環(huán)保工程
豆制食品廢水處理工程方案
來源：原創(chuàng)
編輯：富生源
時(shí)間：2016-06-29 12:13
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一、概述
以大豆為原料的植物蛋白生產(chǎn)線挟炬，每天都要排放大量生產(chǎn)工藝廢水鸥滨，此類廢水色度高、酸性強(qiáng)谤祖、污染物濃度大爵赵、懸浮物多，屬于一種有害泊脐、高濃度有機(jī)廢水，直接排放將對生態(tài)環(huán)境造成極大污染及嚴(yán)重破環(huán)烁峭。
廣州富生源環(huán)保工程有限公司設(shè)計(jì)方案以處理后出水實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放為最終原則容客，采用技術(shù)領(lǐng)先，成熟可靠的處理方案;選擇經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝減少投資成本;采用操作簡便的運(yùn)行方式降低運(yùn)行成本;堅(jiān)持穩(wěn)妥可靠與節(jié)省投資相結(jié)合约郁。
二缩挑、設(shè)計(jì)依據(jù)、內(nèi)容和范圍
2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)
△廾贰⑴業(yè)主提供的大豆蛋白廢水的水質(zhì)和水量說明;
」┲谩⑵污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978—1996);
⑶水處理設(shè)備技術(shù)條件(JB/t2932—1999);
≌揽臁⑷工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50052—92)芥丧。
三、廢水的處理要求
3.1設(shè)計(jì)廢水水質(zhì)
根據(jù)業(yè)主提供數(shù)據(jù)坊罢，原水綜合水質(zhì)情況如下表;
| CODcr(mg/L) | BOD5(mg/L) | SS(mg/L) | 水溫(°C) | pH |
| 20000 | 8500 | 12000 | 40～60 | 4～4.5 |
3.2設(shè)計(jì)出水水質(zhì)
工程調(diào)試結(jié)束后续担，要求出水水質(zhì)達(dá)到污水一級排放標(biāo)準(zhǔn)：
| CODcr(mg/L) | BOD5(mg/L) | SS(mg/L) | 水溫(°C) | pH |
| 100 | 30 | 70 | 6～9 |
四、選擇豆制食品廢水處理方案的分析
在制取大豆分離蛋白時(shí)經(jīng)堿溶酸沉活孩，離心分離蛋白凝乳后產(chǎn)生的大豆乳清廢液中還含有乳清蛋白物遇、低聚糖、有機(jī)酸和無機(jī)酸的鹽類;現(xiàn)廢水中有機(jī)物含量為20g/L，固體懸浮物為12g/L询兴，生產(chǎn)工藝中加入大量酸堿乃沙，廢水中溶解鹽類含量高，該類廢水的處理普遍采用生物處理方法诗舰，通常先采用既適用于高濃度有機(jī)廢水警儒，又適用于對好氧生物處理方法難以降解的固體有機(jī)物的厭氧生物處理;由于廢水中原始有機(jī)物含量高，厭氧出水中的有機(jī)物仍不能達(dá)到排放要求始衅，需再進(jìn)行好氧生物處理;好氧出水再經(jīng)二沉冷蚂、氣浮除濁和生物碳吸附過濾進(jìn)行深度處理后實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
因?yàn)樵械母邞腋∥锖偷蚿H會影響厭氧生物處理的正常進(jìn)行汛闸，需對原水進(jìn)行降低懸浮物蝙茶，水解酸化和提高pH值的預(yù)處理措施。
厭氧生物處理采用三級升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)串聯(lián)诸老，其特點(diǎn)是：反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高隆夯，有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短别伏，無需裝填載體;沉淀區(qū)設(shè)置三相分離器蹄衷，在其作用下分離的污泥能自動(dòng)回流到反應(yīng)區(qū)，無需污泥回流設(shè)備;運(yùn)行正常后厘肮，在進(jìn)水和產(chǎn)生沼氣作用下能對反應(yīng)器內(nèi)污泥和廢水進(jìn)行攪拌愧口，不要機(jī)械攪拌裝置。
蛋白是含氮有機(jī)物类茂，大豆蛋白乳清廢水經(jīng)厭氧處理后出水中有機(jī)氮耍属、氨氮含量高，采用二級A/O法(前置式反硝化生物脫氮)缺氧—好氧生物處理串聯(lián)工藝是目前應(yīng)用廣泛和最有前途的脫氮處理方法巩检，其特點(diǎn)是：廢水C/N較高(>4)時(shí)厚骗，不需外加碳源，而是以前級厭氧出水中的有機(jī)物為碳源兢哭，保證充分反硝化领舰，降低運(yùn)行費(fèi)用;缺氧池在好氧池前，由于反硝化消耗了一部分碳源有機(jī)物迟螺，可減輕好氧池的有機(jī)負(fù)荷冲秽，也可起到生物選擇器的作用，有利于控制污泥膨脹矩父，同時(shí)反硝化過程產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償部分硝化過程對堿度的消耗;好氧池設(shè)在缺氧池后劳跃，可使反硝化殘留的有機(jī)物得到進(jìn)一步去除，提高出水水質(zhì);廢水在低污泥負(fù)荷浙垫、長泥齡條件下運(yùn)行刨仑，處理系統(tǒng)的剩余污泥量少郑诺，穩(wěn)定性較好。
剩余污泥可以送至末級UASB反應(yīng)器中進(jìn)行消化處理杉武，能減少好氧處理所需的污泥處置費(fèi)用辙诞，也可使操作管理簡化。
五轻抱、豆制食品廢水處理流程
5.1 流程說明
5.1.1預(yù)處理
由于pH值相當(dāng)?shù)头赏浚谶M(jìn)入處理系統(tǒng)前需調(diào)節(jié)廢水的pH值，使之達(dá)到后級厭氧細(xì)菌生物處理所需的中性pH值;加入的堿中和劑(Na2CO3)通過管式靜態(tài)混合器與廢水混合祈搜，加堿量由在線pH控制器自動(dòng)控制堿液計(jì)量泵的投加流量较店，加入的堿中和劑還可以部分地去除廢水中的硫酸根離子;調(diào)整pH后的廢水經(jīng)沉淀后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池可取代初沉池容燕，有較高的懸浮物去除率;兼有預(yù)酸化作用梁呈，利用水解和產(chǎn)酸菌反應(yīng)，將不溶性有機(jī)物水解成溶解性有機(jī)物蘸秘、大分子物質(zhì)分解成小分子物質(zhì);能進(jìn)一步防止固體顆粒物進(jìn)入?yún)捬跎锓磻?yīng)器官卡，同時(shí)防止在后級厭氧生物反應(yīng)器中產(chǎn)生對甲烷菌有抑制作用的硫酸鹽。
5.1.2 厭氧處理
采用三級UASB厭氧處理醋虏。UASB反應(yīng)器是種懸浮生長型的消化囂寻咒，由反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)和氣室三部分組成;反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括三相分離器和布水系統(tǒng)颈嚼。厭氧生物處理是一個(gè)復(fù)雜的微生物化學(xué)過程毛秘，依靠三大主要類群的細(xì)菌(水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌)的聯(lián)合作用完成阻课。UASB反應(yīng)器中的污泥熔脂，絕大部分是甲烷化細(xì)菌，能將廢水中90%以上的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為由甲烷(CH4)柑肴、二氧化碳(CO2)、氨(NH3)旬薯、硫化氫(H2S)混合組成的沼氣晰骑，其含量分別約為55%～73%、25%～35%绊序、1%～2%硕舆、0.5%～1.5% 。
調(diào)節(jié)池出水經(jīng)耐腐蝕料漿泵增壓骤公，通過換熱(調(diào)試時(shí)使用抚官，正常運(yùn)行時(shí)廢水不需加熱)加熱后進(jìn)入第一級高溫(55°C)UASB反應(yīng)器;一級厭氧出水經(jīng)沉淀池Ⅱ沉淀后泵入二級中溫(35°C) UASB反應(yīng)器;二級厭氧出水經(jīng)沉淀池Ⅲ沉淀后泵入三級中溫(35°C) UASB反應(yīng)器;廢水經(jīng)一級高溫和二級中溫共三級厭氧處理后出水COD可降至2000mg/L以下。
厭氧產(chǎn)生的沼氣經(jīng)氣水分離阶捆、脫硫凌节、脫水后送至沼氣貯罐钦听，收集的沼氣可以代替燃煤進(jìn)入鍋爐燃燒，節(jié)省部分能源;多余沼氣應(yīng)導(dǎo)至安全地區(qū)經(jīng)放空火炬燃燒倍奢。
按每天還原9噸COD計(jì)朴上，大約產(chǎn)沼氣6600m3(其中甲烷氣約3600m3)，相當(dāng)于6.6噸20000KJ/Kg燃煤或4620L汽油或3.66×104 kW•h(3.66萬度)電能的熱量卒煞。
三級厭氧出水自流進(jìn)入缺氧—好氧系統(tǒng)痪宰。
5.1.3 缺氧—好氧處理
采用二級A/O串聯(lián)高效同步生物脫氮除磷技術(shù)，即Bardenpho(巴登福)工藝畔裕，將一級好氧反應(yīng)器含硝態(tài)氮的污水經(jīng)內(nèi)循環(huán)回流至前級缺氧段進(jìn)行反硝化衣撬，后級二沉池含磷污泥回流至缺氧段，強(qiáng)化磷的釋放扮饶，保證在好氧條件下有更強(qiáng)的硝化和吸磷能力具练，提高脫氮除磷效果，脫氮除磷率>90%;其生物過程包括含碳有機(jī)物的氧化贴届、氨氮的硝化和硝態(tài)氮的反硝化靠粪，即碳化—硝化—反硝化過程;形式采用懸卦填料的附著生長預(yù)缺氧脫氮生物膜反應(yīng)器。
廢水在缺氧池內(nèi)停留毫蚓，使厭氧出水中有機(jī)物的理化性質(zhì)得到改善占键，適合好氧生物代謝條件;二級A/O工藝串聯(lián)脫氮效果好，回流污泥中挾帶的硝酸鹽很少元潘，對除磷效果影響小畔乙。
二級好氧出水再經(jīng)好氧曝氣，目的是起到延時(shí)曝氣作用翩概，減少剩余污泥牲距，提高沖擊負(fù)荷適應(yīng)能力，穩(wěn)定出水水質(zhì)钥庇。
好氧處理出水經(jīng)二沉池后牍鞠，COD應(yīng)降至200mg/L以下。
5.1.4 物化—生化處理
二沉池出水進(jìn)入混凝氣浮裝置评姨，廢水經(jīng)投藥混合反應(yīng)难述，對二沉池出水中的剩余活性污泥，生物降解困難的大分子有機(jī)物吐句，投加聚凝劑后能形成絮狀顆粒胁后，利用在水中引入大量高度分散的微小氣泡作為載體去黏附水中的污染物，使其密度小于水而上浮嗦枢，實(shí)現(xiàn)固液分離攀芯。浮渣由括渣機(jī)定期刮出;清水室中30%的水量由溶氣泵增壓后經(jīng)溶氣罐與壓縮空氣接觸，制備溶氣水后回流至氣浮池;70%的水量由提升泵輸往后級處理文虏。氣浮具有表面負(fù)荷高侣诺、停留時(shí)間短殖演、占地少，泥渣含水率低紧武、污泥體積少剃氧、不易腐化等特點(diǎn)。
氣浮出水中有機(jī)物含量仍高于排放標(biāo)準(zhǔn)阻星，采用新穎的HOK生物處理工藝朋鞍，能夠提高生物降解能力，更好地去除NB-CODCr和有機(jī)化合鹵素(AOX)以及廢水色度妥箕。
新型生物膜法HOK反應(yīng)器是在固定床內(nèi)裝填用平爐工藝生產(chǎn)的褐煤焦炭滥酥，焦炭顆粒具有循環(huán)的吸附和解析功能，可以使用多年而無需更換畦幢，只要定期加以反洗便可重復(fù)使用坎吻。HOK反應(yīng)器除具有常見濾池的機(jī)械物理凈化功能外，還具有相當(dāng)高的生物降解能力宇葱。平爐褐煤焦炭作為細(xì)過慮器瘦真，能阻止未分解物質(zhì)直接排出;作為吸附劑，可以吸附一些已分解的小分子物質(zhì)和有毒物質(zhì);作為微生物的載體黍瞧，可以使好氧菌诸尽、兼氧菌和厭氧菌共生，有利于世代時(shí)間長的微生物印颤，更有效地進(jìn)行細(xì)菌接種您机，有利去除特定目標(biāo)污染物。
HOK處理技術(shù)具有物理年局、化學(xué)和生物的綜合分解效果际看，廢水經(jīng)氣浮和生物炭深度處理后，出水可達(dá)標(biāo)排放矢否。
5.1.5 污泥處理
厭氧塔仲闽、曝氣池和二沉池中的活性污泥分別進(jìn)入污泥濃縮罐，其中部分污泥由泵回流至缺氧池和UASB反應(yīng)器進(jìn)行消化處理;濃縮罐中剩余污泥和氣浮渣用帶式壓濾機(jī)脫水干化后僵朗，送至鍋爐燃燒或外運(yùn)做肥料;UASB反應(yīng)器中過剩的活性污泥半年或一年排放一次赖欣。
六、環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)
由于廢水處理站是個(gè)污染源衣迷，沼氣是易燃易爆危險(xiǎn)物品，處置不當(dāng)會對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重影響酱酬，設(shè)計(jì)方案中對環(huán)境保護(hù)壶谒、勞動(dòng)保護(hù)、生產(chǎn)安全及消防采取以下措施膳沽。
『共恕⑴對有可能產(chǎn)生臭味的構(gòu)筑物加蓋密封让禀，處理站房設(shè)置排風(fēng)扇，加強(qiáng)通風(fēng)陨界、防止有害氣體或異嗅在室內(nèi)積聚巡揍。
⑵處理過程中只有合格水排出站外菌瘪，經(jīng)處理后的不合格水及運(yùn)行中間過程產(chǎn)水(二沉池上清液腮敌、溢流、污泥脫水俏扩、沖洗水等)均回流至調(diào)節(jié)池重新處理糜工。
⑶對泵录淡、減速機(jī)捌木、風(fēng)機(jī)等動(dòng)力裝置選用低噪音設(shè)備，強(qiáng)噪聲源采用消聲措施嫉戚。
∨亳伞⑷對污水站產(chǎn)生的污泥作干化處理后與煤拌合焚燒或作肥料外運(yùn)處置。
”蛱础⑸ 對設(shè)備平臺的操作走道帆啃、地坑四周均設(shè)置保護(hù)欄桿。欄桿高度1.2m凤覆。
×赐摺⑹ 對電氣設(shè)備的安裝、防護(hù)以及操作條件盯桦，按電器有關(guān)安全規(guī)定設(shè)計(jì)慈俯。
⑺ 對廢水站操作人員拥峦、管理人員進(jìn)行安全教育贴膘、制訂操作規(guī)程和管理制度。
÷院拧⑻ 在厭氧處理區(qū)域設(shè)置名顯嚴(yán)禁煙火標(biāo)志;沼氣柜與建(構(gòu))筑物分離刑峡，在沼氣柜周圍一定區(qū)域內(nèi)留出空地，滿足消防規(guī)范要求距離玄柠，站內(nèi)道路寬度滿足消防車輛行駛要求突梦。
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