UASB+接触氧化法处理食品废水的工程应用

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介绍了采用隔油+调节池+UASB+接触氧化法工艺处理高浓度食品废水的工艺设计实例,并对运行效果进行了分析。从该运行结果看,食品废水采用该工艺是成功的,该工艺占地面积小,产生剩余污泥量少,处理成本低,适应强,且运行效果稳定,出水水质各项指标均可达到现行的排放标准。
某食品有限公司从事饼干,糕点,面包、月饼食品的加工生产。生产过程中,会产生大量的有机废水,主要来源于产品原料清洗、边角料加工及设备器具洗涤等工序。食品废水水质特点是COD、BOD、SS和油脂含量高,且具有间歇性排放,水质、水量不均匀等特点。针对废水各污染物的不同特性,在物化阶段尽可能取出油脂及SS等污染物质,并在此基础上采用高效厌氧污泥床和接触氧化法工艺组合生物处理技术。至该工艺建成以来,一直运行稳定,各项处理指标均可达到现行污水综合排放标准。
1.工程概况
1.1设计水量和水质
根据该食品有限公司污水处理扩建工程的要求,拟建的污水处理工程将接纳部分厂区生活污水和工业生产废水,设计污水处理量为1500m3/d。采用的设计进水水质如表1。

根据实际情况,该公司处理后的出水水质要求达到《污水综合排放限值》(GB8978-1996)中一级标准。
1.2工艺流程
综合废水进水浓度及排放标准,废水的BOD5/CODCr=0.385>0.3,故污水可生化性较好,主要工艺可采用UASB+接触氧化法工艺处理废水,又因动植物油浓度较高,需增加隔油预处理设施,以确保废水中动植物油出水浓度稳定达标排放。该废水处理工艺流程图如图1所示。

1.3主要构筑物和设备
1.3.1隔油初沉池
利用废水中浮油比重的差异,密度小于水的油粒上升至水面,在池体上部设置抽油管,收集浮油并将其导出池外,可除去大部分动植物油和浮渣。同时,隔油池也兼作初沉池,去除粗颗粒的可沉物质。钢筋混凝土结构,4座,尺寸3.00m×2.50m×5.50m,有效容积112.5m3,水力停留时间1.8h。
1.3.2调节池
由于产生的废水受制作工艺、生产条件、季节变换等的变化,所以废水的波动性较大,这样会使后续工艺的UASB和好氧工艺的负荷受到冲击,使处理效果不稳定。为避免这种情况发生,在废水生物处理之前设置均化调节池,用以进行水量的调节和水质的均化,以保证废水处理的正常运行。钢筋混凝土结构,尺寸9.50m×9.30m×5.50m,有效容积442m3,水力停留时间7.1h。污水提升泵3台(2用1备),型号GW-65-37-13-3.0,流量Q=37m3/h,扬程H=13m,功率N=3.0kW。
1.3.3UASB池
UASB池为污水处理的核心单元,预处理废水自反应器底部进入,通过高浓度污泥床,污水中的有机物在此进行厌氧分解,转化为消化气,由于消化气的搅动,使污水与厌氧微生物充分接触。在反应器顶部的三相分离器中,含有废水、沼气及颗粒污泥的混合液实现完成液、气、固的分离。处理后的废水通过出水堰汇流至后续处理单元,沼气则通过管道收集后进入沼气处理系统,沉淀下来的污泥继续留在反应器中。钢筋混凝土结构,2座,尺寸12.5m×6.2m×8.0m,有效容积1162m3,水力停留时间18.5h,容积负荷3.5kgCOD/m3.d,底部设有布水器,上部设有三相分离设备和沼气设备。
1.3.4接触氧化池
钢筋混凝土结构,2座,尺寸6.2m×6.13m×7.0m,有效容积493.6m3,水力停留时间7.9h,容积负荷0.55kgBOD/m3.d(设计3kgMLVSS/m3),污泥负荷0.173kgBOD/kgMLVSS.d。为使池中能有较高的活性污泥浓度,在池中距池底0.6m以上设有3m高的TL型弹性填料,池底设有穿孔布气管,采用微孔曝气器,服务面积0.5m2/套,气水比为16∶1。选用3台(2用1备)GRB-80型罗茨鼓风机供,进口流量Q=6.63m3/min,功率N=11kW,风压P=7000mmH2O。
1.3.5二沉池
设计采用竖流式斜板沉淀池,具有排泥简单方便、操作管理简单处理效率高的优点。钢筋混凝土结构,3座,尺寸6.2m×6.2m×6.2m,有效容积表面负荷为0.81m3/m2.d。采用泵将污泥回流到生物接触氧化池。1.3.6污泥浓缩
钢筋混凝土结构,尺寸6.2m×6.2m×6.2m,有效容积:159m3。设置1台螺杆泵(Q=7m3/h,H=60m,N=2.2kW)将污泥提升至板框压滤机
1.4工艺特点
(1)废水由系统管网汇集到粗格栅,经提升泵提升到隔油池,去除大量的动植物油和SS后,然后自流至水力筛去除一些细小的杂质,再进入调节池,以调节水质和水量并预酸化,大大降低了后续生化系统负荷,保证后续生化处理系统的连续稳定运行。
(2)由泵提升至UASB反应器处理,废水在UASB反应器中去除大部分有机物后,进入接触氧化池进一步去除有机物。
(3)UASB反应器的进水布水方式采用钟罩式虹吸脉冲器布水,具有结构简单、维护方便且不需阀门设备;除提升来水外无需其它的动力;兼有配水和水力搅拌功能,使底层污泥交替进行收缩和膨胀,有助于底层污泥的混合,效果比多点布水方式好;价格低廉且布水器使用寿命长。
(4)采用活性污泥接触氧化法,该工艺操作管理简单而且出水稳定、效果好和耐冲击负荷。污水与活性污泥和生物膜互相接触,在微生物的作用下,将小分子有机物彻底分解成无机物,混合液在斜管沉淀池中进行固液分离后,上清液可达标排放。厌氧池的少量污泥以及二沉池排放的剩余污泥,用板框压滤机脱水后外运。
2.运行情况
该工程已于2007年8月建成投产,运行至今基本稳定,运行成本低、处理效果达到了设计出水水质要求。
2.1运行效果
该工程投产运行,废水经该系统处理后,效果好,对污水处理工程进、出水进行了监测,进、出水具体情况见表2。

其出水水质达到了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准。
2.2工程经济分析
工程总投资220万元,处理水量1500m3/d。日常运行费用主要包括动力费、药剂费、人工费。工程每天耗电826kW.h,电费单价以0.8元/(kW.h)计,操作管理人共3人,人均月工资按1000元计。总运行费用为0.54元/m3。
3.结语
从该运行结果看,食品废水采用隔油-调节-UASB-接触氧化工艺是成功的,工艺占地小,剩余污泥量少,处理成本低,适应性强,运行方式灵活,无污泥膨胀问题,运行效果稳定,出水水质良好。

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