高濃度淀粉廢水處理技術(shù)
甘肅省定西市某淀粉廠以馬鈴薯為原料生產(chǎn)淀粉,每天排放廢水約300m3,廢水中主要含有纖維、淀粉、蛋白質(zhì)、有機酸等高濃度有機物。其COD含量較高,通常在5000mg/L以上,SS質(zhì)量濃度一般在1000mg/L以上。如果將廢水直接排進水體,會給周邊生態(tài)環(huán)境帶來較大的污染。根據(jù)該工程實際情況,采用氣浮+UASB+SBR相結(jié)合的技術(shù)處理廢水達到了良好的效果。
1廢水水質(zhì)、水量及排放標準
該淀粉廠的高濃度有機廢水主要來自提取、濃縮、洗滌、脫水等工藝流程中,工程設(shè)計水量為300m3/d。設(shè)計出水水質(zhì)按污水綜合排放標準(GB8978-1996)一級標準進行設(shè)計。具體設(shè)計進出水質(zhì)如表1所示。
表1設(shè)計進出水水質(zhì)
Tab.1Designedinfluentandeffluentwaterquality
2工藝流程
淀粉廢水的水質(zhì)特點是污染物濃度高、可生化性好,而且含有足夠的N、P等營養(yǎng)物質(zhì),滿足生物生長的需要,宜采用生化處理。由于淀粉廢水中含有大量懸浮物,應采取有效的預處理措施去除,以防止設(shè)備堵塞,同時降低生化處理設(shè)施的負荷,為了降低能耗和產(chǎn)泥量,故本工程采用“氣浮+UASB+SBR”相結(jié)合的工藝。廢水處理構(gòu)筑物采用地下形式,基本不占地表面積,不需采暖、保溫措施,地表可綠化或用作其它。具體工藝流程如圖1所示。
圖1廢水處理工藝流程
Fig.1Flowchartofwastewatertreatmentprocess
3主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)
3.1格柵井
格柵井采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為3.0m×0.7m×1.5m。內(nèi)設(shè)粗細兩座格柵,兩格柵的外形尺寸為1200mm×500mm,安裝角度為60°,粗格柵的柵縫為20mm,細格柵為10mm,并采用Q235A防腐材質(zhì)。
3.2調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池主要對水進行混合、儲存、預酸化,降低厭氧反應器的負荷。采用地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),寸尺為6.8m×6.8m×3.5m,有效水深3.0m,有效容積為150m3,HRT為10h。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)型號50QW18-15-1.5的污水提升泵2臺,1用1備。
3.3加藥裝置
加藥裝置采用鋼制結(jié)構(gòu),設(shè)置在加藥間內(nèi)。加藥裝置型號為TJ-WA-0.5A-I,溶藥罐容積為0.4m3,儲藥罐容積為1.0m3,溶藥罐內(nèi)配攪拌機功率為0.75kW。配套型號為GM0025計量泵2臺(1用1備)。
3.4氣浮池
氣浮池采用成套設(shè)備,設(shè)備型號為TJ-WF-15。
該設(shè)備分為4個部分:反應室、接觸室、分離室、凈水室。該設(shè)備處理水量15m3/h,池尺寸為4.0m×1.22m×1.22m,功率為1.875kW。
3.5UASB反應器
UASB反應器是該廢水處理工藝的核心單元。
采用成套設(shè)備(含三相分離器、布水導流器、水封器、貯氣柜、沼氣計量儀等)。處理水量15m3/h,設(shè)備直徑為5.2m,罐高為6.0m,總高為7.0m,COD負荷為10~15kg/(m3·d),采用Q235A材質(zhì)。
3.6預曝沉砂池
預曝沉砂池主要通過曝氣使廢水中的顆粒物相互碰撞,利于沉降,同時為后續(xù)生化處理提供條件。
池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為3.0m×2.0m×2.5m,有效水深2.0m,有效體積12m3,HRT為40min。池內(nèi)配風量為1.7m3/min,風壓為3m水柱,功率為2.08kW的進口曝氣風機1臺。
3.7間歇式活性污泥法廢水處理設(shè)備
該處理單元采用成套設(shè)備,型號為TJ-SBR(I)-20(內(nèi)含潷水器、風機),Q235A材質(zhì),處理水量20m3/h,外形尺寸為L×B×H=10.0m×8.6m×4.0m,配套總功率17.6kW。
3.8污泥濃縮池與板框壓濾機
污泥濃縮池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為4.5m×4.0m×5.0m,有效容積80m3,池超高0.5m。板框壓濾機型號為TJ-SBY25/630-U,過濾面積為25m2,外型尺寸為4410mm×1120mm×1200mm。板框壓濾機配套螺桿泵1臺,泵型號為G42-I,流量5m3/h,壓力0.6MPa,功率1.1kW。
3.9其他構(gòu)筑物
主要有風機房、氣浮操作間、壓濾機房、控制室全部采用磚混結(jié)構(gòu)。風機房內(nèi)置兩臺風機,采用吸音材料,設(shè)有進氣通風消音孔,尺寸為4.0m×3.0m×3.5m;氣浮操作間內(nèi)放置1臺氣浮池、1臺加藥裝置,尺寸為9.0m×6.0m×3.5m;壓濾機房尺寸為8.0m×4.0m×3.5m;控制室內(nèi)放一臺電氣控制柜,采用PLC微電腦全自動運行控制,控制室尺寸為3.0m×3.0m×3.5m。
4運行效果
該工程于2010年4月完成施工、調(diào)試,目前系統(tǒng)運行穩(wěn)定,出水水質(zhì)達到了污水綜合排放標準(GB8978-1996)一級標準,具體處理效果如表2所示。
表2各處理單元污染物去除情況
Tab.2Pollutantsremovalsituationineachprocessingunit
5效益分析
項目總投資180.36萬元,其中土建費23.96萬元,設(shè)備、材料費156.4萬元。
運行費用包括電費、人工費、藥劑費。此項目處理設(shè)備的總裝機容量為27.47kW,電費單價按0.5元/kWh計,故耗電費為330元/d;該項目采用PLC系統(tǒng)進行控制,自動化程度較高,故日常運營只需2人,工資按每月1000計,人工費為67元/d;項目運行后,藥劑費約為80元/d。合計,日處理費用1.59元/m3。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
6結(jié)論
氣浮+以UASB反應器為主體的厭氧生物處理與以SBR主體的好氧生物處理工藝相結(jié)合,使得高濃度淀粉廢水得到了充分降解,出水水質(zhì)達到了污水綜合排放標準(GB8978-1996)一級標準,發(fā)揮了良好的環(huán)境效益與社會效益。
本工程發(fā)揮了上流式厭氧污泥床反應器的特點,它在工藝流程中起核心作用,此階段COD去除率達到了80%,減輕了后續(xù)SBR的處理壓力,為類似工程提供了范例。
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