某米粉企業(yè)的大米加工能力約30×104 t /a。廢水主要為洗米水、冷取水以及清洗設(shè)備和地面的沖洗水,廢水排水量以及水質(zhì)波動(dòng)較大,COD 為3 000~5 500 mg /L,平均為3 750 mg /L。廢水中需去除的污染物主要是米粉類碳水化合物,易生物降解,因此廢水處理工藝要有耐沖擊負(fù)荷的能力和可靠的運(yùn)行穩(wěn)定性。
目前,米粉廢水處理工藝主要有UASB 預(yù)處理和水解酸化—SBR,尚未見到采用混凝預(yù)處理/ABR/SBR 組合工藝處理米粉廢水的報(bào)道。
1 廢水水質(zhì)及工藝流程
設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。
根據(jù)現(xiàn)場考察,該企業(yè)米粉車間廢水產(chǎn)生量約120 m3 /d,根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保局和有關(guān)部門關(guān)于工礦企業(yè)廢水的排放要求,處理出水水質(zhì)需達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996) 的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
廢水處理工藝流程見圖1。
廢水流經(jīng)格柵、多級(jí)沉淀池后截留原料中的碎米和顆粒較大的米粉,沉淀池的沉淀物定期打撈全部回收,經(jīng)晾曬后作畜牧飼料。再投加PAC 進(jìn)行混凝沉淀,出水溢流到ABR,在此將大分子的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小分子的有機(jī)物,進(jìn)一步提高了廢水的可生化性,同時(shí)降解大部分COD,然后出水進(jìn)入中間池,由潛水泵提升至SBR 反應(yīng)池,進(jìn)行好氧生物處理。主要構(gòu)筑物和設(shè)備分別見表2、3。
2 主要處理工藝
2. 1 格柵、多級(jí)沉淀池及混凝沉淀
出水先進(jìn)入格柵用于攔截廢水中較大的懸浮物和漂浮物后流到調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)穿孔曝氣管道設(shè)備1 套,提升泵2 臺(tái),起均化水質(zhì)、水量的作用。出水流入多級(jí)沉淀池。
多級(jí)沉淀池為廠方原有設(shè)施,由于廢水的懸浮物濃度較高,可以實(shí)現(xiàn)米粉、米粒和廢水的初步分離,沉淀物定期打撈,防止廢水酸化。多級(jí)沉淀池1座,鋼混結(jié)構(gòu),分成3 格,有效容積為22.5 m3,水力停留時(shí)間為4.5 h。
混凝反應(yīng)槽的停留時(shí)間為15 min,廢水與投加的PAC 攪拌反應(yīng)后產(chǎn)生的絮體進(jìn)入到斜管沉淀池,沉淀池的表面負(fù)荷為2.0 m3 /(m2·h) ,總高為3.5m,配高為2 m的斜管,配有1 套加藥系統(tǒng)(包括溶藥桶、攪拌機(jī)、計(jì)量泵和反應(yīng)桶等) 。
2. 2 ABR
設(shè)ABR 反應(yīng)池1 座,鋼混結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)進(jìn)水COD為3 050 mg /L,設(shè)計(jì)停留時(shí)間為24 h,預(yù)計(jì)COD 去除率為80%,有機(jī)負(fù)荷為2.3 kgCOD/(m3·d) ,屬于低負(fù)荷運(yùn)行,有效池容為120 m3。ABR 反應(yīng)器設(shè)計(jì)為2 個(gè)并聯(lián)的池子,每池分為4 格,每格上流室寬與下流室寬之比約為3 ∶ 1,每個(gè)反應(yīng)室內(nèi)置半軟性填料,使厭氧污泥能夠很快地掛膜,有利于產(chǎn)酸菌和厭氧菌的生長,保證充足的微生物量,使進(jìn)水中的有機(jī)物得以充分降解去除。
2. 3 SBR
設(shè)SBR 反應(yīng)池1 座,鋼混結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)進(jìn)水COD為790 mg /L,MLSS 為3 000 mg /L,污泥負(fù)荷為0.32kgCOD/(kgMLSS·d) ,排出比為1 /2,有效池容為100 m3,每天運(yùn)行2 個(gè)周期,一個(gè)周期為12 h,其中進(jìn)水2 h、曝氣反應(yīng)6 h(通過底部的微孔曝氣頭進(jìn)行曝氣,采用限制曝氣,有利于抑制絲狀菌污泥膨脹) 、完全靜止沉淀2 h、排水1.5 h、閑置0.5 h,采用羅茨風(fēng)機(jī)2 臺(tái)(交替使用) ,空氣流量采用高負(fù)荷運(yùn)行(0.5 ~1.5 kgO2 /kgBOD5) 。
3 運(yùn)行結(jié)果及分析
3. 1 系統(tǒng)啟動(dòng)
接種污泥取自城市污水廠的絮狀消化污泥,經(jīng)篩網(wǎng)過濾后,分別投入ABR 和SBR 反應(yīng)器,注入米粉廢水?紤]到廢水中含氮、磷量較少,達(dá)不到活性污泥中微生物的需求,因此連續(xù)投加氮肥和磷肥。
ABR 接種污泥濃度為3 ~4 g /L,進(jìn)水量從20%開始,逐步增加40%、60% 和80%,直至達(dá)到120m3 /d,調(diào)試有機(jī)負(fù)荷分別為0.46、0.92……直到1.84 kgCOD/(m3·d) ,待COD 去除率達(dá)到65%,穩(wěn)定運(yùn)行10 天左右時(shí),開始滿負(fù)荷運(yùn)行。正常運(yùn)行2個(gè)月后,反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度逐漸增大,產(chǎn)氣量穩(wěn)定,鏡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)ABR 反應(yīng)器的上流室中有黑色小顆粒污泥形成,同時(shí)出水水質(zhì)穩(wěn)定,COD 去除率穩(wěn)定在75%左右,標(biāo)志馴化階段結(jié)束,進(jìn)入正式運(yùn)行階段。
SBR 接種污泥濃度為2 ~3 g /L,開始連續(xù)曝氣約3 ~4 d,當(dāng)污泥恢復(fù)活性后停止曝氣,靜沉1.0 ~1.5 h。放出上清液,污泥呈現(xiàn)黃褐色后逐步加大水量,每曝氣6 h 后靜置停留2 h,排出1 /2 的上清液再補(bǔ)充新鮮廢水,經(jīng)過3 個(gè)多月的調(diào)試后進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行期。
3. 2 運(yùn)行效果
該工程完成土建及設(shè)備安裝工程后開始通水調(diào)試,經(jīng)過5 個(gè)月的運(yùn)行(水量為100 ~150 m3 /d) ,通過了環(huán)保部門的驗(yàn)收,出水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果見表4。各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996) 的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
3. 3 總投資及運(yùn)行成本
本工程一次性總投資約60 萬元(不含原有構(gòu)筑物建造成本) ; 運(yùn)行費(fèi)用主要是電費(fèi)及藥劑費(fèi),電費(fèi)約0.33 元/m3,藥劑費(fèi)約0.1 元/m3,不計(jì)固定資產(chǎn)折舊費(fèi)、設(shè)備維修費(fèi)、人工費(fèi)等,合計(jì)運(yùn)行費(fèi)用約為0.43 元/m3。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
4 結(jié)論
①該工程自調(diào)試以來,運(yùn)行穩(wěn)定,效果良好,出水各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)。
②本工程噸水運(yùn)行費(fèi)用為0.43 元/m3,與目前同類廢水處理工程相比,投資費(fèi)用及運(yùn)行成本都較低,具有可行性。
③該工藝簡單高效,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),操作方便。