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    厭氧-好氧工藝處理飲料生產廢水

    2012-02-14 16:39 分類:技術應用 來源:中國污水處理工程網

    近年來,我國飲料行業的發展非常迅速,其消費總量和人均占有量的增長速度保持在20 %以上,飲料行業在迅速發展的同時,也帶來了一定的環境污染問題,因針對飲料行業廢水的處理工藝日益增多,而且大多也比較成熟。

    某飲料廠為美資企業,專門生產瓶裝運動型非碳酸果汁飲料。其廢水為生產飲料過程中排放的生產廢水和生活污水,生產廢水主要來源為設備清洗水、車間地面清洗廢水、生產過程中泄漏的產品和不合格品,主要特性是高COD 和BOD 值,廢水濃度及水力波動大,磷和氮的含量不足。

    采用厭氧+延時曝氣工藝進行處理,效果穩定,各項出水水質指標優于《廣東省地方標準水污染物排放限值》(DB44/26-2001)(第二時段)一級標準。

    1 廢水水質、水量及排放標準

                                                                                                                表1 水質指標與排放標準


    該飲料廠廢水主要為高濃度生產廢水和生活污水,其中高濃度生產廢水排水量為120 m3/d,生活污水為280 m3/d,污水站進出水水質以及排放標準如表1所示。

    2 處理工藝流程及主要設施

    2.1 處理工藝流程


                                                                                                                                  圖1 污水處理工藝流程

    污水站設計處理能力400 m3/d,主體處理工藝的厭氧工藝采用混合厭氧活性污泥法,設計負荷為2.0 kgCOD/m3·d,好氧工藝采用延時曝氣活性污泥法,設計負荷為0.1036 kgBOD/kgMLSS·d。

    高濃度生產廢水先經調節后進入厭氧調配池,補充氮、磷等營養物質后,進入厭氧池;在經過厭氧細菌將污水中復雜的、大分子的有機化合物轉變簡單的、溶解性、小分子的有機物后,與生活污水一起進入好氧調配池,進行好氧生物處理,好氧池出水在沉淀池中進行泥、水分離后,出水經pH 調節后達標排放。厭氧池與好氧池的剩余污泥經消化處理,經污泥脫水機脫水后運走;厭氧池及污泥消化池產生的沼氣收集后,送入火炬燃燒,避免對環境的二次污染。見圖1。

    2.2 主要處理設施與設備

                                                                                                                表2 主要建、構筑物

                                                                                                                            表3 主要設備

    3 工藝調試及運行效果

    3.1 污泥馴化期

    3.1.1厭氧污泥的馴化

    為縮短調試時間,將污水處理廠的厭氧消化污泥75 m3投入厭氧池。由于飲料廢水中的氮磷組分缺乏,在厭氧調配池內補充適量的尿素和磷肥,使廢水中的w(BOD∶N∶P) =200∶5∶1,并控制進水的堿度不低于1200 mg/L。采取逐漸負荷提高的方法進行厭氧池的啟動,啟動負荷為0.5 kgCOD/m3·d,逐步將負荷加到設計負荷2.0 kgCOD/m3·d。

    啟動初期,厭氧單元出水較為渾濁,隨著厭氧池的運行,出水變得較為清澈的同時處理效果也趨于穩定。啟動初期COD 的去除效果較差,前7 d 的去除率僅為45 %左右。隨著厭氧池的運行穩定,COD 的去除效果不斷上升,到啟動穩定期(40~60 d)已經接近77 %,至此厭氧單元啟動成功。由于啟動正值夏季,厭氧細菌活性較高,啟動時間較短,厭氧池啟動過程進出水COD 及進水負荷見圖2。

                                                                                                            圖2 厭氧池COD 進水、出水情況

    3.1 2 好氧污泥的馴化

    從污水處理廠運來好氧污泥,按200 mg/L 以上的比例確定投入污泥量,加入高濃度生產廢水進行悶曝,將進水COD濃度控制在2000 mg/L 左右,加入磷酸和尿素等營養物質,使廢水中的w(BOD∶N∶P)=100∶5∶1。當好氧池混合液的TSS(MLSS)達到2000 mg/L 時,引入厭氧出水和生活污水混合廢水,逐步增大進入好氧池的連續處理水量,直至達到設計負荷,到馴化后期,好氧處理單元的處理效率為90 %以上。

    在好氧池在污泥馴化初期階段,出水COD 受厭氧出水變化的影響很大,這時主要是活性污泥性能狀況不穩定,還不能完全適應飲料廠的廢水。隨著污泥馴化過程的完成,好氧系統進入了穩定運行狀態。好氧池早期曝氣時產生的泡沫較多,出現溢出池壁,影響景觀,隨著好氧池污泥量的增加及活性增加后,該現象也逐漸消除。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。

    3.2 穩定運行階段

    隨著厭氧污泥和好氧污泥馴化的完成,進水水量增至400 m3/d,由于水量變化幅度較小,對系統沖擊造成影響不明顯,出水COD 值穩定在80 mg/L 以下,這個階段,設施整體COD 去除率穩定在97 %以上,好氧微生物種類和數量基本穩定,出現累枝蟲、小組靜輪蟲、無甲腔輪蟲、鐘蟲(長柄)等,活性污泥顏色為棕黃色。進出水COD 及進水負荷見圖3。


                                                                                                       圖3 穩定運行期進、出水COD 變化情況

    經過3 個多月的工藝調試,好氧池及厭氧池都形成了性能良好的好氧、厭氧活性污泥,處理的水量、水質也達到了設計要求。

    4 主要經濟技術指標

    主要經濟技術指標見表4 所示。

                                                                                                                表4 主要經濟技術指標


    5 結論與討論

    (1)采用厭氧+延時曝氣的工藝處理高濃度飲料廢水,處理效果良好,耐沖擊負荷能力強,污染物去除率高,CODCr 去除率98.6 %,BOD5 去除率99.2 %,出水水質優于《廣東省地方標準水污染物排放限值》(DB44/26-2001)(第二時段)一級標準要求。

    (2)污水站采用全自動化連續運行,管理操作簡便,由于使用進口設備較多,投資費用較高。

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