新鄉(xiāng)市綠豐環(huán)保工程有限公司致力于食品行業(yè)污水處理,有12年的食品污水處理經(jīng)驗,并擁47有項自主研發(fā)專利,2000㎡高難度工業(yè)廢水研究中心,有豐富的食品行業(yè)污水處理經(jīng)驗。
持續(xù)創(chuàng)新,共創(chuàng)共享
以我公司某牛屠宰污水處理項目為例:
預(yù)處理的作用是利用物理化學(xué)的方法降低水中污染物,使其可生化性更強,尤其是大量去除水中SS和膠體物質(zhì),充分滿足后續(xù)處理單元的要求。目前作為預(yù)處理的處理方法有格柵、機械過濾(由于水中含有經(jīng)過格柵后的殘留糞便,本設(shè)計選取水力篩進行濾網(wǎng)截留)、初級沉淀。
(1)格柵分為人工格柵和機械格柵。本設(shè)計設(shè)計選擇機械格柵。
(2)氣浮機
氣浮機可除去廢水中的可沉物和漂浮物。廢水經(jīng)氣浮后,約可去除可沉物、油脂和大量漂浮物,按去除單位質(zhì)量BOD或固體物計算,氣浮機是經(jīng)濟上**為節(jié)省的凈化步驟,對于生活污水和懸浮物較高的工業(yè)污水均易采用初沉池預(yù)處理。
(3)水力篩
用于處理污水中細(xì)小懸浮顆粒物。
結(jié)論:選擇格柵+集水池+水力篩+調(diào)節(jié)池+氣浮機為預(yù)處理手段。
厭氧水解酸化處理過程是將厭氧發(fā)酵過程控制在水解酸化階段,一般用作有機污染物的預(yù)處理工藝。其階段劃分是有機物分解和產(chǎn)物而定的,其選擇依據(jù)主要是污染物含量和分子能量(即是否容易分解)。
有機物在厭氧條件下,發(fā)生酸化和腐化反應(yīng),使污水中大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì),難降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解物質(zhì),該生產(chǎn)廢水處理工藝的選擇直接關(guān)系到出水水質(zhì)指標(biāo)能否達到排放標(biāo)準(zhǔn),運行是否穩(wěn)定可靠,管理維護是否方便,投資和運行成本的高低。因此,選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸绞绞鞘直匾摹?/span>
1:水解酸化處理工藝
由于不需要供氧,能耗少,且產(chǎn)泥率低,因而水解酸化處理經(jīng)濟優(yōu)越性明顯突出。水解酸化能將難降解有機物分解成易降解有機物、將大分子有機物降解成小分子有機物,而微生物對有機物的攝取只有溶解性的小分子物質(zhì)才可直接進入細(xì)胞內(nèi),而不溶性大分子物質(zhì)**先要通過胞外酶的分解才得以進入微生物體內(nèi)代謝。因此,水解酸化的產(chǎn)物為微生物攝取有機物提供了有利條件,水解酸化可大大提高廢水的可生化性,改善后續(xù)生化處理的條件。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),將厭氧過程控制在水解和酸化階段,可以在短時間內(nèi)和相對高的負(fù)荷下獲得較高的懸浮物去除率,并大大改善和提高廢水的可生化性和溶解性。且水解酸化不需要密閉的池體,也不需要復(fù)雜的三相分離器,出水一般沒有厭氧發(fā)酵的不良?xì)馕?,也不會影響污水處理廠的環(huán)境。
在厭氧反應(yīng)中的水解階段、酸化階段、產(chǎn)甲烷階段三個階段中,我們將厭氧反應(yīng)控制在前兩個階段。
有關(guān)專家學(xué)者理論實驗研究分析得出以下結(jié)論:
⑴. 水解階段??山到獾拇蠓肿佑袡C物在細(xì)胞外酶的作用下,分解成小分子。同時受多種因素的影響,是厭氧降解的限速階段。
⑵. 酸化階段。在這一階段,上述**階段形成的小分子化合物在發(fā)酵細(xì)菌即酸化菌的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更簡單的化合物并分泌到細(xì)菌體外,主要包括揮發(fā)有機酸(VFA)、乳醇、醇類等,接著進一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸等。酸化過程是由大量發(fā)酵細(xì)菌和產(chǎn)乙酸菌完成的,他們絕大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌,可分解糖、氨基酸和有機酸。
根據(jù)國內(nèi)外對該生產(chǎn)廢水的治理主要采用生化進行處理。廢水的生化處理就是在適宜的環(huán)境下,利用微生物,吸附降解廢水中污染物的一種生物處理方法。
表3.不同生物處理工藝的綜合比較
工藝類型 | 優(yōu)點 | 缺點 | 適用范圍 | 基建投資 |
活性污泥法 | 對不同性質(zhì)的污水適應(yīng)性強,可以有效去除SS。 | 運行穩(wěn)定性差,易發(fā)生污泥膨脹和污泥流失,分離效果不夠理想; 占地面積較大 | 規(guī)模大小均可采用,氧化溝除外 | 較低 |
生物接觸氧化工藝 | 抗沖擊負(fù)荷能力高,運行穩(wěn)定;容積負(fù)荷高,占地面積?。晃勰喈a(chǎn)量較低;無需污泥回流,運行管理簡單。 | 部分脫落生物膜造成出水中的懸浮固體濃度稍高。 | 水量在1000m3以下 | 中 |
膜-生物反應(yīng)器 | 抗沖擊負(fù)荷能力強,出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定,有效去除S;占地面積?。皇S辔勰喈a(chǎn)量低甚至無。 | 氣水比高,膜需進行反洗,能耗及運行費用高。 運行操作要求較高 | 規(guī)模大小均可采用 | 高 |
本設(shè)計采用傳統(tǒng)的活性污泥法工藝。同時,由于項目對氨氮的排放要求較高,需要采用缺氧/好氧工藝,通過硝化和反硝化過程降解氨氮。
脫氮的原理:
生物脫氮的途經(jīng)一般包括兩步。**步是硝化,將氨氮氧化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。這一步由于硝化菌生長緩慢而需要很大的生物池容積。硝化只有在有機物氧化基本完成后才易于進行,是因為氧化有機物的異養(yǎng)菌生長迅速。硝化可以單獨進行。第二步是反硝化,在厭氧條件下將硝酸鹽氮還原為分子氮而逸出。這一步很快,不是脫氮的控制因素。硝化是否前置或后置,取決于污水中碳源的質(zhì)和量。
硝化過程:有機氮 氨化菌 NH3+CO2+小分子有機物
NH4++O2 亞硝酸菌 NO2-+H20+H+
NO2-+O2 硝酸菌 NO3-
NH4++O2 硝化菌 NO3-+H20+H+
反硝化過程NO3- 同化反硝化NO2-→NO→N2O→N2(占90%以上)
NO3- 異化反硝化NO2-→X→NH2OH→有機氮
在生物法脫氮中,硝化菌、反硝化菌發(fā)揮了重要作用,這些細(xì)菌對于生物降解過程有一定的環(huán)境條件要求:
1)DO:在缺氧構(gòu)筑物中,反硝化脫氮的**佳DO為0.5mg/L以下,在好氧構(gòu)筑物中,有機物好氧代謝,硝化菌將NH4+-N氧化成NHx—-N,都需要氧,DO應(yīng)控制在2mg/L以上。DO的變化,可以明顯地影響系統(tǒng)中硝化細(xì)菌總量及指示性微生物數(shù)量的變化。當(dāng)混合液中的DO濃度低時,氮硝化過程的指示性微生物數(shù)量少,氮的硝化效果差;反之,則指示性微生物數(shù)量多,氮的硝化率也隨之提高。但由于高濃度溶解氧對硝化菌有一定的抑制作用,故DO一般控制在大于2mg/L的條件下偏低為宜。
2)營養(yǎng)物質(zhì)的量是影響生物脫氮的重要因素,在氮的硝化過程中,由于硝化細(xì)菌在生活中不需要有機養(yǎng)料,較高的有機負(fù)荷會影響硝化細(xì)菌的生長,從而使硝化率降低,所以一般認(rèn)為BOD5值應(yīng)小于20mg/L時硝化反應(yīng)才能完成。而對于反硝化反應(yīng),由于其以有機碳為電子供體,所以廢水中必須有足夠的碳源,一般認(rèn)為當(dāng)廢水中的BOD5/TKN大于3~5,即認(rèn)為碳源充足,勿需外加碳源。否則,需補充一定量碳源。
3)堿度:硝化菌正常生長繁殖的pH值應(yīng)控制在6.5~8.0之間,生物反硝化產(chǎn)生大量的堿,而硝化過程正需要堿,故常將反硝化過程放在硝化反應(yīng)之前。
4)pH值:由于細(xì)菌的代謝作用離不開酶的活動,一般認(rèn)為好氧反應(yīng)階段中的pH值應(yīng)控制在6.5~8.0之間,厭氧反應(yīng)階段適宜的pH值范圍為7.5~9.2之間。
為保證污水處理站長期(包含冬季)及水質(zhì)波動較大時仍能排放達標(biāo),又同時考慮投資相對較少,選用加藥沉淀作為達標(biāo)保證,一般運行中無需加藥,極少特殊情況時加少量藥劑,投加藥劑為PAC、PAM,加藥費可忽略不計。
結(jié)合本項目出水要求、生化處理后的水質(zhì)情況,采用三沉池作為深度處理。
常見的污泥脫水方式為機械脫水和自然干化脫水兩種,其中自然脫水適用于污水量少,污泥量小的小型污水處理廠。機械濃縮脫水有帶式、離心式污泥濃縮脫水一體化機械和壓力式板框壓濾機等,離心式污泥脫水機有操作環(huán)境較好,沖洗水用量少,不需加壓等優(yōu)點,帶式壓濾機雖然操作環(huán)境較差,濾布容易堵塞,但是設(shè)備價格較低,裝機容量小,維護管理運行費用低。板框壓濾機具有占地面積小,出泥含水率低,設(shè)備價格低,裝機容量小,維護管理運行費用低,且無需加藥。
從降低能耗,減少成本及運行費用、污泥量及控制投資等方面綜合考慮。
采用帶式污泥脫水機。
本設(shè)計選用次氯酸鈉為本項目的消毒方式。
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