豆制品廢水處理

1、高濃度豆制品廢水處理的工藝選擇和設(shè)計(jì)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(jī)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(shí)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(xiàng)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(diǎn)及經(jīng)處理后的廢水接入城市污水管網(wǎng)的要求，對(duì)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(fù)荷并能產(chǎn)生沼氣等特點(diǎn)。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(jìn)入增溫計(jì)量池，把酸化液增溫至38 ，再泵入?yún)捬跸?。厭氧發(fā)酵采用復(fù)合式上流厭氧污泥床工藝，中溫發(fā)酵，水力滯留時(shí)間為84 h，容積負(fù)荷為4.40kgCOD/(m3·d)，COD去除率在95%以上，產(chǎn)沼氣達(dá)510m3/d，產(chǎn)氣率為1.70m3/(m3·d)。厭氧出水經(jīng)沉淀后進(jìn)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(fù)雜且難降解、大顆粒的有機(jī)物水解成易

3、降解的簡單有機(jī)物，大大降低廢水中的SS含量，此時(shí)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(shí)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(duì)厭氧消化的沖擊。在設(shè)計(jì)厭氧消化池時(shí)，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(jìn)入?yún)捬跸蓿@樣可以提高廢水的pH值，降低進(jìn)入?yún)捬跸薜膹U水COD濃度，減少對(duì)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(jì)和施工由于廠區(qū)內(nèi)可利用的空地很小，進(jìn)行總圖設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合工藝流程，將預(yù)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(fèi)用就相當(dāng)高。厭氧罐和貯氣柜設(shè)計(jì)采用德國引進(jìn)的Lipp罐體，由于罐體自重輕，基礎(chǔ)比較容易處理，費(fèi)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(duì)厭氧消化罐的徑、高比進(jìn)行了調(diào)整，原有的三相分離器就不是很適合。因此，對(duì)三相分離器進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，采用三層鋼結(jié)構(gòu)漏斗式導(dǎo)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(dāng)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(jìn)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(fèi)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(shí)安裝了氣袋保護(hù)裝置氣體超壓保護(hù)器。貯氣袋采用從德國進(jìn)口的專用沼氣貯氣袋，其使用壽命較長，并且不需每年進(jìn)行維護(hù)，一年可節(jié)約一筆不小的維護(hù)費(fèi)。厭氧消化罐采用Lipp技術(shù)進(jìn)行卷制。筒體材料采用不銹鋼復(fù)合高強(qiáng)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(jìn)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(jìn)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(gè)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(diǎn)，由三個(gè)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(diǎn)，三個(gè)圓錐斗在外進(jìn)行拼接，然后到罐內(nèi)進(jìn)行安裝，降低了施工難度和勞動(dòng)強(qiáng)度，工程質(zhì)量也較容易控制，加快了工程進(jìn)度。安裝完成三相分離器和溢流槽后，進(jìn)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(yùn)行調(diào)試運(yùn)行工作從1996年11月開始，對(duì)

7、水解酸化、厭氧消化進(jìn)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(jìn)水量相匹配，從10m3/d、20m3/d逐步增加負(fù)荷，1個(gè)半月后達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)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(dá)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(jìn)行升溫和馴化培養(yǎng)。每天升溫1 左右，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的38±1 。廢水處理量從10m3/d開始，COD負(fù)荷從0.36k

8、gCOD/(m3·d)逐步增加，1個(gè)半月后，進(jìn)水量達(dá)到80 m3/d，COD負(fù)荷為4.40kgCOD/(m3·d)，出水COD濃度為650 mg/L左右，COD去除率達(dá)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(yùn)行廢水處理工程運(yùn)行初期，由于水量變化較大(約為60150m3不等)，廢水濃度波動(dòng)也很大，最低時(shí)CODCr濃度在8 000 mg/L左右，而最高時(shí)CODCr濃度可達(dá)到3×104 mg/L，這給正常運(yùn)行帶來了困難。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)廢水量較大時(shí)其濃度相應(yīng)較低，而水量少時(shí)其濃度就很高，在工程實(shí)際運(yùn)行管理中

9、，根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)水量較大時(shí)采用延長進(jìn)料時(shí)間同時(shí)減少厭氧消化罐的回流比例，以減少由于水量的增加而對(duì)厭氧消化所產(chǎn)生的沖擊。當(dāng)水量減少而濃度較高時(shí)，加大厭氧消化罐的回流比例和回流時(shí)間，加大回流比可以很好地減少高濃度廢水對(duì)厭氧消化的局部沖擊。經(jīng)過一段時(shí)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(shí)，就可以減少對(duì)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(shí)，基本上不會(huì)對(duì)厭氧產(chǎn)生沖擊，出水各項(xiàng)指標(biāo)均很正常。處理工程經(jīng)過近2年的運(yùn)行，效果穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)大的反復(fù)，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(xiàng)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(shí)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(yàn)通過近2年的運(yùn)行，處理效果達(dá)到和超過設(shè)計(jì)指標(biāo)，處理設(shè)備和裝置運(yùn)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(shí)可行的。同時(shí)，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(yuǎn)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(duì)地基的處理費(fèi)