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吉豐科技簡(jiǎn)述烘焙食品廢水處理工藝

  • 發(fā)布日期:2018/3/25      瀏覽次數(shù):664
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      烘培行業(yè)是我國(guó)七大類食品制造業(yè)之一,食品以面粉、酵母、食鹽、砂糖和水等作為基本原料,添加適量油脂、乳品、雞蛋、添加劑等。隨著烘培食品行業(yè)的迅速發(fā)展、生產(chǎn)規(guī)模化,烘培企業(yè)生產(chǎn)廢水的排水量也在與日俱增,水質(zhì)也更加復(fù)雜。烘培廢水本身無毒性,但含有大量的可生物降解的有機(jī)物,COD、BOD5、SS 較高,而且還含有較高濃度的動(dòng)植物油。目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)糕點(diǎn)行業(yè)廢水處理的報(bào)道較少,如何提高和改進(jìn)糕點(diǎn)烘培行業(yè)廢水處理技術(shù),采用科學(xué)的工藝技術(shù)路線組合,切實(shí)解決糕點(diǎn)行業(yè)廢水治理問題引起越來越多的重視。

      某面包烘培廠廢水水量500 m3/d,廢水中含有大量的面粉和奶油,原污水處理站不能處理現(xiàn)在的污水負(fù)荷,原工藝采用氣浮+厭氧+好氧工藝處理生產(chǎn)廢水,由于預(yù)處理效果較差,厭氧停留時(shí)間較短,原有污水處理站不能滿足廠區(qū)現(xiàn)有的實(shí)際生產(chǎn)需求,需將廠區(qū)污水處理站進(jìn)行改造。本文結(jié)合水解酸化/ UASB/A2O工藝處理烘培廢水的處理效果及工藝設(shè)計(jì)參數(shù)等,可以為類似工程提供經(jīng)驗(yàn)。

    1 原有工藝

    1.1 工程概況

    廢水進(jìn)水水量500 m3/d,經(jīng)廢水處理站處理后的水質(zhì)能達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 8978-1996)所規(guī)定的一水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)。該工程的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

    1.2 原工藝存在問題

    (1)污水在進(jìn)入調(diào)節(jié)池之前,預(yù)處理設(shè)計(jì)不合理,沒有把大顆粒的固體去除造成調(diào)節(jié)池有效池容被沉淀池占據(jù),沒有起到調(diào)節(jié)水質(zhì)水量的作用。

    (2)氣浮設(shè)備前沒有隔油及沉淀預(yù)處理工藝,造成高濃度的懸浮污染物及大量的油類直接進(jìn)入氣浮設(shè)備,造成氣浮設(shè)備負(fù)荷太高。氣浮設(shè)備效果太差,可能是設(shè)備配置或設(shè)計(jì)不合理造成,不能滿足本工程污水預(yù)處理的需要。

    (3)厭氧處理單元設(shè)計(jì)不太合理,造成布水效果及厭氧三相分離效果差,污泥排泥不暢,從而影響厭氧的整體處理效果。厭氧處理單元設(shè)計(jì)時(shí)沒有根據(jù)實(shí)際水質(zhì)情況進(jìn)行計(jì)算,造成厭氧罐的容積太小,水力停留時(shí)間太短,不能對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行充分降解,以至不能滿足實(shí)際水質(zhì)的處理要求。

    (4)CASS 池微孔曝氣頭堵塞或損壞太多,充氧效果差,影響處理效果。CASS 池的潷水器的潷水堰長(zhǎng)不符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求,不能保證潷出的清水懸浮物不超標(biāo)。

    (5)由于水中含有大量面粉,整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生大量的污泥,原系統(tǒng)采用的污泥脫水裝置并不能解決此種污泥的脫水問題,需要改變脫水方式;脫水的污泥進(jìn)泥流程太長(zhǎng),不利于污泥處理。而且,目前的污泥處理系統(tǒng)處理能力偏小,不能滿足污泥處理的需要。

    2 改造工藝流程

    為使出水達(dá)到污水經(jīng)污水處理處理后出水達(dá)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB 8978-1996 規(guī)定的一標(biāo)準(zhǔn)的要求,及污水處理站目前的狀況,確定隔油+氣浮+UASB +A2O+曝氣生物濾池的主體處理工藝污水處理工藝流程,改造后的工藝流程見圖1。

    生產(chǎn)污水經(jīng)管道收集后自流進(jìn)入格柵井,經(jīng)格柵去除大塊雜物,然后進(jìn)入集水池。在集水池內(nèi)安裝自帶攪拌的潛污泵,通過攪拌切削可防止?jié)撐郾枚氯?。集水池的污水?jīng)潛污泵提升進(jìn)入旋轉(zhuǎn)固液分離機(jī)。旋轉(zhuǎn)固液分離機(jī)通過0.5 mm的濾網(wǎng),在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下將污水中的大部分面粉等懸浮物去除,然后自流進(jìn)入隔油池,去除污水中的浮油后進(jìn)入調(diào)節(jié)池。經(jīng)水質(zhì)水量調(diào)節(jié)后的污水,經(jīng)調(diào)節(jié)池提升泵提升進(jìn)入豎流沉淀池,通過沉淀進(jìn)一步去除濾網(wǎng)沒去除的污染物,然后進(jìn)入氣浮池作進(jìn)一步氣浮處理,確保污水中的油類、面粉及其它懸浮污染物得到有效去除。然后自流進(jìn)入水解酸化池,經(jīng)水解菌將污水中的大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物,提高廢水的可生化性。經(jīng)水解酸化池處理后的污水進(jìn)入中間水池,經(jīng)提升泵提升進(jìn)入U(xiǎn)ASB 厭氧池進(jìn)行厭氧處理,通過厭氧菌將污水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和水。經(jīng)UASB 厭氧處理后的污水自流進(jìn)入缺氧+厭氧+好氧A2/O 系統(tǒng)作進(jìn)一步生物處理,從而較*地去除污水中的污染物。

    經(jīng)二沉池處理后的污水自流進(jìn)入中轉(zhuǎn)池,經(jīng)曝氣生物濾池提升泵提升進(jìn)入曝氣生物濾池作進(jìn)一步處理。曝氣生物濾料通過生物膜進(jìn)一步降解污水中的有機(jī)污染物,并脫氮除磷。同時(shí),曝氣生物濾池還兼有過濾的作用。經(jīng)曝氣生物濾池處理后,污水可達(dá)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 8978-1996)規(guī)定的一標(biāo)準(zhǔn)的要求,經(jīng)污水總排口計(jì)量后達(dá)標(biāo)排放。

    曝氣生物濾池運(yùn)行一段時(shí)間后,老化脫落的生物膜越來越多,截留的污染物也越來越多,造成濾料堵塞,出水懸浮物增多,此時(shí)需對(duì)曝氣生物濾池進(jìn)行反沖。反沖洗水回調(diào)節(jié)池重新處理。

    3 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

    格柵間:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),構(gòu)筑物尺寸3.0 m×0.4 m×2.0 m(新建),污水中的動(dòng)植物油和面粉混合,粘附在格柵條上易產(chǎn)生堵塞,采用機(jī)械格柵打撈。機(jī)械格柵機(jī)1 臺(tái)。

    集水池:對(duì)來水進(jìn)行收集,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),構(gòu)筑物尺寸3.0 m×2.0 m×2.5 m(新建),與格柵間合建,集水池安裝攪拌潛污泵,出水接入旋轉(zhuǎn)固液分離機(jī),1 臺(tái),流量為25 m3/h,濾網(wǎng)孔徑0.5 mm,電機(jī)功率1.5 kW。接入分離機(jī)可去除大部分懸浮污染物,防止其進(jìn)入隔油池及調(diào)節(jié)池內(nèi)沉淀,方便清泥,且節(jié)約占地面積。

    隔油池:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),建筑物尺寸2.0 m×3.0 m×2.5 m,新建于原調(diào)節(jié)池上。

    調(diào)節(jié)池改造:將原有污泥池隔墻打通與調(diào)節(jié)池相連,增大調(diào)節(jié)池池容。改造后構(gòu)筑物尺寸8.9 m×6.5 m×3.5 m,有效池容175 m3,水力停留時(shí)間8.4 h,用于調(diào)節(jié)水質(zhì)情況,堿性水質(zhì)波動(dòng)。

    豎流沉淀池:利用原有厭氧池改造,沉淀池直徑5.4 m,表面負(fù)荷0.988 m3/(m2·h),除池體增加,新增設(shè)備,中心沉淀配水系統(tǒng)1 套,污泥集泥斗及排泥系統(tǒng)1 套。

    氣浮池:新增配套設(shè)施,管道混合器1 個(gè),溶氣罐1 個(gè),回流溶氣泵1 臺(tái)規(guī)格:Q=10 m3/h,H=40 m,N=4 kW,渦旋式空壓機(jī)2 臺(tái),氣浮池體,碳鋼防腐,處理能力21 m3/h。

    水解酸化池:利用原有1 座厭氧池改造,水利停留時(shí)間5 h,增加水解布?xì)庀到y(tǒng)1 套,污泥排泥系統(tǒng)1 套。

    中間水池:利用原污泥池進(jìn)行改造,構(gòu)筑物尺寸2.5 m×2.0 m×3.5 m,有效池容13 m3,中間池提升泵,2 臺(tái),1 用1 備,參數(shù)為Q=21 m3/h,揚(yáng)程:15 m,電機(jī)功率2.2 kW。

    UASB 厭氧池:?jiǎn)纬貥?gòu)筑物尺寸6.0 m×6.0 m×7.0 m,2 座,有效池容468 m3,容積負(fù)荷5 kg/(m3·d),三相分離器8 套,厭氧布水器30 套,內(nèi)循環(huán)回流泵2 臺(tái),參數(shù)Q=9 m3/h,H=15 m,N=0.75 kW。

    厭氧池缺氧池合建:厭氧池,有效容積73 m3,鋼混結(jié)構(gòu),水力停留時(shí)間3.5 h,厭氧階段,釋放污水中的磷。缺氧池,有效容積127 m3,水利停留時(shí)間6 h,缺氧池在反硝化脫氮過程中,大量消耗廢水中的含氮有機(jī)物,大幅度降低廢水COD、BOD5。

    好氧曝氣池改造:利用原有曝氣池改造,增加隔墻,需更換部分曝氣頭和管線,風(fēng)機(jī)。有效池容500m3,水力停留時(shí)間24 h?;旌弦夯亓鞅?,2 臺(tái)(1 用1備),參數(shù):Q=100 m3/h,H=10m。污泥回流泵2 臺(tái)(1用1 備)參數(shù):Q=25 m3/h,H=10 m。

    二沉池:1 座,鋼混結(jié)構(gòu),構(gòu)筑物尺寸4.0m×6.5m×5.0 m,表面負(fù)荷0.8 m3/(m2·h),對(duì)污水進(jìn)行泥水分離,采用斜管沉淀。

    中轉(zhuǎn)池:1 座,鋼混結(jié)構(gòu),工藝尺寸1.5 m×1.5 m×4.5 m,接收二沉池出水,以便曝氣生物濾池進(jìn)水泵提升。曝氣生物濾池進(jìn)水泵,1 臺(tái),Q=25m3/h,H=15m,N=2.2 kW。

    曝氣生物濾池,2 座,鋼混結(jié)構(gòu),單體構(gòu)筑物尺寸3.0 m×1.5m×5.0m,對(duì)二沉池出水做進(jìn)一步處理。增加鼓風(fēng)機(jī),2 臺(tái),1 用1 備,Q=6.2 m3/min,N=7.5 kW,與好氧池共用。

    清水池:1 座,鋼混結(jié)構(gòu),尺寸1.5m×1.5m×4.5m。

    反沖洗水泵參數(shù)Q=100 m3/h,H=15 m,N=7.5 kW。接受曝氣濾池出水,對(duì)曝氣生物進(jìn)行反沖洗。

    污泥池:1 座,鋼混結(jié)構(gòu),工藝尺寸3.9 m×2.7 m×4.5 m,污泥泵參數(shù):Q=6 m3/h,H=60 m。

    其他構(gòu)筑物:加藥設(shè)備房新建于調(diào)節(jié)池之上,放置及安裝加藥設(shè)備。尺寸4.5 m×2.7 m×3.5 m,1 座,合設(shè)備房新建于二沉池旁,面積50 m2。

    4 運(yùn)行效果及分析

    4.1 運(yùn)行效果

    該污水處理站自2012 年3 月啟動(dòng)以來,運(yùn)行效果穩(wěn)定,出水處理效果較好,各項(xiàng)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求和處理排放標(biāo)準(zhǔn)。廢水處理效果見表2。

    由表2 可以看出,針對(duì)該面包烘培食品類廢水用水解酸化/UASB/A2O 的組合工藝,處理后出水效果很好,具有較高的去除效率,COD、氨氮、SS、油類及總磷出水質(zhì)量濃度分別為83.48、11.61、31.86、0.26、0.46 mg/L,可以達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)的一排放標(biāo)準(zhǔn),可見該工藝適用于烘培食品類廢水的處理。

    4.2 工藝處理效果分析

    面包加工食品類廢水為高濃度有機(jī)污水,其BOD5/COD 在0.37 左右,可生化性好,宜采用厭氧+好氧的主體處理工藝對(duì)污水進(jìn)行處理。但由于污水中含有大量的面粉、油類,因此預(yù)處理特別重要。原污水處理站之所以不能對(duì)污水進(jìn)行有效處理,其中一個(gè)重要因素就是預(yù)處理效果不好。

    在污水處理前段增加隔油池、旋轉(zhuǎn)固液分離機(jī),以去除浮油及大粒懸浮污染物(面粉)。但考慮到部分面粉很細(xì),固液分離機(jī)分離不*,因此在調(diào)節(jié)池后增加豎流沉淀池、氣浮單元作進(jìn)一步去除[3],以確保后續(xù)生物處理單元的穩(wěn)定運(yùn)行。

    由于該污水污染物濃度特別高,因此,要求要有足夠的有效池容,才能保證對(duì)污水進(jìn)行有效處理。而根據(jù)目前污水處理站的實(shí)際情況,占地面積十分有限,因此必須采用處理工藝。采用水解酸化+UASB 厭氧工藝對(duì)廢水進(jìn)行厭氧處理,去除大部分有機(jī)物,同時(shí)提高廢水的可生化性,增強(qiáng)后續(xù)好氧處理的效果。

    經(jīng)上述厭氧工藝處理后的廢水,仍含有較高濃度的氨氮和總磷,因此后續(xù)工藝采用具有脫氮除磷的A2/O 工藝進(jìn)行處理??捎行p少占地面積,提高廢水的處理效果,為后續(xù)的深度處理創(chuàng)造條件。

    5 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

    5.1 工程投資

    工程總投資投資為310 萬元,其中土建部分投資217 萬元,設(shè)備部分投資93 萬元。

    5.2 運(yùn)行費(fèi)用

    動(dòng)力費(fèi):廢水處理站總裝機(jī)容量51.0 kW,實(shí)際總運(yùn)行容量24.6 kW,有些設(shè)備間歇使用,總運(yùn)行容量縮小至0.7 倍,按當(dāng)?shù)仉妰r(jià)0.5 元/kWh 計(jì),動(dòng)力費(fèi)用為0.32 元/m3。

    藥劑費(fèi):絮凝劑、堿、營(yíng)養(yǎng)液共0.51 元/m3。

    人工費(fèi):本污水處理站設(shè)3 名轉(zhuǎn)運(yùn)工,每月人工費(fèi)1 500 元,折合費(fèi)用0.36 元/ m3。

    水費(fèi):主要為污水處理站員工用水及配藥用水等,日用水量約為2.0 m3,水費(fèi)按5.2 元/m3 計(jì),則污水的水費(fèi)為0.02 元/m3。

    直接運(yùn)行費(fèi)用包括動(dòng)力費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi),合計(jì)為1.21 元/m3。

    6 結(jié)論

    采用水解酸化/UASB/A2O 處理烘培食品類廢水,事實(shí)證明該組合工藝對(duì)該高濃度食品廢水有很強(qiáng)的針對(duì)性,有一定的抗沖擊能力和高負(fù)荷承受力,出水可以達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 8978-1996)的一排放標(biāo)準(zhǔn)。

    本項(xiàng)目處理工藝占地省,構(gòu)筑物構(gòu)造較簡(jiǎn)單,操作較簡(jiǎn)單,廢水處理工程投資省,運(yùn)行費(fèi)用較低,噸水處理費(fèi)用為1.21 元/m3。