蘋果汁加工高濃度有機(jī)廢水的處理
1 原水水質(zhì)、水且和處理后水質(zhì)
1.1 原水水量
根據(jù)提供的，該工程設(shè)計(jì)水量為1000 m3／d 。
1.2 原水水質(zhì)
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(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978－96）中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。原水水質(zhì)和處理后水質(zhì)見表1。
表1 原水水質(zhì)及處理后水質(zhì)
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項(xiàng)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(zhì)
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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(zhì)
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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(fù)荷，設(shè)計(jì)粗細(xì)兩道格柵,保證后續(xù)處理構(gòu)筑物正常運(yùn)行。
②預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池：由于生產(chǎn)車間污水排放水質(zhì)、水量變化大，因此需設(shè)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量。在池內(nèi)投加 NaOH，調(diào)節(jié) pH值。本工程采用預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池，可以防止細(xì)微的果屑發(fā)酵，對(duì)有機(jī)物也有一定的去除率。
③提升泵：預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池內(nèi)水位較低，且變化較大，因此池內(nèi)設(shè)污水提升泵，使污水流到后續(xù)的構(gòu)筑物中進(jìn)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(jìn)一步沉淀微細(xì)果屬及懸浮物，以保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。
⑤水解酸化池：利用兼氧菌將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易好氧生物降解的小分子有機(jī)物，降低CODcr濃度，減輕后續(xù)好氧處理負(fù)荷。池內(nèi)設(shè)置彈性填料，分段加密懸掛。正常運(yùn)行后，CODcr去除率45％，運(yùn)行相當(dāng)穩(wěn)定。運(yùn)行時(shí)采用間歇曝氣，間隔時(shí)間8h，每次曝氣時(shí)間 5～10 min。水解酸化出水在進(jìn)接觸氧化池前，利用自動(dòng)投藥泵投加NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH值調(diào)至6～8。
⑥接觸氧化池：本工藝采用兩級(jí)接觸氧化，池內(nèi)安裝彈性填料，一級(jí)接觸氧化池采用散流式曝氣器，二級(jí)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(yùn)行成本。
2.3 主要構(gòu)筑物及其工藝參數(shù)
主要構(gòu)筑物及其工藝參數(shù)見表2。
表2 主要構(gòu)筑物及其工藝參數(shù)
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構(gòu)筑物
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型號(hào)規(guī)格
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數(shù)量
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設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù)
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格柵
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粗格柵、細(xì)格柵
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各1套
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粗格柵：10 mm柵隙，細(xì)格柵：3 mm 柵隙
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預(yù)臨氣調(diào)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(shí)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(tái)
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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(shí)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(shí)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(shè)計(jì)負(fù)荷為 1．4 kg[BOD5]/（d·m3 填料），
停留時(shí)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(shí)間2h，有效水深：3.5m
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部分溶氣氣浮
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1臺(tái)
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表面負(fù)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(shí)間 12 h
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3 調(diào)試運(yùn)行及處理效果
3.1 調(diào)試運(yùn)行
為縮短調(diào)試時(shí)間，從污水處理廠引進(jìn)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(diào)試期間間歇進(jìn)水，進(jìn)水量逐步加大，從l／4到全部進(jìn)水，每日排出池內(nèi)上清液。調(diào)試期間，嚴(yán)格控制pH值以及營(yíng)養(yǎng)鹽，進(jìn)入水解酸化池pH值控制在7～8左右，進(jìn)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(bǔ)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(jì)算。由于工程的調(diào)試時(shí)間在夏季，因而相對(duì)于冬季調(diào)試時(shí)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(diào)試運(yùn)行，污水處理系統(tǒng)進(jìn)人正常運(yùn)行狀態(tài)，處理效果穩(wěn)定。調(diào)試周期共 50 d。
調(diào)試運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)：在調(diào)試前期，由于生物膜未生長(zhǎng)完全，水解酸化及接觸氧化池達(dá)不到相應(yīng)的設(shè)計(jì)負(fù)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(diào)試以及運(yùn)行階段，我們加強(qiáng)了格柵的清渣工作。果汁加工廢水的特點(diǎn)是廢水含有大量的碎果屑、果肉、果膠等物質(zhì)，這些物質(zhì)對(duì)于后續(xù)處理構(gòu)筑物有非常不利的影響。針對(duì)這種情況，我們?cè)谏a(chǎn)車間廢水出口處增加了一道格柵，并請(qǐng)廠家對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了改進(jìn)，從而降低了原水的SS。
3.2 各構(gòu)筑物處理效果
表3是根據(jù)長(zhǎng)期觀測(cè)的平均結(jié)果。
表3 各構(gòu)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(jìn)口
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出口
|
去除率／％
|
進(jìn)口
|
出口
|
去除率／％
|
|
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格柵
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8000
|
7600
|
5
|
5000
|
3900
|
30
|
|
曝氣調(diào)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(jí)接觸氧化池
|
3700
|
860
|
36
|
460
|
530
|
|
|
二級(jí)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
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3.3 最終處理效果
本設(shè)計(jì)采用水解一好氧生物處理工藝，克服了處理高濃度有機(jī)廢水采用厭氧處理工藝時(shí)，要求設(shè)備密封嚴(yán)格、操作管理復(fù)雜等問題。其出水水質(zhì)如表4，達(dá)到了規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。通過系統(tǒng)1年多來的運(yùn)行表明，該工藝產(chǎn)泥量少，泥餅不含有毒物質(zhì)，可直接用做肥料。
表4 水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果
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項(xiàng)目
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原水平均值
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氣浮池出水平均值
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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
|
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4 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)
主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)見表5。
表5 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)
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項(xiàng)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(jī)容量/kW
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84
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常開為 68 kw
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總投資／萬元
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230
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不含三通一平
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運(yùn)行電費(fèi)／元
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0.67
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處理每m3廢水的電費(fèi)
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人員工資／元
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600
|
污水站4人月工資
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