各種污水處理設(shè)計方案高濃度豆制品廢水處理的工藝選擇和設(shè)計[設(shè)計方案]

1、高濃度豆制品廢水處理的工藝選擇和設(shè)計某豆制品廠位于杭州市區(qū)內(nèi)，是杭州市最大的豆制品生產(chǎn)(10 t/d)企業(yè)之一，其高濃度有機廢水系豆制品加工中產(chǎn)生，而低濃度廢水系大豆浸泡、洗滌及衛(wèi)生沖洗時排出，廢水的水量及水質(zhì)見表1。表1豆制品廢水的水量及水質(zhì)項目高濃度廢水低濃度廢水水量(m3/d)80250CODCr(mg/L)24000400BOD5(mg/L)10800180SS(mg/L)12000550pH56溫度()50常溫1工藝流程的確定根據(jù)豆制品廢水的特點及經(jīng)處理后的廢水接入城市污水管網(wǎng)的要求，對高濃度廢水采用酸化水解厭氧消化處理工藝，充分利用其能耗低、處理效率高、耐負荷并能產(chǎn)生沼氣等特點。高

2、濃度廢水經(jīng)酸化水解厭氧消化后，出水與低濃度廢水混合，泵入城市排污管網(wǎng)。具體工藝流程見圖1。高濃度廢水在酸化水解池的滯留期為12 h，經(jīng)水解酸化后的酸化液通過水力篩網(wǎng)篩除未被水解酸化的大顆粒豆制品，然后進入增溫計量池，把酸化液增溫至38 ，再泵入?yún)捬跸?。厭氧發(fā)酵采用復合式上流厭氧污泥床工藝，中溫發(fā)酵，水力滯留時間為84 h，容積負荷為4.40kgCOD/(m3·d)，COD去除率在95%以上，產(chǎn)沼氣達510m3/d，產(chǎn)氣率為1.70m3/(m3·d)。厭氧出水經(jīng)沉淀后進入配水池與稀廢水混合，最終排入城市污水干管。水解酸化池的設(shè)置，可以把復雜且難降解、大顆粒的有機物水解成易

3、降解的簡單有機物，大大降低廢水中的SS含量，此時廢水的pH值不僅沒有降低，反而有所提高(這主要是與酸化時間較長、酸化后期產(chǎn)甲烷菌群的活躍和部分銨離子的產(chǎn)生有關(guān))，這樣可以大大減少廢水對厭氧消化的沖擊。在設(shè)計厭氧消化池時，增加了廢水回流設(shè)施的設(shè)置，三相分離器上部的厭氧出水回流至回流罐，與未經(jīng)處理的高濃度廢水混合后再進入?yún)捬跸?，這樣可以提高廢水的pH值，降低進入?yún)捬跸薜膹U水COD濃度，減少對厭氧污泥的局部沖擊，防止厭氧池內(nèi)部酸化反應(yīng)的存在，提高厭氧消化效率。隨著回流比例的調(diào)整，可以大大提高厭氧消化罐的耐沖擊能力。2設(shè)計和施工由于廠區(qū)內(nèi)可利用的空地很小，進行總圖設(shè)計時，結(jié)合工藝流程，將預處理

4、各池以及沉淀池和配水池建成重疊型，節(jié)約了建設(shè)用地。由于廢水處理設(shè)施正好位于原有的池塘上，其地基承載力和土質(zhì)均勻度都很差，如采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由于其自重大，地基處理費用就相當高。厭氧罐和貯氣柜設(shè)計采用德國引進的Lipp罐體，由于罐體自重輕，基礎(chǔ)比較容易處理，費用隨之降低。厭氧消化罐高為9 m，直徑為7 m，是地上式圓形Lipp罐。由于對厭氧消化罐的徑、高比進行了調(diào)整，原有的三相分離器就不是很適合。因此，對三相分離器進行了重新設(shè)計，采用三層鋼結(jié)構(gòu)漏斗式導流板做三相分離器(見圖2)。從使用結(jié)果看，三相分離效果相當好，厭氧污泥流失量很小，污泥截留效果明顯。沼氣貯氣柜采用干式貯氣柜，由于其自重很小，地

5、基無需進行特別處理。而濕式貯氣柜其自重較大，需較大的地基處理費用。采用Lipp技術(shù)卷制的干式貯氣柜，柜體為鍍鋅鋼板一次卷制成形的筒體，在柜內(nèi)安裝了貯氣袋和高位控制架，柜外安裝有氣體量的顯示裝置，并同時安裝了氣袋保護裝置氣體超壓保護器。貯氣袋采用從德國進口的專用沼氣貯氣袋，其使用壽命較長，并且不需每年進行維護，一年可節(jié)約一筆不小的維護費。厭氧消化罐采用Lipp技術(shù)進行卷制。筒體材料采用不銹鋼復合高強度板卷制，在罐頂上部安裝有壓頂槽鋼，采用不銹鋼螺栓與筒體之間的定位，不采用焊接方式。筒體制作完成后，進行罐內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)安裝。由于罐體為金屬結(jié)構(gòu)，罐頂可在罐內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)完成后再進行安裝，這樣給罐內(nèi)的安裝工

6、作帶來了極大的便利。厭氧罐內(nèi)設(shè)有布水器，布水器采用枝狀布水，隔3m2設(shè)有一個布水頭，布水較為均勻。三相分離器的安裝是罐內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)安裝的重點，由三個圓錐形正反斗組成，施工要求高、難度大。在施工中充分利用罐頂后施工的特點，三個圓錐斗在外進行拼接，然后到罐內(nèi)進行安裝，降低了施工難度和勞動強度，工程質(zhì)量也較容易控制，加快了工程進度。安裝完成三相分離器和溢流槽后，進行罐頂?shù)陌惭b施工工作。罐體保溫材料采用阻燃型的聚苯乙烯泡沫板，外殼采用彩色瓦楞鋼板，瓦楞鋼板采用特制的定位卡頭扁鋼定位，安裝效果良好。Lipp罐體與鋼筋混凝土之間的澆筑采用膨脹混凝土(見圖3)。3調(diào)試運行調(diào)試運行工作從1996年11月開始，對

7、水解酸化、厭氧消化進行培菌調(diào)試。水解酸化：菌種采取自然富集培養(yǎng)，處理水量與厭氧消化進水量相匹配，從10m3/d、20m3/d逐步增加負荷，1個半月后達到滿負荷運轉(zhuǎn)，處理能力為80m3/d。經(jīng)酸化處理后，出水COD平均從 24 000 mg/L降為16 500 mg/L左右，COD去除率達30%，pH值為5.5。厭氧消化：厭氧菌采用廠區(qū)的陰溝污泥和杭州四堡污水處理廠的厭氧污泥接種，共接種60%含水率的厭氧污泥30 m3，菌種接入?yún)捬豕藓?，加入少量生產(chǎn)廢水作為培養(yǎng)基，先進行升溫和馴化培養(yǎng)。每天升溫1 左右，直至達到設(shè)計要求的38±1 。廢水處理量從10m3/d開始，COD負荷從0.36k

8、gCOD/(m3·d)逐步增加，1個半月后，進水量達到80 m3/d，COD負荷為4.40kgCOD/(m3·d)，出水COD濃度為650 mg/L左右，COD去除率達96%，出水pH值為7.2，產(chǎn)沼氣為510m3/d，產(chǎn)氣率為1.70m3/(m3·d)。4正常運行廢水處理工程運行初期，由于水量變化較大(約為60150m3不等)，廢水濃度波動也很大，最低時CODCr濃度在8 000 mg/L左右，而最高時CODCr濃度可達到3×104 mg/L，這給正常運行帶來了困難。同時也發(fā)現(xiàn)，當廢水量較大時其濃度相應(yīng)較低，而水量少時其濃度就很高，在工程實際運行管理中

9、，根據(jù)這個特點，當水量較大時采用延長進料時間同時減少厭氧消化罐的回流比例，以減少由于水量的增加而對厭氧消化所產(chǎn)生的沖擊。當水量減少而濃度較高時，加大厭氧消化罐的回流比例和回流時間，加大回流比可以很好地減少高濃度廢水對厭氧消化的局部沖擊。經(jīng)過一段時間的探索，總結(jié)出高濃度廢水與厭氧回流水相混合后的COD濃度在1.5×104 mg/L以下時，就可以減少對厭氧消化的沖擊，而將混合廢水的COD濃度控制在1×104 mg/L以下時，基本上不會對厭氧產(chǎn)生沖擊，出水各項指標均很正常。處理工程經(jīng)過近2年的運行，效果穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)大的反復，各單元的處理效果(平均值)與沼氣產(chǎn)氣量見表2。表2各單

10、元的處理效果項目高濃度廢水格柵沉砂池酸化水解池厭氧消化罐沉淀池混合池處理水量(m3/d)8080808080330滯留時間(h)1128466pH值5.05.05.57.27.26.5SS(mg/L)12000110007200430350501去除率(%)8.334.59418.6CODCr(mg/L)240002300016500690650460去除率(%)4.428.395.84.4BOD5(mg/L)10800105008500260260200去除率(%)2.81997.5溫度()50302838常溫常溫沼氣(m3/d)5105結(jié)論與經(jīng)驗通過近2年的運行，處理效果達到和超過設(shè)計指標，處理設(shè)備和裝置運行正常，說明用水解酸化厭氧發(fā)酵的工藝處理豆制品廢水是切實可行的。同時，采用德國Lipp技術(shù)與設(shè)備，大大縮短了工程的施工周期，受天氣影響的程度也遠比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的工程要小，無論在南方或北方，Lipp技術(shù)都比較適合發(fā)展。由于采用Lipp技術(shù)卷制的罐體其自重很小，罐體結(jié)構(gòu)受力得到大大改善，對地基的處理費