高浓度淀粉废水处理

2017-03-09 10:52:15 xiaoyifan 17

甘肃省定西市某淀粉厂以马铃薯为原料生产淀粉,每天排放废水约300 m3,废水中主要含有纤维、淀粉、蛋白质、有机酸等高浓度有机物。其COD含量较高,通常在5 000 mg/L 以上,SS 质量浓度一般在1 000 mg/L 以上。如果将废水直接排进水体,会给周边生态环境带来较大的污染。根据该工程实际情况,采用气浮+UASB+SBR 相结合的技术处理废水达到了良好的效果。

1 废水水质、水量及排放标准

该淀粉厂的高浓度有机废水主要来自提取、浓缩、洗涤、脱水等工艺流程中,工程设计水量为300m3/d。设计出水水质按污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准进行设计。具体设计进出水质如表1 所示。

表1 设计进出水水质

Tab.1 Designed influent and effluent water quality

 2 工艺流程

淀粉废水的水质特点是污染物浓度高、可生化性好,而且含有足够的N、P 等营养物质,满足生物生长的需要,宜采用生化处理。由于淀粉废水 中含有大量悬浮物,应采取有效的预处理措施去除,以防止设备堵塞,同时降低生化处理设施的负荷,为了降低能耗和产泥量,故本工程采用“气浮+UASB+SBR”相结合的工艺。废水处理构筑物采用地下形式,基本不占地表面积,不需采暖、保温措施,地表可绿化或用作其它。具体工艺流程如图1 所示。

 图1 废水处理工艺流程

Fig.1 Flow chart of wastewater treatment process

3 主要构筑物及设计参数

3.1 格栅井

格栅井采用钢筋混凝土结构,尺寸为3.0m×0.7m×1.5 m。内设粗细两座格栅,两格栅的外形尺寸为1200 mm×500 mm,安装角度为60°,粗格栅的栅缝为20 mm,细格栅为10 mm,并采用Q235A 防腐材质。

3.2 调节池

调节池主要对水进行混合、储存、预酸化,降低厌氧反应器的负荷。采用地下钢筋混凝土结构,寸尺为6.8 m×6.8 m×3.5 m,有效水深3.0 m,有效容积为150 m3,HRT为10 h。调节池内设型号50QW18-15-1.5的污水提升泵2 台,1 用1 备。

3.3 加药装置

加药装置采用钢制结构,设置在加药间内。加药装置型号为TJ-WA-0.5A-I,溶药罐容积为0.4 m3,储药罐容积为1.0 m3,溶药罐内配搅拌机功率为0.75kW。配套型号为GM0025 计量泵2 台(1 用1 备)。

3.4 气浮池

气浮池采用成套设备,设备型号为TJ-WF-15。

该设备分为4 个部分:反应室、接触室、分离室、净水室。该设备处理水量15m3/h,池尺寸为4.0m×1.22m×1.22 m,功率为1.875 kW。

3.5 UASB 反应器

UASB 反应器是该废水处理工艺的核心单元。

采用成套设备(含三相分离器、布水导流器、水封器、贮气柜、沼气计量仪等)。处理水量15 m3/h,设备直径为5.2 m,罐高为6.0 m,总高为7.0 m,COD负荷为10~15 kg/(m3·d),采用Q235A 材质。

3.6 预曝沉砂池

预曝沉砂池主要通过曝气使废水中的颗粒物相互碰撞,利于沉降,同时为后续生化处理提供条件。

池采用钢筋混凝土结构,尺寸为3.0 m×2.0 m×2.5 m,有效水深2.0 m,有效体积12 m3,HRT 为40 min。池内配风量为1.7 m3/min,风压为3 m水柱,功率为2.08 kW 的进口曝气风机1 台。

3.7 间歇式活性污泥法废水处理设备

该处理单元采用成套设备,型号为TJ-SBR(I)-20(内含滗水器、风机),Q235A 材质,处理水量20 m3/h ,外形尺寸为L×B×H=10.0 m×8.6 m×4.0 m,配套总功率17.6 kW。

3.8 污泥浓缩池与板框压滤机

污泥浓缩池采用钢筋混凝土结构,尺寸为4.5 m×4.0 m×5.0 m,有效容积80 m3,池超高0.5 m。板框压滤机型号为TJ-SBY25/630-U,过滤面积为25 m2,外型尺寸为4 410 mm×1 120 mm×1 200 mm。板框压滤机配套螺杆泵1 台,泵型号为G42-I,流量5 m3/h,压力0.6 MPa,功率1.1 kW。

3.9 其他构筑物

主要有风机房、气浮操作间、压滤机房、控制室全部采用砖混结构。风机房内置两台风机,采用吸音材料,设有进气通风消音孔,尺寸为4.0 m×3.0 m×3.5 m;气浮操作间内放置1 台气浮池、1 台加药装置,尺寸为9.0 m×6.0 m×3.5 m;压滤机房尺寸为8.0m×4.0 m×3.5m;控制室内放一台电气控制柜,采用PLC 微电脑全自动运行控制,控制室尺寸为3.0 m×3.0 m×3.5 m。

4 运行效果

该工程于2010 年4 月完成施工、调试,目前系统运行稳定,出水水质达到了污水综合排放标准(GB 8978-1996)一级标准,具体处理效果如表2所示。

表2 各处理单元污染物去除情况

Tab.2 Pollutants removal situation in each processing unit

 5 效益分析

项目总投资180.36 万元,其中土建费23.96 万元,设备、材料费156.4 万元。

运行费用包括电费、人工费、药剂费。此项目处理设备的总装机容量为27.47 kW,电费单价按0.5元/kWh 计,故耗电费为330 元/d;该项目采用PLC系统进行控制,自动化程度较高,故日常运营只需2人,工资按每月1 000 计,人工费为67 元/d;项目运行后,药剂费约为80 元/d。合计,日处理费用1.59元/m3。.

6 结论

气浮+以UASB 反应器为主体的厌氧生物处理与以SBR 主体的好氧生物处理工艺相结合,使得高浓度淀粉废水得到了充分降解,出水水质达到了污水综合排放标准(GB 8978-1996)一级标准,发挥了良好的环境效益与社会效益。

本工程发挥了上流式厌氧污泥床反应器的特点,它在工艺流程中起核心作用,此阶段COD 去除率达到了80%,减轻了后续SBR 的处理压力,为类似工程提供了范例。

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