甘肅某飲料生產(chǎn)企業(yè)主要產(chǎn)品為果汁飲料、純凈水、牛奶飲料等,廠區(qū)廢水主要來源于設(shè)備清洗、消毒過程產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水以及少量生活污水。廢水中含有一定量的過氧乙酸,主要污染因子為SS、COD、BOD5、TP 等,廢水具有排放不穩(wěn)定、可生化性較好、懸浮物含量較高等特點。
根據(jù)企業(yè)建設(shè)規(guī)劃,基地污水處理站的一期建設(shè)規(guī)模為900 m3 /d,二期擴(kuò)建到2 000 m3 /d,本次建設(shè)為一期工程。
污水處理站的出水水質(zhì)需滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002) 的一級A標(biāo)準(zhǔn)要求。
設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。
表1 設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)
Tab.1 Design influent and effluent quality
1 處理工藝
1. 1 工藝流程
廢水處理工藝流程見圖1。廢水經(jīng)過格柵去除固體漂浮物和懸浮物后進(jìn)入集水井,經(jīng)一級提升泵提升,進(jìn)入調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入氣浮設(shè)備,為了防止由于水中懸浮物在調(diào)節(jié)池中沉淀而影響調(diào)節(jié)池的運行,調(diào)節(jié)池中設(shè)有穿孔曝氣管對其進(jìn)行定期攪拌。廢水經(jīng)過氣浮處理后由泵提升進(jìn)入水解酸化池,部分有機(jī)污染物得以降解,并且廢水的可生化性也得到改善。水解酸化池出水自流進(jìn)入生物接觸氧化池進(jìn)行好氧生物處理,出水在二沉池進(jìn)行泥水分離,二沉池出水經(jīng)曝氣生物濾池進(jìn)一步深度處理后達(dá)標(biāo)排放。水解酸化池的剩余污泥及二沉池排出的污泥進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮,濃縮后的污泥使用帶式壓濾機(jī)脫水,脫水污泥外運。污泥濃縮池上清液及帶式壓濾機(jī)濾液回集水井。
圖1 工藝流程
Fig.1 Flow chart of process
1. 2 工藝特點
、僭畱腋∥餄舛雀,在進(jìn)入生化處理之前必須去除大部分懸浮物,以減輕對后續(xù)生化處理工藝可能產(chǎn)生的沖擊。預(yù)處理階段采用了格柵/曝氣調(diào)節(jié)池/氣浮工藝,可以確保后續(xù)生化系統(tǒng)的正常運行。
、诠S生產(chǎn)過程中PET 洗瓶廢水中含有過氧乙酸,具有酸性和氧化性,導(dǎo)致廢水在某些時段pH 值為4~5,廢水進(jìn)入生化處理前必須對其pH 值進(jìn)行調(diào)節(jié),以保證進(jìn)入生化系統(tǒng)的廢水pH 值為6 ~8。
、坩槍λ|(zhì)特點和工程用地情況,生化階段采用了水解酸化/接觸氧化/BAF 工藝,并采用了池體共壁的設(shè)計,在滿足處理效果的同時也比較大程度地節(jié)省了工程占地。
、転楸WC出水中磷的達(dá)標(biāo),生化處理之后采用了化學(xué)除磷措施。
、轂楸WC比較終出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002) 一級A 標(biāo)準(zhǔn)要求,系統(tǒng)設(shè)置了曝氣生物濾池(BAF) 深度處理單元,運行實踐證明,BAF 單元對出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)起到了重要作用。
2 主要處理單元的設(shè)計參數(shù)
、僬{(diào)節(jié)池
一期、二期合建。尺寸為10.0 m×18.0 m×6.2 m,設(shè)計水力停留時間為12 h,調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)穿孔管預(yù)曝氣,并起攪拌作用; 池內(nèi)配置潛污泵2 臺。
、跉飧≡O(shè)備
組合氣浮設(shè)備1 套(置于氣浮間內(nèi)),尺寸為6.7 m×2.0 m×2.45 m,水力停留時間為30 min,處理水量為50 m3 /h,水力表面負(fù)荷為4 m3 /(m2·h),氣水回流比為30%。配套設(shè)備包括回流泵、溶藥裝置、加藥裝置、溶氣裝置等。氣浮設(shè)備之前設(shè)置管道混合器,廢水進(jìn)入氣浮前同時投加PAC、PAM 兩種藥劑,其中PAC 投加量為100~150 mg/L、PAM 投加量為3~5 mg /L。
③水解酸化池
尺寸為10.0 m×8.0 m×7.0 m,有效容積為528 m3,水力停留時間為14.1 h。采用布水器布水,布水器設(shè)主管和支管,可覆蓋所有水解酸化池,沒有死角。
④生物接觸氧化池
生物接觸氧化池3 座,單座尺寸為10 m×5.5m×5.6 m,總有效容積為841.5 m3,水力停留時間為22.4 h,每座安裝165 m3組合填料,設(shè)有微孔曝氣管曝氣。
⑤二沉池
二沉池采用豎流沉淀池,并設(shè)立式污泥泵排泥。尺寸為10.0 m×4.7 m×6.0 m,沉淀時間為2 h,表面負(fù)荷為0.8 m3 /(m2·h) 。
、奁貧馍餅V池
設(shè)置曝氣生物濾池2 座,單座尺寸為3.0 m×3.0 m×5.5 m,容積負(fù)荷為2.0 kgBOD5 /(m3·d),配有陶粒濾料,安裝有長柄曝氣濾頭及單孔膜空氣擴(kuò)散器。
⑦反沖洗池
尺寸為3.4 m×3.0 m×3.7 m,總?cè)莘e為37.7m3,有效容積為32.6 m3,配有反沖洗泵1 臺。
⑧污泥儲池
污泥儲池一、二期共用。尺寸為6.0 m×4.0 m× 4.5 m,配有潛水?dāng)嚢铏C(jī)1 臺。
、嵛勰嗝撍g
污泥脫水間中設(shè)置帶式脫水機(jī),脫水間及帶式脫水機(jī)一、二期共用。脫水間尺寸為7.2 m×6.0 m× 4.0 m。采用1 臺濾帶寬度為1.0 m的帶式脫水機(jī)。脫水后污泥含水率為80%~82%。
3 工程運行結(jié)果
該工程于2010 年11 月完成設(shè)備安裝及單機(jī)調(diào)試后進(jìn)入為期70 d 的工藝調(diào)試階段。系統(tǒng)試運行后,出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002) 一級A 標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)保部門連續(xù)3 天檢測的出水水質(zhì)見表2。
表2 系統(tǒng)實際進(jìn)、出水水質(zhì)
Tab.2 Actual influent and effluent quality
經(jīng)統(tǒng)計,運行電費為0.68 元/m3,藥劑費為0.35 元/m3,人工費為0.22 元/m3,則直接運行費用總計為1.25 元/m3,年運行費用為40.5 萬元。
4 討論和建議
、俨捎妙A(yù)處理/水解酸化/生物接觸氧化/曝氣生物濾池多級工藝處理飲料生產(chǎn)廢水,系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
、谏a(chǎn)企業(yè)廢水具有排水不穩(wěn)定、懸浮物多等特點,在生化工藝之前必須重視預(yù)處理,特別是強(qiáng)化對懸浮物的去除,以確保后續(xù)生化處理單元的正常運行。
、塾捎谠撈髽I(yè)生產(chǎn)線運行不穩(wěn)定,特別是投產(chǎn)初期,系統(tǒng)來水水量和水質(zhì)都很不穩(wěn)定,因此調(diào)節(jié)池的大小對后續(xù)處理單元的穩(wěn)定運行有重要作用。本工程調(diào)節(jié)池設(shè)計水力停留時間為12 h,從實際運行情況看,調(diào)節(jié)池采用較長的水力停留時間是很有必要的。
、苡捎谠撈髽I(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品中有牛奶及果汁飲料,當(dāng)生產(chǎn)線清洗和運行異常時含糖類和蛋白質(zhì)類較高的廢水進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)后,調(diào)節(jié)池的酸化作用比較明顯,特別是夏季溫度較高時,在調(diào)節(jié)池停留3~4 h 以后廢水pH 值會出現(xiàn)突降現(xiàn)象,廢水酸化腐敗現(xiàn)象明顯,對后續(xù)處理帶來了不利影響,此時需減少廢水在調(diào)節(jié)池的停留時間。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
、菹到y(tǒng)來水pH 值不穩(wěn)定,特別是調(diào)試初期,來水pH 值經(jīng)常在4 左右波動,因此在調(diào)試和運行階段現(xiàn)場需要準(zhǔn)備一定量的堿,一般采用NaOH 固體,將進(jìn)水的pH 值調(diào)整至6.5 左右方可進(jìn)入后續(xù)處理單元。
⑥生產(chǎn)過程中PET 洗瓶廢水中含有過氧乙酸,具有酸性和氧化性。經(jīng)測算,工廠滿負(fù)荷生產(chǎn)時洗瓶廢水水量約200 m3 /d,過氧乙酸含量約20 ~40 mg /L,與全廠廢水混合后過氧乙酸含量約5~10mg /L,這一部分過氧乙酸沒有進(jìn)行針對性處理而直接進(jìn)入后續(xù)生化單元。運行結(jié)果表明,生化系統(tǒng)對5~10 mg /L 過氧乙酸具備耐受性。
⑦ BAF 在運行過程中發(fā)現(xiàn)了曝氣不均勻的情況,對處理效果有一定的影響,主要是施工過程中池底曝氣管安裝質(zhì)量問題。由于BAF 池曝氣管上方是2.5~3.0 m高的填料層,因此對曝氣管的維修非常困難,因此在施工過程中對重要環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制是非常必要的。
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