1 廢水水質(zhì)
豆制品(豆奶粉、豆奶飲料)、乳制品（酸奶、鮮奶等）、啤酒生產(chǎn)廢水的水質(zhì)見表1，其處理水量分別為800、400、600m3/d。
表1 廢水水質(zhì)
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廢水種類 |
主要有機(jī)成分 |
CODCr(mg/L) |
BOD5(mg/L) |
pH |
溫度 |
SS(mg/L) |
|
豆制品廢水 |
糖類、蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等 |
1700～2300 |
1000～1500 |
5～6 |
常溫 |
200～300 |
|
乳制品廢水 |
糖類、脂肪酸、蛋白質(zhì)、淀粉等 |
800～1200 |
500～600 |
5～6 |
常溫 |
100～150 |
|
啤酒廢水 |
糖類、脂肪酸、蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等 |
2000～2500 |
1000～1200 |
6～9 |
常溫 |
500～600 |
2 處理工藝的選擇
針對廢水中含有較多膠體物質(zhì)，采用常規(guī)氣浮法能較好地將其去除。經(jīng)氣浮處理后出水較清，但因其對溶解性有機(jī)物不能去除、出水中CODCr含量較高、運行不穩(wěn)定而不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。同時，因氣浮會產(chǎn)生較多的污泥，而且污泥含水率非常高，所以運行費用也較高，目前已基本上不單獨用于此種廢水的處理。
2.2 好氧處理工藝
對于有機(jī)物含量較高且可生化性較好的有機(jī)廢水，前幾年使用比較多的是接觸氧化、SBR、活性污泥法等好氧工藝，對食品廢水的處理效果也較好，CODCr的去除率可達(dá)90%以上[1]，運行也較穩(wěn)定。其缺點是需鼓風(fēng)曝氣、動力消耗較多、運行費用高，同時在停產(chǎn)檢修后再啟動時需較長時間(一般要一個月左右)。
2.3 UASB—TF處理工藝
對于進(jìn)行廢水治理的廠家來說，迫切需要的是投資少、運行費用低、運行穩(wěn)定、處理效果好、操作管理簡便的處理工藝。在長期小試研究的基礎(chǔ)上，提出了一種適于中、低濃度食品加工廢水的處理工藝，即UASB —TF工藝(其中厭氧采用技術(shù)成熟、使用較廣的UASB，好氧采用微動力消耗的滴濾床)。該工藝已在多家食品加工廠應(yīng)用，并取得了非常好的運行效果。
UASB—TF工藝的處理流程(見圖1)為來自車間的廢水先進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，若在冬季低水溫時則進(jìn)行加溫以滿足UASB的進(jìn)水要求。UASB采用中溫厭氧消化。因厭氧出水不能達(dá)到排放要求，故需利用好氧做進(jìn)一步處理。好氧采用滴濾床技術(shù)，滴濾床內(nèi)填加無機(jī)固體生物活性填料，通過無動力自動旋轉(zhuǎn)布水器將厭氧出水均勻地灑布在滴濾床填料的表面，利用自然通風(fēng)進(jìn)行供氧。滴濾床出水進(jìn)行部分回流以保證水力負(fù)荷及布水器轉(zhuǎn)速的需求。
3 系統(tǒng)運行情況
各套UASB—TF工藝都已運行數(shù)年，其間都經(jīng)歷了停產(chǎn)無水、檢修、二次啟動、進(jìn)水濃度及水力條件變化等各種不利情況，但其運行一直都很正常，出水水質(zhì)也非常穩(wěn)定(見表2)。
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項目 |
豆制品廢水 |
乳制品廢水 |
啤酒廢水 |
||||||
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進(jìn)水 |
總出水 |
去除率(%) |
進(jìn)水 |
總出水 |
去除率(%) |
進(jìn)水 |
總出水 |
去除率(%) |
|
|
CODCr(mg/L) |
2000 |
80 |
96 |
1000 |
60 |
94 |
2200 |
90 |
96 |
|
BOD5(mg/L) |
1200 |
20 |
98 |
550 |
10 |
98 |
1100 |
20 |
98 |
|
SS(mg/L) |
2500 |
30 |
88 |
120 |
20 |
84 |
550 |
30 |
95 |
|
pH |
5～6 |
7～8 |
|
5～6 |
7～8 |
|
6～9 |
7～8 |
|
|
運行水溫 |
中溫 |
常溫 |
|
中溫 |
常溫 |
|
中溫 |
常溫 |
|
|
色度(倍) |
80 |
20 |
70 |
60 |
10 |
84 |
80 |
25 |
75 |
3.2 厭氧運行
因各廠來水的水質(zhì)水量波動都較大，為此設(shè)置了調(diào)節(jié)池并在池內(nèi)安裝了加溫系統(tǒng)，在水溫低時對廢水進(jìn)行適當(dāng)加熱以減少進(jìn)水對UASB內(nèi)厭氧細(xì)菌的沖擊負(fù)荷。UASB的運行參數(shù)見表3。
表3 厭氧UASB的運行參數(shù)
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項目 |
豆制品廢水 |
乳制品廢水 |
啤酒廢水 |
|
平面尺寸 |
φ 8 m×8.8 m |
φ6 m×9 m |
φ3.5 m×4.5 m |
|
反應(yīng)器數(shù)量(座) |
2 |
1 |
10 |
|
有效水力停留時間(h) |
20 |
12 |
15 |
|
有機(jī)負(fù)荷［kg/(m3·d)］ |
2.34 |
1.91 |
4.58 |
|
CODCr去除率(%) |
90 |
88 |
88.6 |
|
接種污泥濃度(gTSS/L) |
100 |
100 |
100 |
|
空塔上升流速(m/h) |
0.33 |
0.56 |
0.26 |
|
有效體積率(%) |
【污水處理設(shè)備】 70 |
67 |
70 |
|
污泥顆粒粒徑(mm) |
0.4 |
0.2 |
0.8 |
UASB內(nèi)的菌種為青島海泊河污水處理廠的中溫厭氧消化污泥(含水率為75%)，距經(jīng)測定反應(yīng)器底部1.0 m處污泥層的污泥濃度為100 gTSS/L(MLVSS為70 gVSS/L)，UASB控制在中溫(35～37 ℃)運行。
厭氧反應(yīng)器中的污泥顆粒化程度較好，經(jīng)2年運行后,從反應(yīng)器各取樣管取樣測定污泥濃度的結(jié)果見圖2。
好氧選用的是國內(nèi)較少采用的滴濾床反應(yīng)器，采取自動旋轉(zhuǎn)布水器均勻布水，充分利用厭氧出水的高差而不需要機(jī)械曝氣，同時對滴濾床出水進(jìn)行部分回流以降低滴濾床的進(jìn)水濃度，增加水力負(fù)荷。滴濾床有效高度都為4 m，所加無機(jī)固體活性生物填料的粒徑為80～100 mm，孔隙率＞90%，比表面積＞250m2/m3。
在滴濾床的長期運行中未發(fā)現(xiàn)填料堵塞和填料表面大塊生物膜同時脫落的現(xiàn)象，無異味和濾池蠅產(chǎn)生。滴濾床出水進(jìn)入斜管沉淀池，水中的生物膜在斜管沉淀池中能很好地被去除［2］，達(dá)到了好氧“微動力消耗”運行。滴濾床的運行參數(shù)見表4。
表4 滴濾床的運行參數(shù)
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項目 |
豆制品廢水 |
乳制品廢水 |
啤酒廢水 |
|
平面尺寸 |
φ18 m×4.5m |
φ6 m×4.5 m |
φ10 m×4.5 m |
|
反應(yīng)器數(shù)量(座) |
1 |
1 |
1 |
|
有效容積(m3) |
1000 |
120 |
320 |
|
回流率(%) |
200 |
100 |
100 |
|
表面負(fù)荷［m3/(m2·h)］ |
0.40 |
1.18 |
0.64 |
|
有機(jī)負(fù)荷［kg/(m3·d)］ |
0.16 |
0.4 |
0.48 |
|
CODCr去除率(%) |
60 |
50 |
64 |
|
運行溫度 |
常溫 |
常溫 |
常溫 |
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布水器轉(zhuǎn)速(r/min) |
3 |
3 |
3 |
3.4運行費用
整個處理系統(tǒng)運行效果穩(wěn)定，其直接運行費用為3臺水泵耗電費用和人員工資，每班只需一人進(jìn)行簡單操作，除水泵外基本沒有其他設(shè)備需維修。
滴濾床產(chǎn)生的污泥全部回到調(diào)節(jié)池后再進(jìn)入UASB中進(jìn)行消化，UASB顆粒污泥進(jìn)行外售，整個系統(tǒng)沒有剩余污泥需處理。
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