談食品添加劑生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計(jì)

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摘要：采用UASB反應(yīng)器-A/O反應(yīng)池-二沉池-混凝沉淀-消毒組合工藝處理食品添加劑廢水，處理規(guī)模為300m3/d，進(jìn)水COD為2500~3000mg/L、BOD5為900~1100mg/L、NH3-N為120~140mg/L、SS為200~250mg/L，處理后出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）規(guī)定的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，即COD≤100mg/L、BOD5≤20mg/L、NH3-N≤15mg/L、SS≤70mg/L。該工藝運(yùn)行費(fèi)用低、管理簡(jiǎn)單方便、易于操作、無(wú)二次污染。

關(guān)鍵詞：食品添加劑生產(chǎn)廢水；UASB反應(yīng)器；A/O反應(yīng)器；混凝沉淀

引言

食品添加劑種類眾多，生產(chǎn)工藝多樣，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜，污染物濃度較高，是較難處理的工業(yè)廢水之一。目前國(guó)內(nèi)外處理食品添加劑生產(chǎn)廢水的工藝較多，主要有物理化學(xué)法、生物化學(xué)處理法、化學(xué)法，大多數(shù)是以生物化學(xué)處理法為主的組合工藝，如物理化學(xué)—生物處理—化學(xué)處理組合法。河南某食品添加劑生產(chǎn)企業(yè)主要生產(chǎn)肌酸、膽堿、三甲基甘氨酸等系列產(chǎn)品，在生產(chǎn)過(guò)程中每天廢水產(chǎn)生量為260~280m3。結(jié)合企業(yè)排水狀況及相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，本工程設(shè)計(jì)處理規(guī)模為300m3/d，采用生物化學(xué)—物理化學(xué)—化學(xué)組合工藝，經(jīng)處理后，出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）規(guī)定的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

1設(shè)計(jì)進(jìn)出水質(zhì)

本次工程廢水主要包括生產(chǎn)廢水和少量的生活辦公廢水，其中，生產(chǎn)廢水來(lái)源于生產(chǎn)過(guò)程中的酸性廢水、堿性廢水、母液廢水、離心殘液、冷凝水、設(shè)備清洗及車間地面洗水等，廢水排放屬間歇排放，混合后廢水中COD、BOD5、NH3-N濃度都比較高，不含有毒有害物質(zhì)。

2污水處理工藝流程

根據(jù)該公司生產(chǎn)廢水排放特點(diǎn)，通過(guò)研究國(guó)內(nèi)類似廢水處理的實(shí)驗(yàn)成果及實(shí)際運(yùn)行情況，確定本污水處理工程采用人工格柵—調(diào)節(jié)池—UASB反應(yīng)器—A/O反應(yīng)池—二沉池—混凝沉淀—消毒組合的處理工藝，污泥處理采用板框壓濾機(jī)污泥脫水的處理工藝。工藝流程如圖1所示。

3主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）格柵渠。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，設(shè)置于調(diào)節(jié)池前，尺寸為1.5×0.4×1.2m，設(shè)置人工細(xì)格柵1面，用于截留污水中的漂浮物等。（2）調(diào)節(jié)池。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為6.5×3.7×5.5m，有效容積為120m3，停留時(shí)間為9.6h。設(shè)置潛污泵3臺(tái)（2用1備），揚(yáng)程為15m，功率為1.1kW；池底設(shè)置曝氣攪拌系統(tǒng)，該系統(tǒng)僅起攪拌功能，定時(shí)開(kāi)啟。（3）UASB反應(yīng)器。2座，鋼混結(jié)構(gòu)，單座尺寸為3.6×3.6×9.0m，總有效容積為220m3，停留時(shí)間為17.6h，容積負(fù)荷為3.38kgCOD/（m3•d）；進(jìn)水配置電磁流量計(jì)2臺(tái)，設(shè)置布水系統(tǒng)和排泥系統(tǒng)各2套。（4）缺氧池。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為8.0×3.0×5.5m，有效容積為120m3，停留時(shí)間為9.6h；設(shè)置低速推流器1臺(tái)，功率為0.85kW。（5）好氧池。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為10.3×7.25×5.5m，分兩格，單格尺寸為10.3×3.5×5.5m，有效容積為350m3，停留時(shí)間為28h；污泥負(fù)荷為0.07kgBOD5/（kgMLSS•d），污泥濃度為3300mg/L；池底設(shè)置旋切式曝氣器，148套，ABS材質(zhì)；設(shè)置布?xì)庀到y(tǒng)2套；設(shè)置硝化液回流泵2臺(tái)（1用1備），揚(yáng)程為12.5m，功率為3kW，用于硝化液回流，最大回流比為400%。（6）沉淀池。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為4.0×4.0×5.5m，表面負(fù)荷為0.78m3/（m2•h）；設(shè)置離心泵2臺(tái)（1用1備），揚(yáng)程為12.5m，功率為0.55kW，用于污泥回流和剩余污泥排放。（7）混凝沉淀池。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為4.0×2.6×5.5m，表面負(fù)荷為1.85m3/（m2•h）；設(shè)置斜管填料，型號(hào)為φ80mm，數(shù)量為7m3，聚丙烯材質(zhì)；反應(yīng)區(qū)設(shè)置攪拌機(jī)2臺(tái)，功率為1.5kW；設(shè)置離心泵2臺(tái)（1用1備），揚(yáng)程為12.5m，功率為0.55kW，用于排泥。（8）高級(jí)氧化池。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為4×1.4×5.5m，有效容積為20m3。（9）污泥貯池。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為4×1.5×5.5m，有效容積為20m3，池底設(shè)置曝氣攪拌系統(tǒng)。（10）鼓風(fēng)機(jī)房。1座，磚混結(jié)構(gòu)，尺寸為4.5×3.0×3.9m，鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)（1用1備），風(fēng)量為5.78m3/min，風(fēng)壓為58.8kPa，功率為11kW。（11）污泥脫水間及加藥間。合建，1座，磚混結(jié)構(gòu)，尺寸為6.0×4.5×3.9m，設(shè)置板框式污泥脫水機(jī)1臺(tái)，過(guò)濾面積為15m3，配套功率為2.2kW；設(shè)置加藥裝置4臺(tái)，功率為1.5kW。（12）配電室及值班室。合建，1座，磚混結(jié)構(gòu)，總尺寸為6.0m×3.0m×3.9m。（13）在線監(jiān)測(cè)室。1座，磚混結(jié)構(gòu)，總尺寸為4.5m×3.0m×3.9m。

4調(diào)試運(yùn)行管理及處理效果

4.1調(diào)試運(yùn)行管理

按照本工程處理工藝流程，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備和工段在充水后進(jìn)行單機(jī)調(diào)試和聯(lián)動(dòng)調(diào)試以及日常管理。（1）UASB反應(yīng)器。UASB反應(yīng)器的接種污泥為市政污水處理廠的剩余污泥，投加含水率80%的剩余污泥，接種污泥量為反應(yīng)器有效容積的60%約為5.3t，污泥接種量8kgTSS/m3，在污泥貯池經(jīng)自來(lái)水稀釋后泵入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器。UASB反應(yīng)器啟動(dòng)升流速度控制在0.4~1.0m/h，以保證污泥不流失，然后采取分階段逐步增大進(jìn)水負(fù)荷的方法，直至達(dá)到設(shè)計(jì)水力負(fù)荷，以保證達(dá)到設(shè)計(jì)的污染物去除率。（2）A/O反應(yīng)池。在A/O反應(yīng)池的調(diào)試中，首先注入適量的稀釋廢水，然后投加市政污水處理廠的剩余污泥，污泥接種量為4gTSS/L。保證微生物生化條件正常，廢水濃度由低到高，進(jìn)水量由小到大逐漸調(diào)節(jié)，使微生物逐步適應(yīng)。在對(duì)微生物進(jìn)行培養(yǎng)馴化的過(guò)程中，以一定的比例投加氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)菌種的生長(zhǎng)。在調(diào)試運(yùn)行管理中，經(jīng)常觀察活性污泥生物相，上清液透明度，污泥顏色、狀態(tài)、氣味等，并定時(shí)測(cè)試反映污泥特性的有關(guān)指標(biāo)，直到出水清澈透明，表明活性污泥馴化完成。

4.2運(yùn)行效果

2019年12月，污水處理工程系統(tǒng)調(diào)試完成，運(yùn)行結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）規(guī)定的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

5經(jīng)濟(jì)分析

該工程總投資為205.25萬(wàn)元，包括構(gòu)（建）筑物、設(shè)備等直接投資為156.85萬(wàn)元，設(shè)計(jì)費(fèi)、調(diào)試費(fèi)等間接投資為32.66萬(wàn)元。運(yùn)行成本主要包括電費(fèi)、人工費(fèi)以及藥劑費(fèi)等，運(yùn)行費(fèi)用總計(jì)520.62元/d，折合運(yùn)行成本為1.74元/m3。

6結(jié)語(yǔ)

實(shí)際運(yùn)行效果表明，對(duì)該企業(yè)廢水采用的UASB反應(yīng)器—A/O反應(yīng)池—二沉池—混凝沉淀-消毒組合工藝處理工藝可行，出水各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）規(guī)定的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。該工藝運(yùn)行費(fèi)用低、管理簡(jiǎn)單方便、易于操作、無(wú)二次污染，同時(shí)減少了廢水對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。

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作者：葛懷波 李婭 劉峻 朱亞飛 單位：河南省正大環(huán)境科技咨詢工程有限公司