朱永全,曾凡中 (中國工程物理研究院環(huán)保中心,四川 綿陽 621900) 摘 要:采用“水解酸化—UASB-SBR”組合工藝處理酒廠高濃度釀酒有機廢水,在進水CODcr和SS分別為10000mg/L和700mg/L的情況下,出水平均值分別達到100mg/L和70mg/L,CODcr和SS的去除率為99.5%和95%。鋼筋混凝土制三相分離器及新型潷水器防腐性能好,結(jié)構(gòu)簡單。 關(guān)鍵詞:釀酒;廢水處理;水解酸化;厭氧;好氧;工程設(shè)計 中圖分類號:X797 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1009-2455(2001)01-0032-02 概述 某公司的酒廠是以高梁、小麥等為原料,采用傳統(tǒng)的釀造和制曲工藝制成曲酒,年產(chǎn)酒量2000t。生產(chǎn)過程中排放的廢水有: 生產(chǎn)廢水:釀酒底鍋水302m3/d,沖洗晾堂水72m3/d,蒸酒冷卻水2775m3/d,鍋爐房排水77m3/d,洗瓶水1700m3/d。待處理廢水包括釀酒底鍋水和沖洗晾堂水。 設(shè)計水量:400m3/d,24h運行,16m3/h。 設(shè)計水質(zhì)見表1: 表1 進出水設(shè)計水質(zhì)項目 | CODcr/(mg·L-1) | BOD5/(mg·L-1) | SS/(mg·L-1) | pH | 色度/倍 | 進水 | 10000 | 4500 | 700 | 4 | 200 | 出水[1] | 100 | 30 | 70 | 6-9 | 50 | 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn):廢水治理工程出水水質(zhì)執(zhí)行中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 8978-1996 Ⅲ類水域一級標(biāo)準(zhǔn)。 1 工藝設(shè)計、主要構(gòu)筑物及設(shè)備 1.1 處理系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo) 根據(jù)原水水質(zhì)、水量和處理后排放標(biāo)準(zhǔn),處理系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)見表2: 表2 處理系統(tǒng)設(shè)計總指標(biāo)序號 | 參數(shù) | 指標(biāo) | 備注 | 1 | CODcr總?cè)コ?/TD> | 99.5% | 按達到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB 8978-1996 Ⅲ類水域一級標(biāo)準(zhǔn)的要求。 | 2 | BOD5去除率 | 99.9% | 3 | SS去除率 | 95.0% | 4 | 色度去除率 | 160倍 | 5 | pH調(diào)節(jié) | 6~9 | 1.2 工藝選擇 釀酒底鍋水屬高濃度有機廢水[1],其特點是:CODcr高,PH低,色度較高,間斷排放,負(fù)荷波動較大。廢水來源于蒸煮工段,含有少量漏出的釀酒原料:高梁、谷殼等。廢水BOD5/CODcr的比值約0.45,可生化性較好。沖洗晾堂水也是間斷排放,兩種廢水混合后,CODcr平均值為10000mg/L。廢水中的污染物屬第Ⅱ類污染物。 根據(jù)廢水性質(zhì),我們采用了三個處理單元去除污染物:第一單元采用格柵脫渣,去除廢水中粗顆粒的懸浮物,可回收作為飼料或肥料;第二單元采用脫色和水解酸化預(yù)處理,提高廢水的可生化性[2],同時沉淀去除懸浮物,通過物化作用脫色。第三單元采用厭氧、好氧、兼氧生化處理,徹底降解有機物。厭氧采用上流式厭氧流化床反應(yīng)器(UASB)[3],好氧采用間歇式活性污泥反應(yīng)池(SBR)[4],整個處理系統(tǒng)耐沖擊負(fù)荷能力強。 1.3 工藝流程 工藝設(shè)計流程如圖1。 
1.4 構(gòu)筑物及設(shè)備 ?、俟桃悍蛛x機:選用GYFJ300型回轉(zhuǎn)式格柵分離機,柵間隙2mm,其主要功能是回收廢液中的高梁和谷殼,降低懸浮物濃度。 ?、谡{(diào)節(jié)池(8m×4m×4.85m):V總=310m3,t=13h。兩池輪流使用,調(diào)節(jié)池的主要作用是均化水質(zhì)、水量。調(diào)節(jié)池出水用潛污泵(65WQ-15-47)提升至水解酸化池,并部分回流,池中設(shè)置射流曝氣器,防止懸浮物在池底沉淀,也使部分有機物降解。 ?、鬯馑峄兀悍?格,每格尺寸為4.8m×8m×3.8m,V總=583m3,t=30h。其主要功能是小分子化作用,促使污水中多糖等大分子有機物轉(zhuǎn)化為小分子有機酸、有機醇、有機醛等物質(zhì),提高廢水的BOD/COD比值,增強廢水可生化性[5],調(diào)節(jié)廢水pH值,以利后續(xù)處理。 在水解酸化池第一格設(shè)微電解裝置以利脫色,在后三格設(shè)球形填料,填充容積為30m3。 ?、軈捬醭兀篣ASB共4池,每池尺寸為9.0m×4.5m×9.0m,V總=364m3,t=3.0d,容積負(fù)荷:3.34kgCOD/(m3·d)。采用上流式厭氧污泥床,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),半地下式。經(jīng)水解酸化后的廢水SS極低,廢水中的有機物呈溶解或膠體狀態(tài)。厭氧反應(yīng)器在常溫條件下產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌將廢水水解酸化產(chǎn)生的各種有機酸轉(zhuǎn)化成乙酸、H2和CO2;產(chǎn)甲烷菌將乙酸、乙酸鹽、H2和CO2等轉(zhuǎn)化成甲烷,回收脫硫后作為清潔能源。 在UASB池內(nèi)設(shè)置管道泵65SG30-8,使懸浮污泥層進行內(nèi)循環(huán),每池循環(huán)水量40m3/h,并添加填料,提高污泥濃度。配置鋼筋混凝土制三相分離器,保證了設(shè)備的防腐要求。 ?、莺醚醭兀篠BR池共4池,每池尺寸為12.0m×4.0m×5.0m,V總=240m3,t=12.96h,容積負(fù)荷:1.25kgCOD/(m3·d).供氧量:27.63kg/(周期·池)。SBR池是廢水好氧、兼氧處理的主要構(gòu)筑物,系鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),半地下式。廢水進入好氧階段通過三羧酸循環(huán),使高分子有機物徹底降解,污泥回流至厭氧階段進行厭氧穩(wěn)定。 SBR運行方式:運行周期T=6.0h,每池一天運行4周期,周期為: 進水:1.5h 曝氣:4.0h(進水的同時進行曝氣) 沉淀:1.0h 潷水:0.5h(排水的同時可排泥) 閑置:0.5h 供氧方式:采用射流曝氣器,每臺射流曝氣器充氧能力為3.46kg/h。 SBR池內(nèi)設(shè)置專用潷水器,進水、曝氣、沉淀、潷水、閑置全部自控運行,操作方便。 ?、扪趸粒豪每沼嗟偷卦O(shè)置氧化塘,塘內(nèi)種植水生生物,出水口設(shè)置砂濾池,確保出水質(zhì)量。 ?、哒託夤瘢赫託猱a(chǎn)量約1000m3/d,沼氣經(jīng)水封、脫硫后暫存在300m3的氣柜內(nèi),供鍋爐房使用。 ?、嗉嗑涸O(shè)計污泥產(chǎn)量約48m3/d,每天排泥一次,設(shè)置鋼筋混凝土集泥井一座,集泥井容積V=40m3,選用50QW-15-1.5潛污泵輸送污泥至污泥干化池(5.0m×4.0m×2.8m),共4池。干化后污泥送鍋爐房焚燒或送城市垃圾處理場綜合處理。 2 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 廢水治理工程設(shè)計主要經(jīng)濟指標(biāo)見表3: 表3 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)序號 | 指標(biāo) | 設(shè)計參數(shù) | 1 | 處理能力 | 400m3/d | 2 | 占地面積 | 0.667hm2 | 3 | 建筑面積 | 126.7m2 | 4 | 總裝機總量 | 180kW | 5 | 運行能耗(按每天平均) | 130kW·h | 6 | CODcr總?cè)コ?/TD> | 4.0t/d | 7 | 去除每公斤CODcr電耗 | 0.78kW | 8 | 工程總投資 | 500萬元 | 9 | 沼氣回收 | 980m3/d | 10 | 運行費(去除每公斤CODcr) | 0.45元 | 3 技術(shù)經(jīng)濟、社會效益分析 設(shè)計采用物化和生化相結(jié)合的工藝,不投藥,最大限度地減少污泥產(chǎn)生量,并采取必要措施從而避免了產(chǎn)生二次污染。使用“水解酸化—UASB—SBR”工藝,可靠性好,耐負(fù)荷沖擊能力強,投資省,占地少,運行能耗低。廢水處理主要工藝單元化,有利于企業(yè)發(fā)展后污水量增加時廢水處理站的改擴建。 綜上所述,本工程設(shè)計采用的技術(shù)先進可靠,技術(shù)經(jīng)濟合理,有明顯的社會環(huán)境效益。 參考文獻: [1]北京環(huán)境技術(shù)與設(shè)備研究中心,等.三廢處理工程技術(shù)手冊[M].廢水卷.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999.19-35. [2]王凱軍.低濃度污水厭氧—水解處理工藝[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1991 [3]孫立賢.高濃度有機廢水厭氧處理技術(shù)[M],北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1991. [4][5]沈耀良,王寶貞.廢水生物處理新技術(shù)理論與應(yīng)用[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1999.333-357.
作者簡介: 朱永全(1941-),男,高級工程師,任總工程師,聯(lián)系電話0816-2480626 曾凡中(1971-),男,工程師。 |