马铃薯全粉污水处理项目达标验收

2019-12-19 10:09:14 xiaoyifan 253

项目概况

该项目为“中国荷兰共铸可持续未来”重点项目,主要生产线和马铃薯储藏设备全部来自荷兰
项目地点位于陕西省榆林市定边县现代农业示范园区
该项目采用“预处理+UASB+A/O”工艺,日处理量为1000m3/d,《淀粉工业水污染物排放标准》(GB 25461-2010)/《黄河流域(陕西段)污水综合排放标准》(DB61/224-2011)间接排放标准

废水源分析

马铃薯淀粉废水来源马铃薯淀粉生产中产生的废水由两个生产阶段产生:一是淀粉乳提取产生的废水,主要是马铃薯自身的含水量,即细胞液,故该废水中的蛋白质含量较高。这部分废水不能循环使用,又因回收蛋白成本费用高,目前全部外排。二是淀粉提取产生的废水,生产过程中对水质的要求高,但用水量小,也称为工艺废水。该废水中主要含有淀粉、蛋白质等有机物,COD(化学需氧量)、BOD(生物需氧量)浓度非常高。

本项目采用生物处理工艺去除有机物和除磷脱氮

本项目比较注重脱氮除磷工艺设计

本项目污水处理工艺要达到除磷脱氮的效果,必须有一个好氧段供有机物氧化和硝化反应,一个厌氧段供磷的释放。因此,本项目污水处理工艺可定为具有厌氧、好氧的生物处理工艺。

项目图片展示

陕西定边县现代农业示范园项目工艺概述

马铃薯全粉加工污水处理站EPC总承包
1.该项目为EPC总承包项目,设计、供货、施工、调试总工期为90日历天。
2.参考规范
(1)《淀粉工业水污染物排放标准》(GB 25461-2010)
(2)《黄河流域(陕西段)污水综合排放标准》(DB61/224-2011)
(3)《室外排水设计规范》GB50014-2006;
(4)《室外给水设计规范》GB50013-2006;
(5)《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003;
(6)《给水排水工程构筑物结构设计规范》GBJ50069-2002;
3、工艺流程
(一)尽量从源头进行处理,在生产车间根据污染物含量首先进行预处理,降低排至污水站的污染物含量;
① 针对切片废水淀粉含量高,设置沉淀分离一体设备,分离的淀粉有一定的回收利用价值;
② 针对蒸煮废水水温高的特点,设置散热单元;
(二)针对清洗水泥砂含量大,设置2台旋流沉沙器,一用一备,首先分离出废水中的泥砂;
(三)利用现有沉淀池进行初沉,分离出易于沉淀的生淀粉,为了防止沉淀淀粉在污泥斗中堆积发酵,设置电动排泥阀,利用污泥泵自动排泥;
(四)清洗水经过预处理后与生产水合并处理,去除有机物后,经过消毒再回用于清洗生产线;
(五)设置污泥脱水机,实现备用;
(六)设置污泥调整单元,便于污泥脱水机稳定运行
(七)设置污泥皮带污泥输送装置
(八)设置地上彩钢房,将预处理及污泥处理设备全部置于室内,防止结冻,并解决操作问题,提高工作效率
马铃薯全粉加工污水处理工艺流程如下:

4.工艺说明
处理工艺的选择是废水处理工程建设的关键,处理工艺是否合理直接关系到污水处理站的处理效果、出水水质、运转稳定性、投资及运转成本和管理操作水平等。因此,必须结合实际情况,综合考虑各方面因素,慎重选择合适的处理工艺,以达到最佳的处理效果和经济效益。
马铃薯淀粉废水来源马铃薯淀粉生产中产生的废水由两个生产阶段产生:一是淀粉乳提取产生的废水,主要是马铃薯自身的含水量,即细胞液,故该废水中的蛋白质含量较高。这部分废水不能循环使用,又因回收蛋白成本费用高,目前全部外排。二是淀粉提取产生的废水,生产过程中对水质的要求高,但用水量小,也称为工艺废水。该废水中主要含有淀粉、蛋白质等有机物,COD(化学需氧量)、BOD(生物需氧量)浓度非常高。目前马铃薯淀粉企业排放的污水主要为细胞液和工艺废水。
4.1水质分析
根据进水水质和出水水质要求,废水具有以下特征:
1)污水中含有大量SS、杂物,这些若不经处理直接进入生化处理系统会在生化系统中积累而占据大量池容,使池容不断减少最终导致系统完全失效。同时,去除对生物处理过程中有抑制作用的物质,减少生物反应的负荷,改善生物反应的条件,对生物系统正常运行,降低运行费用都是必不可少的一步。
2)污水中对生化反应有抑制作用的物质主要是:PH值等,PH值在初沉前进行调整。其余物质在预处理中不考虑,可通过生化段来去除。
3)污水可生化性分析
污水采用生物处理的方法是较经济的,但本项目要求在去除有机物的同时,到达脱氮除磷的效果,需对水质进行分析,确定是否需要投加化学药剂方能达到处理目的。
1)BOD5/COD:该指标体现了污水的可生化程度,是决定工艺主体参数的重要指标,本项目 BOD5/ COD>0.3,可采用生物方法去除有机物。
2)反硝化过程碳源较充足。
3)BOD5负荷较高,可取得较好的除磷效果,可采用适当的生物处理除磷。
综上所述,本项目采用生物处理工艺去除有机物和除磷脱氮。
4.2废水中污染物的去除机理
4.2.1有机物去除
有机物可通过厌氧和好氧的生物处理过程,转化成CO2或CH4而得以去除,部分有机物转化为细菌或被细菌吸附通过污泥排出污水处理系统。本项目要达到BOD5<10mg/l的排放要求,必须进行充分的生物好氧处理,方可达到排放要求。有机物的去除程度主要受污水的可生化程度和反应器好氧时间的影响,污水可生化程度越高,生物处理系统去除总碳的程度越高,另外,需要有足够的好氧停留时间,出水才可以达到较低BOD5排出量。
4.2.2脱氮
污水生物脱氮的基本原理:先通过硝化反应将氨氮氧化为硝酸盐氮,再通过反硝化反应将硝酸盐氮还原成气态氮从水中逸出。在硝化反应和反硝化反应的过程中,环境因素对它们的影响有很大区别,下面是各主要因素的影响。
a.溶解氧:硝化反应必须在好氧的条件下进行,一般应维持混合液的溶解氧浓度为2-3mg/l,溶解氧浓度为0.5~0.7mg/l是硝化菌可以忍受的极限。
溶解氧对反硝化反应有很大影响,主要由于氧同硝酸盐竞争电子供体,且抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性,因此系统中应有缺氧区,其溶解氧保持在0.5mg/l以下,才能保持反硝化反应的正常进行。
b.PH值
硝化反应是消耗碱度的反应,PH值最佳值范围是8.0~8.4,低于7时硝化速率明显降低。
反硝化反应是产生碱度的反应,PH值最佳范围是6.5~7.5。
c.碳源(BOD)
硝化反应正常进行的有机负荷是在0.1kgBOD5/KgMLSS.d以下,过高的有机负荷会影响氨向硝化菌的传递。
反硝化反应需要提供足够的碳源(BOD),否则会产生内源反硝化反应,反硝化菌减少,并会有NH3的产生。另外,易降解的有机物碳源有利于提高反硝化速率。
d.污泥龄
保证连续稳定的脱氮效果,必须保持一定量的硝化菌和反硝化菌,一般污泥龄应大于10天。
4.2.3除磷
除磷机理是某些细菌(如不动杆菌、棒杆菌、假单胞菌等)交替地处于厌氧与好氧条件时,它们能在无氧的条件下吸收低分子有机物,同时将细胞原生质中聚合磷酸盐颗粒的磷释放出来,提供必需的能量,在随后好氧条件下,所吸收的有机物被氧化并提供能量,同时从污水中吸收超过其生长所需的磷,并以聚磷酸盐的形式贮存起来,通过排放剩余污泥,将摄取过量磷的细菌排出系统,而获得较好的除磷效果。影响除磷过程和效果的主要环境因素如下:
a.溶解氧
在厌氧区必须控制严格的厌氧条件,既没有分子态氧,也没有如NO3的化合态氧,以保证系统内的细菌能吸收有机物,并释放磷。其次是在好氧区中要供给充足的氧,以维持细菌的好氧呼吸,有效地吸收污水中的磷。
b.BOD5负荷
较高的BOD5负荷可取得较好的除磷效果,另外低分子易降解的有机物诱导磷释放能力较强,当磷的释放较充分时,磷的摄取量也大。
c.污泥龄
生物脱磷系统主要是通过排除剩余污泥除磷,一般认为泥龄越短的系统产生较多的剩余污泥,除磷效果较好。
由上分析可得,本项目污水处理工艺要达到除磷脱氮的效果,必须有一个好氧段供有机物氧化和硝化反应,一个厌氧段供磷的释放。因此,本项目污水处理工艺可定为具有厌氧、好氧的生物处理工艺。
4.3工艺说明
4.3.1预处理工艺段
本项目预处理阶段的工艺选择非常关键,是后续生化单元稳定运行的基础条件,本项目选用了“旋流沉沙+平流沉淀+加药沉淀”等多种预处理工艺
絮凝沉淀法作为一种成本较低的水处理方法应用广泛。其水处理效果的好坏很大程度上取决于絮凝剂的性能,所以絮凝剂是絮凝法水处理技术的关键。絮凝剂可分为无机絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂、天然高分子絮凝剂和复合型絮凝剂。追求高效、廉价、环保是絮凝剂研制者们的目标。这在高浓度有机废水治理工程中是完全可以接受的。絮凝下沉物容易脱水分离,便于回收和综合利用。由于微生物絮凝剂具有无毒、无二次污染的特点,因而处理淀粉厂废水絮凝得到的蛋白物质可以作为动物饲料进行综合利用。
4.3.2生物处理工艺段
生物处理法是利用微生物新陈代谢功能,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害物质,使废水得以净化的方法,一般可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。该方法在处理高浓度有机废水方面,以其处理费用低、处理效率高等优点被广泛采用。
 厌氧生物法
厌氧法处理淀粉废水,其最终产物是以甲烷为主的可燃气体,可作为能源回收利用;剩余污泥量少且易于脱水浓缩,可作为肥料使用;处理工艺运转费用低。在当前能源日益紧张的形势下,该方法作为一种低能耗,可回收资源的处理工艺日益受到世界各国的重视。
该项目采用升流式厌氧污泥床(UASB)技术
UASB内的水流方向与产气上升方向相一致,一方面减少了堵塞的机率,另一方面则加强了对污泥床的搅拌混合作用而有利于微生物与进水基质间的混合接触及颗粒污泥的形成。该工艺不仅投资省、运行费用低、操作简便,而且产生可供利用的沼气,处理后的废水达标排放,获得较好的经济效益和环境效益。
污水自下而上通过UASB。反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床,污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。
因水流和气泡的搅动,污泥床之上有一个污泥悬浮层。
反应器上部有设有三相分离器,用以分离消化气、消化液和污泥颗粒。消化气自反应器顶部导出;污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床;消化液从澄清区出水。
UASB 负荷能力很大,适用于高浓度有机废水的处理。能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。
 A2O生物法
本工艺应为厌氧一缺氧一好氧法,生物脱氮除磷工艺的简称。
各反应器单元功能
1、厌氧反应器,原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入,本反应器主要功能是释放磷,同时部分有机物进行氨化;
2、缺氧反应器,首要功能是脱氮,硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的,循环的混合液量较大,一般为2Q(Q为原污水流量);
3、好氧反应器——曝气池,这一反应单元是多功能的,去除BOD,硝化和吸收磷等均在此处进行。流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器。

4、沉淀池,功能是泥水分离,污泥一部分回流至厌氧反应器,上清液作为处理水排放。
本工艺具有如下优点:
(1)本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺,总的水力停留时间少于其他同类工艺。
(2)在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下,丝状菌不能大量增殖,无污泥膨胀之虞,SVI值一般均小于1000
(3)污泥中含磷浓度高,具有很高的肥效。
(4)运行中勿需投药,两个A段只用轻缓搅拌,以不增加溶解氧为度,运行费用低。

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