組合工藝在啤酒廢水處理工程中的應用論文

才智咖 人氣:1.56W

摘要:介紹UBF-CASS處理啤酒廢水的工藝流程、主要設計引數、執行效果、經濟引數、相關經驗。執行結果表明,該工藝出水水質達到《啤酒工業汙染物排放標準》中的表1標準。該工藝具有適應性強、啟動快、執行穩定、產泥量少、處理效果好等優點。

組合工藝在啤酒廢水處理工程中的應用論文

關鍵詞:啤酒廢水;UBFCASS;組合工藝;啤酒廢水

大多采用厭氧—好氧聯合生化降解工藝來處理。目前比較常見的厭氧工藝為UASB,該工藝可以承受比較高的負荷,但初次啟動難度大,費時費力。大多數啤酒廠一般都在氣溫較低的初春開始生產,使UASB的啟動時間更長。本文結合河北某啤酒有限公司啤酒廢水處理工程例項,討論採用厭氧複合床(UBF)反應器對啤酒廢水進行厭氧處理,經過多年的實際執行證明,UBF反應器初次啟動速度快,執行穩定性強。厭氧出水再經SBR改良型工藝週期迴圈活性汙泥法(CASS)處理,出水水質相當穩定。CASS是在SBR的進水端增加了1個生物選擇器,實現了連續進水(沉澱期、排水期仍可連續進水),間歇排水。CASS工藝集反應、沉澱、排水於一體,還具有一定的脫氮除磷效果。經UBF-CASS組合工藝處理後出水能夠穩定達到《啤酒工業汙染物排放標準》(JB19821—2005)中的表1標準。

1廢水來源及水量水質

該公司啤酒年產3萬t,位於河北省北部靠近渤海灣,春季溫度較低,厭氧啟動較為困難。其廢水主要包括浸麥廢水、糖化廢水、廢酵母液、洗滌廢水等。廢水主要含可生物降解的有機物及一定量的SS,有機成分主要包括糖、可溶性澱粉、蛋白質等有機物,可生化性比較好。廢水處理站設計水量3000m3/d,CODcr為2000mg/L,BOD5為1000mg/L,SS為800mg/L,pH為6~8。處理後的水質達到《啤酒工業汙染物排放標準》(JB19821—2005)中的表1標準要求,即CODcr≤80mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤70mg/L,氨氮≤15mg/L,TP≤3mg/L,pH值為6~9。

2處理工藝及構築物

2.1工藝流程

廢水首先經格柵、預沉池進行物化預處理。然後進入酸化調節池,均質均量,同時發生一定程度的水解酸化作用以減輕後續處理負荷。經以上初步處理後,得到穩定的進水水質水量,連續進入UBF反應器厭氧處理,出水自流進入CASS反應池進行好氧處理。CASS部分汙泥迴流至水解酸化池處理。汙泥濃縮池上清液、壓濾機濾液返回酸化調節池再次進入處理程式。幹泥外運做農肥。具體工藝流程見圖1。

2.2主要處理構築物

(1)預沉池。廢水中含有矽藻土等易沉雜質,須經沉澱去除。設預沉池1座(12.8m×8.8m×3.0m),分2格,交替執行,鋼混結構。(2)酸化調節池。生產過程中,各車間廢水間歇排放,各股廢水水質水量均變化較大。該池在調節水質水量的'同時,還能對廢水進行水解酸化預處理,減輕後續設施工作壓力,同時能夠對好氧汙泥進行減量化處理。鋼混地下結構(30.7m×11.7m×3.5m),HRT為10h。內設潛汙泵2臺,1用1備,另設空氣攪拌裝置1套。(3)UBF反應器。2座,鋼製結構(10.0m×8.5m)。設計引數:常溫執行,HRT為10.5h,容積負荷為4.0kgCOD/m3d。採用大阻力布水系統,內掛軟性填料。為保證池內厭氧狀態,並防止臭氣散逸,在UBF反應器上方採用集氣裝置密封,出氣管設水封鹼洗除臭裝置。(4)CASS池。矩形CASS反應池1座4格,鋼混地上結構(29.4m×(7.4m×4格)×5.0m)。設計引數:汙泥濃度3kgMLSS/m3,BOD汙泥負荷0.15kg/kg.d,執行週期12h。採用微孔曝氣方式,供氣量為40m3/min。

3除錯與執行效果

培菌工作:UBF反應器及CASS池接種菌種取自本地城市汙水處理廠剩餘汙泥。當時當地氣溫較低,但因廢水水溫在25~30℃範圍內,故無需對進入UBF反應器的廢水增溫。UBF除錯初期採用間歇式進水,1個月後改為連續進水,容積負荷逐步提高到2.5kgCOD/m3.d,2個月後達到設計負荷,除錯期間不定期地向UBF反應器投加適量的營養鹽。CASS採用悶曝法進行除錯,反應池接種汙泥與廢水混合稀釋後,連續小氣量悶曝1周後,每天進水2次,每次停止曝氣後沉澱2h,排出部分上清液。厭氧系統經過3個多月的執行除錯後進入穩定執行階段,好氧系統經過1個多月就達到穩定。經當地監測站監測,該系統出水水質為:CODcr55~70mg/L,BOD512~16mg/L,SS25~55mg/L,氨氮6~8mg/L,TP1.5~2mg/L,PH值為6~9,可達《啤酒工業汙染物排放標準》中的表1標準,並通過當地環保局驗收。

4主要經濟技術指標

廢水處理站廢水處理站裝機容量為135kW,日均執行功率為60kW/h,t水電耗為0.48kW/h,電費以0.6元/(kWh)計,則電耗約為0.29元/m3。工作人員6人,工資以3000元/人月計,則人工費為0.18元/m3,另計維修費等約0.23元/m3,廢水直接處理費用約為0.7元/m3。5經驗與討論(1)UBF反應器為系統的穩定低耗執行提供保證,啟動時間短,處理效果好,特別適合中小型啤酒廠低溫快速啟動生產的要求。(2)UBF反應器中設有填料層,生物膜在填料上附著,可以有效攔截汙泥,防止了汙泥流失現象,使厭氧處理效果穩定。(3)CASS作為後續好氧處理工藝,兼具SBR優點,可根據進水水質調整時間和排水比,操作靈活簡便,省去了沉澱池及汙泥迴流裝置,進一步簡化了管理,降低了工程投資,在實際應用中具有明顯優勢。(4)CASS生物選擇器能選擇培育絮凝性細菌,使活性汙泥在生物選擇器中經歷一個高負荷的吸附階段,隨後在主反應區進行較低負荷的基質降解階段,能很好完成基質降解的全過程和汙泥再生。(5)CASS池剩餘汙泥迴流入酸化調節池進行減量消化處理,力求做到少汙泥或無汙泥,執行結果表明系統排放剩餘汙泥量很少。

參考文獻

1潘濤.廢水汙染控制技術手冊.北京:化學工業出版社,2013

2張自傑.排水工程(下冊).北京:中國建築工業出版社,2000

3張統.間歇式活性汙泥法汙水處理技術及工程例項.北京:化學工業出版社,2002