元素的不足，投加量按m（COD）：m（N）：m（P）=200 ：5：1計算。由于工程的調試時間在夏季，因而相對于冬季調試時間大大縮短，接種 15 d后接觸氧化池掛膜明顯，l月后酸化池掛膜成功。又經(jīng)過 20 d調試運行，污水處理系統(tǒng)進人正常運行狀態(tài)，處理效果穩(wěn)定。調試周期共 50 d。
調試運行經(jīng)驗：在調試前期，由于生物膜未生長完全，水解酸化及接觸氧化池達不到相應的設計負荷，原水濃度又很高，生化填料很不容易掛膜。因此采用污泥回流，起到了稀釋的作用，有利于掛膜。另外，在調試以及運行階段，我們加強了格柵的清渣工作。果汁加工廢水的特點是廢水含有大量的碎果屑、果肉、果膠等物質，這些物質對于后續(xù)處理構筑物有非常不利的影響。針對這種情況，我們在生產(chǎn)車間廢水出口處增加了一道格柵，并請廠家對生產(chǎn)工藝進行了改進，從而降低了原水的SS。
3.2 各構筑物處理效果
表3是根據(jù)長期觀測的平均結果。
表3 各構筑物處理效果
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單元
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ρ（CODcr）／（mg·L-1）
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ρ（SS）／（mg·L-1）
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||||
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進口
|
出口
|
去除率／％
|
進口
|
出口
|
去除率／％
|
|
|
格柵
|
8000
|
7600
|
5
|
5000
|
3900
|
30
|
|
曝氣調節(jié)池
|
7600
|
7200
|
5
|
3900
|
3500
|
8
|
|
初沉池
|
7200
|
6900
|
3.8
|
3500
|
2000
|
30
|
|
水解酸化池
|
6900
|
3700
|
40
|
2000
|
460
|
31
|
|
一級接觸氧化池
|
3700
|
860
|
36
|
460
|
530
|
|
|
二級接觸氧化池
|
860
|
170
|
8.6
|
530
|
480
|
|
|
二沉池
|
170
|
150
|
0.25
|
480
|
230
|
5
|
|
氣浮
|
150
|
115
|
0.44
|
230
|
85
|
2.9
|
3.3 最終處理效果
本設計采用水解一好氧生物處理工藝，克服了處理高濃度有機廢水采用厭氧處理工藝時，要求設備密封嚴格、操作管理復雜等問題。其出水水質如表4，達到了規(guī)定的排放標準。通過系統(tǒng)1年多來的運行表明，該工藝產(chǎn)泥量少，泥餅不含有毒物質，可直接用做肥料。
表4 水質檢測結果
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項目
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原水平均值
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氣浮池出水平均值
|
去除率／％
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ρ（CODcr）／（mg·L-1）
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8000
|
128
|
98.4
|
|
ρ（BOD5）/（mg·L-1）
|
4800
|
28
|
99.4
|
|
ρ（SS）／（mg·L-1）
|
5000
|
85
|
98.3
|
|
PH值
|
4-6
|
6-8
|
|
4 主要技術經(jīng)濟參數(shù)
主要技術經(jīng)濟參數(shù)見表5。
表5 主要技術經(jīng)濟參數(shù)
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項目
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數(shù)量
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備注
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占地／m2
|
1650
|
|
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裝機容量/kW
|
84
|
常開為 68 kw
|
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總投資／萬元
|
230
|
不含三通一平
|
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運行電費／元
|
0.67
|
處理每m3廢水的電費
|
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人員工資／元
|
600
|
污水站4人月工資
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