投藥氣浮-UASB-SBR處理淀粉廢水案例
某淀粉廠廢水主要來源于生產(chǎn)過程中的工藝廢水（主要包括蛋白液、中間產(chǎn)品的洗滌水、各種設備的沖洗水等），廢水中有機物含量較高，CODcr含量為12000mg/L, BOD5 / CODcr =0.53,可生化性較好。廢水處理工程的設計規(guī)模1000m3/d，處理后水質(zhì)要求達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）一級排放標準，進水水質(zhì)和排放標準見表1。
表1 廢水的污染狀況及執(zhí)行的排放標準
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處理工藝的確定
馬鈴薯淀粉生產(chǎn)廢水本身含有機質(zhì)多、濃度高且懸浮物含量大，廢水BOD5/CODcr=0.53,可生化性較好，同時在本工程中出水水質(zhì)要求較高。考慮到以上因素，工藝選用物理與生化處理相結(jié)合的方式。物理法通過藥劑投加、絮凝氣浮工藝主要去除懸浮物、膠體物質(zhì)及部分有機物，同時回收植物蛋白飼料。針對廢水本身有機物濃度高的特點，生化處理采用厭氧-好氧相結(jié)合的處理工藝。
各主要構(gòu)筑物介紹
1 調(diào)節(jié)池
此處調(diào)節(jié)池采用矩形對角線出水的均質(zhì)調(diào)節(jié)池。該調(diào)節(jié)池的特點是出水槽沿對角線方向設置，廢水由左右兩側(cè)進入池后，經(jīng)過不同的時間才流到出水槽，使出水槽的混合廢水是從不同時間內(nèi)流進來的，也就是說其濃度是不相同的，這樣就達到了自動調(diào)節(jié)均和的目的。由于淀粉廢水中含有大量的懸浮物質(zhì)，考慮到要回收廢水中的大量植物蛋白，調(diào)節(jié)池設機械攪拌裝置，通過機械攪動阻止廢水中懸浮物質(zhì)的沉淀。調(diào)節(jié)池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，容積250 m3，池體尺寸為14.0m×6.0m×3.5m，停留時間6h。
2 氣浮池
由于廢水的固體懸浮物含量很高,且含有大量的蛋白，所以設一氣浮池,分離提取蛋白質(zhì),提高經(jīng)濟效益，同時減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的壓力。此工藝選用壓力回流溶氣方式；亓魅軞夥绞绞菍飧〕氐牟糠殖鏊(總水量的20%)回流加壓溶氣后與進水混合進入氣浮池；亓魅軞鈿飧【哂腥軞夤奕莘e小，氣泡分散度高且比較均勻的優(yōu)點，但氣浮池容積較大。絮凝劑采用計量泵投加，PAC配制成濃度為5%－10%的水溶液，加入量為廢水量的1%－2%； PAM配制成0.05%－0．1%的水溶液，加人量為廢水量的2%－4%。氣浮池平均水深2m,凈容積24m3。選取TS-V型的溶氣釋放器和TR-4型的壓力溶氣罐,溶氣罐容積0.625m3，直徑0.4m，所需空氣量0.025m3/min。
3 UASB反應器
UASB反應器采用半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為了滿足池內(nèi)厭氧狀態(tài)并防止臭氣散逸，UASB池上部采用蓋板密封，出水管和出氣管分別設水封裝置。由于SBR的水回流，此時進入UASB的水量為1500m3/d,反應區(qū)容積為1615m3，采用3座UASB并聯(lián)運行，則單個UASB反應區(qū)的容積為538.3m3,處理水量為62.5m3/h。在常溫(20℃～25℃)運行，容積負荷為6.0kgCOD/(m3.d)，沉淀區(qū)表面負荷0.649m3/(m2.h)，反應區(qū)水力停留停留時間8.6h。
4 預曝氣沉淀池
預曝氣沉淀池采用平流式沉淀池，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池子有效容積3.6m3，尺寸為：7.2m×0.5m×1.56m，每小時所需空氣量6.25m3/h。
5 SBR反應器
考慮到進水的連續(xù)性，采用兩個SBR反應器并聯(lián)運行,一個反應池進水完成后，停止進水，在進行曝氣、沉淀、出水等工藝時，另一反應池進水。池子為鋼混結(jié)構(gòu)，反應池容量1000m3,尺寸為：20m×10m×5m，BOD-污泥負荷0.3kg/(kg.d),曝氣池內(nèi)MLSS濃度2000mg/l,一周期運行時間8h，其中進水4h，曝氣3h，沉淀0.5h，排水0.5h。曝氣階段每池供氧量9.685kgO2/h，排出比為1/4。
工程的啟動運行
1 UASB的啟動
接種污泥取自城市污水廠的絮狀消化污泥，污泥體積25m3。經(jīng)篩網(wǎng)過濾后污泥投加UASB反應器，注入淀粉廢水浸泡。在啟動開始階段采用間歇進水，同時由于甲烷菌活性在酸性條件下會受到抑制，UASB反應器內(nèi)的最佳ph值為6.8～7.2，在啟動開始時應投入石灰調(diào)節(jié)PH值在6.5～7.5范圍內(nèi)，后逐步用出水回流調(diào)節(jié)PH值，控制出水回流比為1：0.5。待出水CODcr去除率達到80%時，再增加進水量和進水頻率，控制CODcr容積負荷由2.0kgCOD/(m3.d)逐漸提高到6kgCOD/(m3.d)，每階段以CODcr去除率為指標，當出水CODcr去除率10天內(nèi)穩(wěn)定在80%左右時，方可進入下一階段提高負荷。運行3個月后，反應器內(nèi)污泥濃度逐漸增大，產(chǎn)氣量穩(wěn)定，CODcr去除率穩(wěn)定在90%左右。
2 SBR的啟動
SBR啟動時接種污泥與UASB接種污泥取自同一城市污水廠，污泥濃度為3000mg/l，考慮到廢水中含磷量較少，達不到活性污泥對微生物的需求，因此需連續(xù)投加磷肥。開始時悶曝至污泥呈現(xiàn)黃褐色后逐步加大水量，每曝氣10小時后靜置停留2小時，排出1/3的上清液再補充新鮮污水，經(jīng)過3個多月的調(diào)試后進入穩(wěn)定運行期。
主要技術經(jīng)濟指標
廢水處理站工程總投資：282.5萬元。其中：土建構(gòu)筑物：176.5萬元；設備：77.4萬元；間接費用：28.6萬元。工程運行費用如下：
動力費：廢水處理站總裝機容量為110kW，實際工作容量為75kW。每m3廢水處理費用為：75×0.5×24/1000=0.90元/m3。
人工費：操作人員以6人計，每人月工資1000元，人工費為：（6×1000）/（30×1000）＝0.20元/m3廢水。
藥劑費：藥劑費按1500元/d記，每m3廢水處理費用為：1500/1000=1.50元/m3。
總運行費用為：2.6元/m3廢水。
在運行過程中每m3廢水可提取蛋白飼料5.0kg，按1150元/t計算，每m3廢水可產(chǎn)生效益5.75元。 每年可以提取蛋白飼料1750t，UASB處理過程中每m3廢水沼氣產(chǎn)量約為1.90m3，按0.50元/m3記，每m3廢水可產(chǎn)生效益0.95元，去除厭氧冬季加熱費用，沼氣效益約為0.50元/m3。效益合計為：6.25元/m3，去除運行費用，處理每m3廢水可獲得3.65元的額外經(jīng)濟效益。
工程運行情況
經(jīng)過近半年的調(diào)試運行，出水水質(zhì)較好，國家法定環(huán)境監(jiān)測單位對工程出水進行監(jiān)測，結(jié)果為：CODcr 80.7mg/L；BOD 18.9 mg/L；SS 50.7 mg/L；pH 7.43；色度 7倍。各處理單元出水檢測結(jié)果（平均值）見表2。
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