廢氣處理設備,污水處理工藝

SBR工藝處理麥芽生產廢水案例分析

2019/12/12 15:29:50

隨著我國啤酒工業(yè)生產規(guī)模的不斷擴大,麥芽的生產量日益劇增,其廢水處理量也隨之增加。由于麥芽生產季節(jié)性強、生產廢水均為間歇排放,因此選用間歇運行的SBR工藝來處理廢水。今天我們就來了解一下寧波某麥芽公司采用SBR工藝處理麥芽生產廢水的案例。



一、廢水量、水質及處理要求


1. 廢水量


寧波某麥芽公司生產規(guī)模為10,000t/a,根據生產工藝調查,麥芽生產廢水主要來源于浸麥工段,其工藝主要采用“三浸三斷”的浸麥工藝,麥芽生產工藝流程如圖1所示。



浸麥過程中,第一次浸麥平均耗水2.0-2.4 t/t,以后每次換水消耗降低到2.2t/t。因此,浸麥工序總用水量為每噸麥7.0t水左右,這部分廢水占廢水量的90%左右。


其次是發(fā)芽工序中采用少量水噴灑大麥及沖洗芽箱,其用水量約為0.2t/t。因此,總廢水量為300m3/d。年生產日為240d,設計水量按360m3/d計算。

 

2. 廢水水質及排放標準


浸麥廢水的污染物主要是有機物,即CODcr、BOD5。根據實測,麥芽生產廢水的水質及排放標準如表1所示。




二、處理工藝流程及裝置


1. 確定處理工藝的依據


(1) 生產廢水均為間歇排放,其水量及濃度波動較大,不宜采用連續(xù)式生物處理工藝,選擇經濟、高效、適用于中小型麥芽企業(yè)廢水處理的工藝一直是各企業(yè)的追求。序列間歇反應器(SBR),是一種間歇運行的廢水生物處理工藝,該法具有對水質水量適應性強、操作運行靈活、處理效果好的特點,適合于中小規(guī)模有機廢水處理。

 

(2) 浸麥廢水是一種比較單一的有機廢水,除了有一定濃度的CODcr、BOD5值和較高的可生化性(BOD5/CODcr=0.56)外,其水中的懸浮物濃度較低,這樣給廢水的好氧生化處理創(chuàng)造有利條件。但是,大麥作為一種碳水化合物為主的糧食,其浸泡過程中,所浸出的有機物主要以碳源為主,而對生化處理來說,還有必要根據廢水中實際碳、氮、磷的比值要求(100:5:1),適當補充添加營養(yǎng)要素,否則,生化過程中因營養(yǎng)配比的失調而易產生污泥膨脹。SBR生化法由于采用限制性曝氣,使整個反應環(huán)境不利于絲狀菌生長,曝氣充氧時也正是基質濃度高時,有利于膠菌團的生長,使耐低基質濃度的絲狀菌生長處于競爭劣勢。當曝氣停止進入沉淀時,DO濃度小,但此時也不利于絲狀菌生長,因此,整個反應抑制了污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生。

 

(3) 在操作運行方面,SBR作為好氧生化處理過程一種方法,可采用時間程序控制而使操作實現(xiàn)自動化,使操作靈活、方便,可以根據麥芽廢水水量、水質的變化隨時調整曝氣池的運行格數、工作周期以及進水、曝氣,從而使出水水質穩(wěn)定達標。

 

2. 處理工藝流程


根據對上述處理工藝的分析,麥芽廢水用SBR生化處理工藝流程如圖2所示。

以浸麥廢水為主的生產廢水首先進入格網池以攔截大顆??沙凉腆w及漂浮物,出水進入調節(jié)池,由于浸麥廢水呈弱酸性,因此在調節(jié)池中,需對廢水進行必要的pH值調整,使之能滿足生化處理的要求。此外根據廢水的特點可適當添加少量的磷源,然后由提升泵打入SBR反應器中進行生化處理,池中廢水與菌膠團充分混合,并在充氧曝氣過程中將有機物氧化降解為二氧化碳和水,使廢水得到處理。SBR反應器中排放的剩余生物污泥直接流入污泥厭氧消化池,剩余污泥在池中進行濃縮和自然消化分解,以減少污泥的體積和提高污泥的穩(wěn)定性。消化池中的污泥定期用吸糞車抽吸外排,上清液回流至調節(jié)池重新處理。

 

3. 主要建(構)筑物及設備


(1) 調節(jié)池


調節(jié)池兼作提升泵集水井,HRT=5.0h,內設穿孔曝氣管,進行定期曝氣以防污泥在池內沉淀。調節(jié)池尺寸為6.0m×5.0m×3.0m,有效水深為2.5m。采用鋼筋混凝土結構,池內設WQK80-10-4型潛水排污泵2臺,1用1備。

 

(2) SBR反應器


SBR反應器為尺寸相同的2格,并聯(lián)運行,2格每天運行4個周期,每個SBR反應器總體積115m3,池深4m,池面積30m2。2格連成一體,超高取0.5m,則總尺寸為10.0m×6.0m×4.5m。SBR主要工藝參數:BOD負荷0.39kg/(m3·d);污泥負荷0.3kg·BOD5/(kg·MLVSS·d);控制MLSS在3,500-4,500mg/L。SVI值在100以下。

 

(3) 化泥池


化泥池HRT=7d,污泥在化泥池清泥周期為3個月。有效容積V=45m3,有效水深取2.5m,總深為3.0m,平面為6.0m×3.0m×3.0m。

 

(4) 風機房


風機房設R221羅茨鼓風機2臺,壓力為49.0kPa,Q=5.9m3/min,N=11kW,門、窗采用隔聲門窗,風機進出口均裝消聲器。尺寸為3.0m×3.0m×3.9m,磚混結構。

 

三、運行程序與結果


1. 運行程序


SBR反應器的運行包含5個階段,即進水、曝氣、沉淀、排水(排泥)及閑置階段,工作周期設計為12h,2池采用人工配水,進水采用限制曝氣方式(即進水期間不曝氣),排水采用固定式多點排水,為人工控制,通過加強管理來保證系統(tǒng)正常運行。SBR反應器設計運行程序如表2所示。















2. 運行結果


本工程建成并開始進行SBR生化系統(tǒng)調試,連續(xù)運行近一年半后,由環(huán)保監(jiān)測部門連續(xù)2d采樣監(jiān)測,每天按SBR運行周期采樣2次,其監(jiān)測結果如表3所示。


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由表3結果可見,SBR反應器在進水pH6.57-6.64,平均SS131.1mg/L、COD1,317mg/L、BOD925mg/L的情況下,出水pH7.6~8.24,平均SS去除率為45.75%,COD去除率為92.9%,BOD去除率99.25%,各項指標均達到了國標二緩標準,接近國標一級,優(yōu)于設計指標。從本系統(tǒng)運行兩年多的情況表明以下幾點。


(1) 整個處理系統(tǒng)操作方便,易于管理,穩(wěn)定可靠,系統(tǒng)出水一直穩(wěn)定在國標二級標準以內。


 

(2) 本工藝對中小型麥芽企業(yè)廢水的水量水質隨季節(jié)和日歷大幅度變化適應能力強,設計處理能力為360m3/d。而實際處理高峰時達500m3/d,量少時小于100m3/d。水不足時反應閑置1周后,無需接種,曝氣3~5h后恢復正常。

 

(3) 運行情況還表明本系統(tǒng)處理麥芽廢水時,SBR排出的剩余生物污泥量較少,污泥經厭氧消化后可縮減體積30%~40%,消化池剩余污泥抽吸時間從設計的30d左右延長至100d左右。

 

四、技術經濟分析


SBR法的主體工藝設備是SBR反應池。它與普通活性污泥法工藝相比,不需要二沉池、回流污泥及其設備,工藝簡單,占地面積小。本廢水處理站設計處理能力為360m3/d,占地面積僅為170m2,單位造價為0.47m2/(m3·d);工程總造價28.77萬元,單位造價822.00元/(m3·d);運行費用較低,主要為耗電,總裝機功率為30.0kW,常開功率為15.0kW,耗電量為0.49kW·h/(m3·d);單位處理成本為0.52元/(m3·d)(不包括折舊費)。

 

SBR法與普通活性污泥法相比,可節(jié)省用地30%-40%,運行費用可降低10%-20%,由此可見,SBR法是一種處理麥芽廢水的較為經濟的方法。

 

五、結語


(1) 采用SBR法處理麥芽廢水具有工藝簡單、操作方便、占地面積小、投資省和運行費用低的優(yōu)點。


(2) 本系統(tǒng)對廢水的排放量及有機負荷沖擊有很好的緩沖能力,按設計的運行程序運行,不會出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象,系統(tǒng)工作穩(wěn)定性良好。


(3) 該系統(tǒng)經過兩年的運行,廢水處理效果較好,COD、BOD去除率穩(wěn)定在90%以上。



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