申請(qǐng)日2013.10.28
公開(kāi)(公告)日2015.01.07
IPC分類號(hào)C02F103/32; C02F9/14
摘要
本發(fā)明涉及一種高油脂食品加工廢水處理方法，它是將廢水通過(guò)依次進(jìn)行的下述工序的處理而得到達(dá)標(biāo)排放水，處理工序?yàn)椋撼�、ABR厭氧處理、氣浮、曝氣生物濾池生化(簡(jiǎn)稱為BAF生化)、混凝、過(guò)濾、消毒、污泥處理以及氣體處理。本發(fā)明針對(duì)食品加工廢水中油脂濃度高的水質(zhì)特點(diǎn)，先通過(guò)ABR反應(yīng)器多分格的構(gòu)造形式去除動(dòng)植物浮油，再通過(guò)投加石灰和PAC，使廢水中動(dòng)植物油等有機(jī)污染物形成絮體，廢水中的磷酸根與鈣離子和鋁離子反應(yīng)生成磷酸鹽沉淀去除，然后通過(guò)氣浮池產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，促使殘余的油脂粘附于雜質(zhì)絮體顆粒上，形成比重小于水的絮體上浮水面，從而去除大部分動(dòng)植物油脂等有機(jī)污染物，不僅使得油類指標(biāo)達(dá)標(biāo)，而且降低后續(xù)BAF生化處理的負(fù)荷。
權(quán)利要求書(shū)
1.高油脂食品加工廢水處理方法，它包括以下步驟：
(1)除渣
高油脂食品加工廢水經(jīng)管道收集后進(jìn)入粗格柵和細(xì)格柵，先通過(guò)粗格柵去除廢水中的粗大的浮漂物，然后通過(guò)細(xì)格柵進(jìn)一步去除水中大部分不可溶解性的懸浮物，產(chǎn)生的隔渣打包外運(yùn);正常運(yùn)行情況下，廢水進(jìn)入集水池;發(fā)生突發(fā)事件時(shí)廢水則進(jìn)入事故池，事故池的廢水經(jīng)稀釋處理后再進(jìn)入集水池;
(2)ABR厭氧處理
集水池出水經(jīng)提升泵提升進(jìn)入ABR反應(yīng)器，ABR反應(yīng)器用于去除浮油以及將有機(jī)酸分解成甲烷和二氧化碳;
(3)氣浮
ABR反應(yīng)器出水流入混凝池，在攪拌條件下先投加石灰，再加入PAC進(jìn)行混凝處理，最后調(diào)整PH后進(jìn)入氣浮池進(jìn)行氣浮分離;
(4)曝氣生物濾池生化
氣浮池出水進(jìn)入曝氣生物濾池，通過(guò)生物氧化降解作用對(duì)廢水進(jìn)行凈化，進(jìn)一步除去COD、氨氮和總氮，同時(shí)起到過(guò)濾的作用進(jìn)一步去除SS，得到凈化廢水;
(5)混凝
曝氣生物濾池出水先自流進(jìn)入混凝反應(yīng)池，投加PAC，進(jìn)行化學(xué)除磷;
(6)過(guò)濾
混凝反應(yīng)池的出水自流進(jìn)入濾布濾池進(jìn)行過(guò)濾分離，完成總磷的去除;
(7)消毒
濾布濾池出水進(jìn)入接觸池進(jìn)行二氧化氯消毒;同時(shí)接觸池兼作反洗水池;
(8)污泥處理
步驟(2)ABR厭氧處理的ABR反應(yīng)器、步驟(3)氣浮中的混凝池產(chǎn)生的沉淀和步驟(3)氣浮中的氣浮池產(chǎn)生的浮渣都通過(guò)管道進(jìn)入污泥池，然后依次經(jīng)過(guò)機(jī)械濃縮槽和污泥脫水機(jī)的脫水作用使得污泥減容，脫水后干泥進(jìn)行外運(yùn)或堆肥處理，濾液則回流至步驟(1)除渣中的集水池;
(9)氣體處理
步驟(2)厭氧處理中ABR反應(yīng)器厭氧微生物產(chǎn)生的沼氣經(jīng)沼氣脫硫及焚燒系統(tǒng)處理后的尾氣進(jìn)入尾氣除臭系統(tǒng)處理;同時(shí)，步驟(1)除渣中的集水池和步驟(3)氣浮中的氣浮池產(chǎn)生的氣體也都與進(jìn)入尾氣除臭系統(tǒng)處理。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高油脂食品加工廢水處理方法，其特征在于：步驟(3)氣浮中石灰的投加量為5~75ppm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高油脂食品加工廢水處理方法，其特征在于：步驟(3)氣浮中PAC的投加量為5~60ppm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高油脂食品加工廢水處理方法，其特征在于：步驟(3)氣浮中最后投加60~180ppm的石灰調(diào)整PH值至8.0-8.5。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高油脂食品加工廢水處理方法，其特征在于：步驟(5)混凝中PAC的投加量為0~20ppm。
6.如權(quán)利要求1所述的高油脂食品加工廢水處理方法，其特征在于：步驟(3)氣浮為布?xì)鈿飧》�、電氣浮法、生物及化學(xué)氣浮法或溶氣氣浮法中的一種。
7.如權(quán)利要求1所述的高油脂食品加工廢水處理方法，其特征在于：步驟(3)氣浮中的混凝池、步驟(5)混凝中的混凝反應(yīng)池以及步驟(7)消毒中的接觸池都帶有配藥系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求1所述的高油脂食品加工廢水處理方法，其特征在于：步驟(8)污泥處理中污泥脫水機(jī)為疊螺式脫水機(jī)、真空過(guò)濾脫水機(jī)、壓濾脫水機(jī)或離心脫水機(jī)中的一種。
9.如權(quán)利要求1所述的高油脂食品加工廢水處理方法，其特征在于：步驟(3)氣浮中氣浮池的出水SS≤60mg/L。
說(shuō)明書(shū)
高油脂食品加工廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種高油脂廢水處理方法，特別是涉及一種基于ABR厭氧技術(shù)、氣浮技術(shù)和BAF技術(shù)的高油脂食品加工廢水處理方法，屬于環(huán)境工程的水污染治理領(lǐng)域。
背景技術(shù)
食品工業(yè)原料廣泛，制品種類繁多，加工過(guò)程要使用大量水，因此有很多廢物作為污水的形式排放。排出廢水的水量、水質(zhì)差異很大。廢水中主要污染物有：(1)漂浮在廢水中固體物質(zhì)，如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等;(2)懸浮在廢水中的物質(zhì)有油脂、蛋白質(zhì)、淀粉、膠體物質(zhì)等;(3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等，特別是磷化合物和氮化合物含量高;(4)原料夾帶的泥砂及其他有機(jī)物等;(5)致病菌毒等。由于食品種類繁多，原料來(lái)源廣泛，食品加工污水具有懸浮物、油脂含量高，重金屬離子多，COD和BOD數(shù)值大，水量變化幅度大，氮、磷化合物含量高，水溫較高等水質(zhì)特點(diǎn)。
目前，食品加工廢水處理方法主要有：(1)物理處理法：主要有篩濾、撇除、調(diào)節(jié)、沉淀、氣浮、離心分離、過(guò)濾、微濾等。(2)化學(xué)處理法：主要有中和、混凝、電解、氧化還原、離子交換、膜分離法等。(3)生物處理法：主要好氧法、厭氧法、穩(wěn)定塘、土地處理以及由上述方法的組合。
食品加工廢水的處理方法有多種，但一種方法單獨(dú)處理往往效果不佳，需要針對(duì)不同工業(yè)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，以及污染物的成分不同，采取多種技術(shù)聯(lián)合處理，才能取得理想的處理效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)高油脂食品加工廢水處理方法中所存在的設(shè)計(jì)工藝流程長(zhǎng)、處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜、運(yùn)行費(fèi)用高、處理后的排放廢水不達(dá)標(biāo)等缺陷，提供一種基于ABR厭氧技術(shù)、氣浮技術(shù)和BAF技術(shù)相結(jié)合，去除油脂、COD、氨氮和磷的效果好，成本較低，處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單的高油脂食品加工廢水處理方法。
本發(fā)明所述高油脂食品加工廢水處理方法包括以下步驟：
(1)除渣
高油脂食品加工廢水經(jīng)管道收集后進(jìn)入粗格柵和細(xì)格柵，先通過(guò)粗格柵去除廢水中的粗大的浮漂物，然后通過(guò)細(xì)格柵進(jìn)一步去除水中大部分不可溶解性的懸浮物，產(chǎn)生的隔渣打包外運(yùn)，防止懸浮物對(duì)后續(xù)管、泵以及構(gòu)筑物堵塞;正常運(yùn)行情況下，廢水進(jìn)入集水池;發(fā)生突發(fā)事件時(shí)廢水則進(jìn)入事故池，通過(guò)事故池以儲(chǔ)存事故生產(chǎn)時(shí)排放水，以便后續(xù)稀釋處理后再進(jìn)入集水池，防止高濃度負(fù)荷對(duì)后續(xù)處理工藝的沖擊;
(2)ABR厭氧處理
集水池出水經(jīng)提升泵提升進(jìn)入ABR反應(yīng)器，一方面利用ABR反應(yīng)器的多分格結(jié)構(gòu)去除浮油;另一方面，經(jīng)過(guò)ABR反應(yīng)器中厭氧菌、兼氧菌的吸附、發(fā)酵、產(chǎn)甲烷共同作用下將有機(jī)酸分解成甲烷和二氧化碳，降低COD;
(3)氣浮
ABR反應(yīng)器出水流入混凝池，在攪拌條件下先投加石灰，再加入PAC進(jìn)行混凝處理，最后調(diào)節(jié)PH后進(jìn)入氣浮池進(jìn)行氣浮分離，通過(guò)氣浮除油除磷，并進(jìn)一步降低SS;
(4)曝氣生物濾池生化(簡(jiǎn)稱為BAF生化)
氣浮池出水進(jìn)入曝氣生物濾池，通過(guò)生物氧化降解作用對(duì)廢水進(jìn)行凈化，進(jìn)一步除去COD、氨氮和總氮，同時(shí)起到過(guò)濾的作用進(jìn)一步去除SS，得到凈化廢水;
(5)混凝
BAF出水先自流進(jìn)入混凝反應(yīng)池，投加PAC，進(jìn)行化學(xué)除磷，以確�？偭走_(dá)標(biāo);
(6)過(guò)濾
混凝反應(yīng)池的出水自流進(jìn)入濾布濾池進(jìn)行過(guò)濾分離，完成總磷的去除;
(7)消毒
濾布濾池出水進(jìn)入接觸池進(jìn)行二氧化氯消毒，對(duì)廢水進(jìn)行殺菌消毒;同時(shí)接觸池兼作反洗水池。
(8)污泥處理
步驟(2)ABR厭氧處理的ABR反應(yīng)器、步驟(3)氣浮中的混凝池產(chǎn)生的沉淀(即污泥)和步驟(3)氣浮中的氣浮池產(chǎn)生的浮渣(即污泥)都通過(guò)管道進(jìn)入污泥池，然后依次經(jīng)過(guò)機(jī)械濃縮槽和污泥脫水機(jī)的脫水作用使得污泥減容，脫水后干泥進(jìn)行外運(yùn)或堆肥處理，濾液則回流至步驟(1)除渣中的集水池;
(9)氣體處理
步驟(2)厭氧處理中ABR反應(yīng)器厭氧微生物產(chǎn)生的沼氣經(jīng)沼氣脫硫及焚燒系統(tǒng)處理后的尾氣進(jìn)入尾氣除臭系統(tǒng)處理;同時(shí)，步驟(1)除渣中的集水池和步驟(3)氣浮中的氣浮池產(chǎn)生的氣體也都與進(jìn)入尾氣除臭系統(tǒng)處理。
更為具體地：
上述步驟(3)氣浮中石灰的投加量為5~75ppm。
上述步驟(3)氣浮中PAC的投加量為5~60ppm。
上述步驟(3)氣浮中最后投加60~180ppm的石灰調(diào)節(jié)PH值至8.0-8.5再進(jìn)入氣浮池。
上述步驟(5)混凝中PAC的投加量為0~20ppm。
上述步驟(8)上述污泥處理中的污泥脫水機(jī)為疊螺式脫水機(jī)、真空過(guò)濾脫水機(jī)、壓濾脫水機(jī)或離心脫水機(jī)中的一種。
上述步驟(3)氣浮中的混凝池、步驟(5)混凝中的混凝反應(yīng)池和步驟(7)消毒中的接觸池都帶有配藥系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)。
上述步驟(3)氣浮為布?xì)鈿飧》ā㈦姎飧》�、生物及化學(xué)氣浮法或溶氣氣浮法中的一種。
上述步驟(3)氣浮中氣浮池的出水SS≤60mg/L。
本發(fā)明的處理方法選用“ABR+氣浮+BAF”的組合工藝。ABR主要降低COD并利用其多分格的構(gòu)造形式去除浮油;氣浮主要作用是通過(guò)投加石灰乳液除磷、氣浮除油以及降低SS，確保進(jìn)BAF池廢水的SS指標(biāo)≤60mg/L;BAF的主要作用是硝化反硝化除氨氮、總氮，以及SS。高油脂食品加工廢水經(jīng)過(guò)以上處理的效果如表1所示：
表1高油脂食品加工廢水各處理單元的效果
采用本發(fā)明對(duì)食品廢水處理，使其達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的能耗為：≤0.44度/噸;本發(fā)明的處理方法的廢水處理藥劑消耗為：≤0.24元/噸。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：
(1)針對(duì)食品加工廢水中油脂濃度高的水質(zhì)特點(diǎn)，先通過(guò)ABR反應(yīng)器多分格的構(gòu)造形式去除動(dòng)植物浮油，再通過(guò)投加石灰和PAC，使廢水中動(dòng)植物油等有機(jī)污染物形成絮體，廢水中的磷酸根與鈣離子和鋁離子反應(yīng)生成磷酸鹽沉淀去除，然后通過(guò)氣浮池產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，促使殘余的油脂粘附于雜質(zhì)絮體顆粒上，形成比重小于水的絮體上浮水面，從而去除大部分動(dòng)植物油脂等有機(jī)污染物，不僅使得油類指標(biāo)達(dá)標(biāo)，而且降低后續(xù)BAF生化處理的負(fù)荷。
(2)通過(guò)BAF中微生物的硝化反硝化作用，可以有效去除食品加工廢水中的氨氮和總氮。
(3)先通過(guò)在混凝池投加石灰和PAC，使廢水中的磷酸根與鈣離子和鋁離子反應(yīng)生成磷酸鹽沉淀去除，然后在后續(xù)的混凝反應(yīng)池中投加PAC進(jìn)一步化學(xué)除磷，保證總磷≤0.5mg/L。
(4)高油脂食品加工廢水通過(guò)本發(fā)明的處理，出水水質(zhì)可達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996) 中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
(5)ABR反應(yīng)器厭氧微生物產(chǎn)生的沼氣經(jīng)沼氣脫硫及焚燒系統(tǒng)進(jìn)行處理后再進(jìn)入尾氣除臭系統(tǒng)，且集水池和氣浮池產(chǎn)生的氣體也都與進(jìn)入尾氣除臭系統(tǒng)處理，不僅對(duì)厭氧產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行資源化回收利用，而且通過(guò)尾氣除臭系統(tǒng)大幅度減少?gòu)U水處理過(guò)程中產(chǎn)生的惡臭，保證周?chē)目諝赓|(zhì)量。
