豆制品廢水處理研究范文
本站小編為你精心準(zhǔn)備了豆制品廢水處理研究參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
摘要：為滿足某豆制品產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展需要，對(duì)其廢水處理工程改擴(kuò)建。在原有好氧處理工藝基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)采用UASB－缺氧－好氧的組合工藝處理豆制品加工廢水。工程運(yùn)行結(jié)果表明，出水CODCr質(zhì)量濃度為30～48mg／L，BOD5質(zhì)量濃度為6．7～12．5mg／L，NH3－N質(zhì)量濃度為3．4～7．3mg／L，出水水質(zhì)達(dá)到GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：豆制品加工廢水；UASB；好氧處理；深度處理
云南豆制品生產(chǎn)歷史悠久，天然地下“酸水”點(diǎn)制豆制品距今約有400年的歷史，其風(fēng)味獨(dú)特，遠(yuǎn)銷20多個(gè)省區(qū)，出口日本、美國、東南亞各國。云南某豆制品特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)是將該縣大部分作坊式生產(chǎn)的加工戶進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一管理，解決了作坊式生產(chǎn)布點(diǎn)分散、廢水隨意排放、點(diǎn)源污染難以收集處理等現(xiàn)狀。本工程對(duì)該產(chǎn)業(yè)園區(qū)廢水進(jìn)行集中處理后達(dá)標(biāo)排放，具有較好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)為云南省豆制品加工廢水處理提供一個(gè)可行性處理方案。
1工程概況云南某豆制品特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)
近年來生產(chǎn)規(guī)模為151．5t／d，曾投資建設(shè)800m3／d的豆制品廢水處理設(shè)施。隨著工業(yè)園區(qū)發(fā)展，工業(yè)園區(qū)將建設(shè)二期工程，預(yù)計(jì)豆制品生產(chǎn)規(guī)模將達(dá)到230t／d，使得現(xiàn)有的廢水處理能力無法滿足產(chǎn)業(yè)園區(qū)的發(fā)展需要。廢水處理工程改擴(kuò)建將在原有處理工藝和設(shè)施的基礎(chǔ)上提高處理能力，使出水水質(zhì)達(dá)到GB18918—2002《城鎮(zhèn)廢水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。
2設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量
本工程進(jìn)水主要為產(chǎn)業(yè)園區(qū)豆制品加工廢水和園區(qū)生活污水。豆制品加工過程產(chǎn)生的廢水屬于高濃度有機(jī)廢水，成分復(fù)雜，含有大量蛋白質(zhì)、氨基酸和脂類，以及生產(chǎn)清洗用水中所含的清蛋白、糖類、豆渣、清潔劑等成分。廢水污染物濃度高，可生化性好，排水時(shí)間集中，水量和水質(zhì)不均勻。原有廢水處理系統(tǒng)處理豆制品加工廢水606m3／d，擴(kuò)建部分豆制品加工廢水排放量為314m3／d，擴(kuò)建后豆制品加工廢水的設(shè)計(jì)水量為920m3／d。園區(qū)生活廢水主要是產(chǎn)業(yè)園區(qū)生產(chǎn)人員的生活排水，BOD5、CODCr污染物濃度低，生活廢水排放量為225．5m3／d。處理系統(tǒng)總設(shè)計(jì)規(guī)模為1200m3／d。出水水質(zhì)執(zhí)行GB18918—2002中一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。
3廢水處理工藝
豆制品加工廢水是一種典型的高濃度有機(jī)廢水，目前國內(nèi)外關(guān)于這類廢水的處理，基本采用厭氧－好氧法作為主體工藝。厭氧單元多采用UASB、EGSB、IC、ABR、AF等工藝。根據(jù)豆制品加工廢水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求，考慮到UASB具有容積負(fù)荷率高、水力停留時(shí)間短、能耗低，能把廢水中難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐捉到獾男》肿佑袡C(jī)物，從而提高廢水的可生化性，且能產(chǎn)生再生清潔能源等優(yōu)點(diǎn)，本工程將在現(xiàn)有好氧工藝的基礎(chǔ)上，增加UASB-氣浮池-缺氧池處理單元。來自豆制品產(chǎn)業(yè)園區(qū)廢水經(jīng)過沉渣池和格柵后，較大的固形物以及豆渣等顆粒物被有效去除，防止在調(diào)節(jié)池內(nèi)大量沉積和對(duì)后續(xù)的提升泵、管道、閥門造成阻塞。隨后進(jìn)入調(diào)節(jié)池充分混勻，水質(zhì)、水量減輕對(duì)后續(xù)生物處理的沖擊，保證后續(xù)處理順利穩(wěn)定運(yùn)行。預(yù)處理后由泵輸送至UASB池進(jìn)行厭氧處理，廢水中大部分有機(jī)物在UASB池中被去除，并提高廢水的可生化性，利于后續(xù)的好氧處理。隨后UASB出水進(jìn)入氣浮池，水中浮渣和乳化態(tài)的膠體物質(zhì)被有效去除，保證了后面生化處理的正常進(jìn)行。氣浮池出水進(jìn)入缺氧池，和回流的硝化混合液一起在缺氧池內(nèi)進(jìn)行生物脫氮，去除水中大部分的NH3-N。缺氧池出水進(jìn)入推流式曝氣池，去除水中的BOD5和進(jìn)行硝化反應(yīng)，一部分混合液回流至缺氧池。隨后出水進(jìn)入輻流式沉淀池，進(jìn)行泥水分離，一部分污泥回流至缺氧池，剩余污泥輸送至污泥脫水間進(jìn)行脫水，泥餅處理后外運(yùn)，而沉淀池的上清液出水進(jìn)入配水井，通過配水井配水進(jìn)入后續(xù)CASS池，在CASS池內(nèi)主要去除BOD5，并進(jìn)一步降低其他有機(jī)物濃度。隨后CASS池出水通過中間水池進(jìn)入后續(xù)深化處理，進(jìn)一步去除水中的BOD5、TN、TP、SS，確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。通過深度處理設(shè)施處理后進(jìn)入消毒池進(jìn)行消毒，處理系統(tǒng)出水達(dá)標(biāo)后排放。
4主要構(gòu)筑物和設(shè)計(jì)參數(shù)
（1）沉渣池。尺寸為8．40m×6．00m×2．70m，有效水深為1．30m，地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，HRT為1．3h。設(shè)潛污泵2臺(tái)，功率為1．1kW。
（2）格柵井。1座，尺寸為10．00m×1．00m×1．85m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。池內(nèi)設(shè)置回轉(zhuǎn)細(xì)格柵1臺(tái)，格柵間隙為5mm，渠寬為650mm，渠深為1．75m；轉(zhuǎn)鼓細(xì)格柵1臺(tái)，格柵間隙為5mm，渠寬為600mm，渠深為1．75m，PLC時(shí)序控制定期刮渣、外運(yùn)。
（3）調(diào)節(jié)池。1座，尺寸為24．40m×10．00m×4．80m，有效容積為800m3，平均分隔為2格，上部相通，地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。HRT為16h，設(shè)置提升泵4臺(tái)，Q＝43m3／h，H＝13m，N＝3．0W；攪拌器4臺(tái)，功率為1．5kW。
（4）UASB池。2座（并聯(lián)），單池尺寸為9．25m×9．00m×7．50m，有效水深為7．00m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，HRT為23h。容積負(fù)荷為3．6kg［CODCr］／（m3•d），產(chǎn)氣率為1．25L／（L•d），進(jìn)水采用均勻布水系統(tǒng)，出水設(shè)置鋼制三相分離器。
（5）氣浮池和缺氧池。1座，由于場(chǎng)地限制，2個(gè)池子合建，氣浮池位于缺氧池內(nèi)一端的上部?？偝叽鐬?6．50m×5．80m×4．50m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。氣浮池尺寸為5．80m×3．80m×2．50m，設(shè)置1款氣浮成套設(shè)備，型號(hào)LBU403B140L，包含進(jìn)口溶氣系統(tǒng)、刮渣系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)。缺氧池有效容積為308m3，污泥負(fù)荷為0．20kg［BOD5］／（kg［MLSS•d］），混合液回流比為250％，污泥回流比為60％，HRT為6．2h。設(shè)置潛水?dāng)嚢杵?臺(tái)，型號(hào)QJB1．5／8－260／3－980；混合液回流泵3臺(tái)（2用1備），Q＝65m3／h，H＝5m，N＝7．5kW。
（6）推流式曝氣池。1座，尺寸為29．30m×10．00m×5．00m，有效水深為4．5m，半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平均HRT為26．37h。污泥負(fù)荷為0．25kg［BOD5］／（kg［MLSS•d］），污泥回流比為60％，氣水比約為35．4∶1，反應(yīng)池曝氣量為16．4m3／min。
（7）輻流式沉淀池。1座，尺寸為φ7．00m×5．50m，半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，HRT為2．5h。表面水力負(fù)荷為1．3m3／（m2•h）。設(shè)置污泥回流泵2臺(tái)（1用1備），Q＝20m3／h，H＝15m，N＝1．5kW。
（8）CASS池。2座（并聯(lián)），單池尺寸為14．40m×5．80m×5．00m，單池有效容積為333m3，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，污泥負(fù)荷為0．1kg［BOD5］／（kg［MLSS］•d）。CASS池的進(jìn)水、曝氣、沉淀、潷水運(yùn)行一個(gè)周期為9.0h，其中曝氣階段6．7h，沉淀階段1．3h，潷水階段1.0h，排水比為1∶3．3，高峰氣水比為27∶1，最大曝氣量為12．69m3／min。設(shè)置剩余污泥泵2臺(tái)，Q＝10m3／h，H＝10m，N＝1kW；污泥回流泵2臺(tái)，Q＝15m3／h，H＝7m，N＝1kW；生物選擇區(qū)設(shè)置攪拌器2臺(tái)，N＝0．85kW，葉輪直徑為260mm；主反應(yīng)區(qū)設(shè)置攪拌器4臺(tái)，N＝1．5kW，葉輪直徑為400mm。潷水器2臺(tái)，Q＝100m3／h，功率為0．75kW。
（9）中間水池。1座，尺寸為3．10m×11．60m×5．00m，有效容積為100m3，半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。設(shè)置深度處理提升泵2臺(tái)（1用1備），Q＝65m3／h，H＝10m，N＝5．5kW。
（10）深度處理系統(tǒng)。①轉(zhuǎn)盤過濾器1臺(tái)，型號(hào)GLK－2500，Q＝50m3／h，N=2．0kW。②絮凝沉淀機(jī)1套，處理能力為50m3／d，采用豎向流網(wǎng)格絮凝池，絮凝時(shí)間為20min。絮凝池設(shè)計(jì)流速分為3級(jí)：一級(jí)流速0．03m／s、二級(jí)流速0．02m／s、三級(jí)流速0．01m／s。③無閥過濾器1套，處理能力為50m3／d，過濾速度為5．5m／h，反沖洗強(qiáng)度為14L／（s•m2）。
（11）消毒池。1座，尺寸為6．00m×3．50m×3．00m，有效水深為2．60m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，HRT為1．09h。二氧化氯發(fā)生器3套，制備能力為200g／h，投加量為5~8mg／L。
5工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)
（1）本工程在原有的以好氧為主的工藝基礎(chǔ)上增加了厭氧工藝，極大地提高了廢水處理規(guī)模和改善了出水水質(zhì)，運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
（2）豆制品加工廢水存在水量、水質(zhì)波動(dòng)較大的問題，根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)增大調(diào)節(jié)池的容積，確保達(dá)到調(diào)節(jié)水量、均化水質(zhì)的要求，以保證后續(xù)處理的穩(wěn)定運(yùn)行。
（3）UASB池處理效果好，當(dāng)UASB反應(yīng)器容積負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，進(jìn)水CODCr質(zhì)量濃度在2950～3880mg／L和HRT在18～27h范圍變化時(shí)，反應(yīng)器CODCr去除率仍能保持在72%～76％。
（4）由于場(chǎng)地限制，本工程將氣浮池和缺氧池合并建設(shè)，既滿足了廢水自流至氣浮池，又避免了氣浮池架高和基礎(chǔ)的處理，充分利用了有限的場(chǎng)地。
6工程運(yùn)行效果
目前處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果顯著，出水水質(zhì)良好。由監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可知，出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到GB18918—2002中一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)測(cè)結(jié)果如表2所示。
7投資及運(yùn)行成本分析
本項(xiàng)目投資總額為627．49萬元，其中工程費(fèi)用為495．49萬元，其他費(fèi)用為85．52萬元，預(yù)備費(fèi)為46．48萬元。年運(yùn)行成本為69．47萬元，廢水處理成本為1．75元／t。
8結(jié)語
（1）根據(jù)出水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可知，采用國內(nèi)成熟的厭氧－好氧工藝處理高濃度豆制品廢水是可行的。該工藝處理效果穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)到GB18918—2002中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。
（2）采用UASB處理豆制品加工廢水啟動(dòng)快，易于形成顆粒污泥，具有高負(fù)荷、高效率、低能耗、可回收清潔能源等優(yōu)點(diǎn)，UASB在處理高濃度有機(jī)生產(chǎn)廢水時(shí)效果顯著。（3）當(dāng)處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，進(jìn)水CODCr濃度和HRT變化時(shí)，對(duì)處理效果影響不大，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
［1］王大瑋，鮑建國．酵母菌預(yù)處理－UASB－SBR工藝處理高濃度豆制品廢水［J］．給水排水，2006，32（5）：55－57．
［2］梁延周．豆制品生產(chǎn)廢水處理工程［J］．給水排水，2007，33（6）：60－62．
［3］毛燕芳，趙英武，張耀家，等．厭氧接觸－好氧MBR工藝處理豆制品廢水［J］．給水排水，2008，34（12）：69－71．
［4］李璐，傅金祥，宋奇，等．低溫下UASB反應(yīng)器處理高濃度有機(jī)廢水的運(yùn)行特性研究［J］．工業(yè)用水與廢水，2006，37（6）：59－61．
［5］龍儒彬，孫磊．混凝沉淀－UASB－SBR法處理纖維板生產(chǎn)廢水［J］．工業(yè)用水與廢水，2013，44（2）：31－34．
［6］李寧，陳云翔，姜濤，等．豆制品廢水處理工程實(shí)例［J］．中國給水排水，2011，27（10）：79－81．
［7］周曦，趙迎九，周書葵，等．采用ABR－MBR處理豆制品廢水的工程實(shí)踐［J］．工業(yè)水處理，2015，35（11）：89－91.
作者：胡琪勇；李毅；劉延芳；劉年東 單位：昆明理工大學(xué)