1、水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)
廣州某企業(yè)以玉米淀粉為原料,采用酸解工藝生產(chǎn)葡萄糖糖漿,生產(chǎn)過程中共產(chǎn)生廢水約800m3d,此混合廢水的有機(jī)物含量及pH值波動幅度較大,COD平均值約為2500mg/L,BOD約為150mg/L,pH值為5~7。設(shè)計出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《廣州市污水排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB4437-90)中的新擴(kuò)改一級標(biāo)準(zhǔn)以及《廣東省水污染物排放限值》(DB44/26-2001)要求,即COD<80mg/L,BOD5<20mg/L。
2、工藝流程
考慮到工程用地緊張等實際情況,采用如下工藝流程。
①預(yù)處理
原水經(jīng)細(xì)格柵濾除粗纖維物質(zhì)和大顆粒的懸浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,向調(diào)節(jié)池中加酸或堿進(jìn)行pH值調(diào)整。調(diào)節(jié)池出水通過泵送入均化池(加入酸或堿對pH值進(jìn)行微調(diào))。
②淋水井
經(jīng)過預(yù)處理的廢水在淋水井內(nèi)與沉淀池和活性生物濾塔回流的微生物(活性污泥)混合(BOD濃度得到一定程度的稀釋),微生物迅速完成對有機(jī)物的吸附過程,同時進(jìn)行反硝化。淋水井中的有機(jī)物濃度很高,有利于菌膠團(tuán)微生物群體的競爭,限制了絲狀菌的生長,起到了生物選擇器的作用。
③活性生物濾塔
采用循環(huán)回流淋灑的方式。塔內(nèi)附著在格柵上的微生物十分豐富,在淋水紊動濺潑的狀態(tài)下廢水中的溶解氧含量大為提高。
④射流曝氣池
采用射流曝氣不僅提高了氧的轉(zhuǎn)移速率,而且使微生物和有機(jī)物充分接觸,提高了微生物的活性。同時,采用射流曝氣也減少了水力停留時間,縮小了曝氣池的容積。另外,在射流曝氣池中設(shè)有吸水井(井內(nèi)、外分別是缺氧和富氧環(huán)境),在循環(huán)泵的作用下廢水反復(fù)經(jīng)過缺氧和富氧的環(huán)境,從而達(dá)到了脫氮的目的。
⑤脫氣井
射流曝氣池的溢流出水中含有大量的氣泡,為了防止它進(jìn)入沉淀池而影響沉淀效果,采用脫氣井將氣泡分離出來。
⑥沉淀池
進(jìn)入沉淀池的廢水在中心式導(dǎo)流布水器的作用下快速地進(jìn)行污泥沉降,剩余污泥由下部的導(dǎo)流裝置排至污泥濃縮一體化壓濾機(jī),經(jīng)壓榨脫水成泥餅后外運。部分活性污泥經(jīng)回流管回流至淋水井,上清液則溢流進(jìn)入曝氣生物濾池。
⑦曝氣生物濾池
為防止沉淀池中未絮凝的生物碎片漂出而造成出水水質(zhì)的波動,采用曝氣生物濾池(以多孑L材料作濾層)進(jìn)行后續(xù)處理。
3、工藝調(diào)試及運行結(jié)果
主要是射流曝氣池活性污泥的馴化和培養(yǎng)。采用廣州某味精廠SBR廢水處理系統(tǒng)內(nèi)的活性污泥進(jìn)行接種。首先向曝氣池內(nèi)加入300m。回用水和50m活性污泥,悶曝30min后測得S為30%左右,說明污泥的絮凝沉降性能較好。然后加入廢水約25m并投加少量尿素作為氮源,再曝氣5h并靜置2h后排出約50m。上清液,繼續(xù)悶曝20min之后連續(xù)進(jìn)行類似的操作共7d,每次操作的進(jìn)水量及排出的上清液量逐步遞增。7d后發(fā)現(xiàn)活性污泥呈棕褐色,絮凝沉降性較好,鏡檢觀察到菌膠團(tuán)完整,并有原、后生動物出現(xiàn),這說明微生物已基本適應(yīng)了進(jìn)水水質(zhì)。之后開始連續(xù)進(jìn)水,各主要處理構(gòu)筑物開始串聯(lián)運行,并定時對原水及主要處理裝置出水進(jìn)行采樣檢測。
結(jié)果表明,盡管活性生物濾塔對COD去除率波動較大,但基本能夠維持在85%左右,這為其后的射流曝氣和曝氣生物濾池處理起了較好的準(zhǔn)備作用。
4、經(jīng)濟(jì)分析
電費:設(shè)備總裝機(jī)容量為100kW,實際運行電耗約為1554.4(kW•h)/d,折算成單位水量費用為1.06元/m;
藥劑費:主要為壓濾機(jī)絮凝劑費用(<0.05元/m);設(shè)備折舊:工程總投資為270萬元,設(shè)備折舊以20a計,則噸水折舊費為0.46元m;
人工費:共配備4人,人均工資為1000元/月,折合成噸水費用為0.167元m。。
綜上所述,費用總計約1.74元/。
5、結(jié)論
采用活性生物濾塔/射流曝氣/BAF工藝處理淀粉制糖廢水時,對COD的去除率>93%,出水水質(zhì)*達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。由于采用了一體化設(shè)計,使得結(jié)構(gòu)緊湊、占地少,動力也較傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省約20%~35%。可見,該工藝在淀粉制糖工業(yè)廢水及類似高濃度有機(jī)廢水的處理中值得推廣。