乳飲料廢水處理論文

時間:2022-03-31 09:20:32

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乳飲料廢水處理論文

1項目概況

某乳飲料公司建于1996年,主要生產(chǎn)奶制品及風(fēng)味茶、果汁等乳飲料產(chǎn)品。近年來,隨著乳飲料行業(yè)的發(fā)展,該公司生產(chǎn)規(guī)模逐漸增大,原有的廢水處理站已不能滿足公司現(xiàn)有污水量及污水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此,該公司決定對廢水處理站進行改擴建。該廢水處理站的處理水主要為生產(chǎn)廢水,在乳飲料生產(chǎn)過程中設(shè)備的清洗、消毒等會產(chǎn)生一定量的廢水。廢水中主要的污染物質(zhì)為有機污染物(蛋白質(zhì)、糖類)及酸、堿污染物,不含重金屬物質(zhì)及有機有毒物質(zhì)。該公司原廢水處理站建于1997年,設(shè)計處理能力為1600m3/d,設(shè)計進水COD為800mg/L,設(shè)計出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)的一級標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)階段,隨著生產(chǎn)規(guī)模的壯大,生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi)污水量已達到3500m3/d,廢水處理站進水COD也遠超過了800mg/L的設(shè)計指標(biāo)。為滿足實際需求,該公司按照進水COD為2500mg/L,BOD5為1000mg/L,日處理量為3500m3,設(shè)計變化系數(shù)為1.35,并在充分利用原有構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上,對一期廢水處理站進行了擴容改造設(shè)計,確保出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)的一級標(biāo)準(zhǔn)。

2原處理工藝及存在問題

(1)未設(shè)計調(diào)節(jié)池。由于未設(shè)計調(diào)節(jié)池,車間排放的廢水無法有效地實現(xiàn)酸堿調(diào)節(jié)、水質(zhì)調(diào)節(jié),致使生化系統(tǒng)內(nèi)微生物生長受到很大沖擊,無法實現(xiàn)廢水處理站的穩(wěn)定運行。

(2)未設(shè)計預(yù)處理系統(tǒng)。一般飲料廢水經(jīng)過加藥氣浮預(yù)處理后可去除20%~40%的污染物質(zhì),由于未設(shè)計預(yù)處理系統(tǒng),導(dǎo)致后續(xù)設(shè)施處理壓力過大。

(3)污水直接進行好氧處理。好氧過程對中高濃度廢水的處理能力有限,目前車間排水COD平均為2500mg/L,應(yīng)在好氧處理之前,先對廢水中的大分子有機物質(zhì)進行水解酸化,以提高廢水的可生化性,同時也可降解一部分COD。

(4)最后的泥水分離采用氣浮池進行分離,無法實現(xiàn)有效的污泥回流。氣浮系統(tǒng)年久失修,泥水分離效果差,出水懸浮物濃度較高,且污泥處理采用污泥干化,已不適應(yīng)環(huán)保要求。

(5)現(xiàn)有生化池內(nèi)填料腐爛嚴(yán)重,部分曝氣盤破損,嚴(yán)重影響了生化池處理效率,需要進行更換。

(6)3座接觸氧化池深度不一,而所配置的3臺風(fēng)機升壓相同,匹配不合理,且風(fēng)機使用已過報廢年限,噪聲極大。

3擴容改造后的工藝流程及說明

該廢水處理站擴容改造可利用場地面積有限,且改造工程要求各構(gòu)筑物之間連接順暢,盡量減少水流損失,確保高程布局合理。廠區(qū)污水經(jīng)收集后先進入格柵渠,以去除廢水中的固體漂浮物和懸浮物,然后自流進入集水井,經(jīng)自吸泵提升,進入調(diào)節(jié)池。為了防止由于水中懸浮物在調(diào)節(jié)池中沉淀而影響調(diào)節(jié)池的運行,調(diào)節(jié)池中設(shè)有穿孔曝氣管對其進行定期攪拌。調(diào)節(jié)池出水經(jīng)泵提升進入氣浮設(shè)備。廢水在氣浮裝置中除去大量的懸浮物和油類物質(zhì)后,自流進入中間水池,隨后經(jīng)泵提升至水解酸化池,污水中的部分有機污染物得以降解,并且污水的可生化性也得到改善。水解酸化池出水自流進入生物接觸氧化池進行好氧生物處理,然后進入二沉池,經(jīng)泥水分離后進入排放口。二沉池產(chǎn)生的剩余污泥大部分排入污泥濃縮池,同時設(shè)置有污泥回流管道,需要時可將剩余污泥回流至水解酸化池。氣浮系統(tǒng)產(chǎn)生的浮渣亦排入污泥濃縮池內(nèi)。濃縮后的污泥使用帶式壓濾機脫水,脫水后的污泥外運處理。污泥濃縮池上清液及帶式壓濾機濾液、反沖洗水回集水井。

4改造的構(gòu)筑物和設(shè)備

4.1新建調(diào)節(jié)池

新建調(diào)節(jié)池1座。為更好地均化水質(zhì)和水量,在距離池底25cm處架設(shè)環(huán)形穿孔曝氣管,管子兩側(cè)45度角打孔,孔徑為5mm,孔間距為150mm。新增鼓風(fēng)機,通過曝氣使調(diào)節(jié)池內(nèi)廢水充分?jǐn)嚢杈鶆?,且有利于部分消毒劑的氧化。同時,新增酸堿加藥裝置和pH控制儀,有效控制調(diào)節(jié)池出水pH。加藥裝置采用一體式加藥系統(tǒng),加藥罐為PE材質(zhì),有效容積為1m3。配2臺機械隔膜計量泵,1用1備。

4.2氣浮系統(tǒng)的更換

原氣浮系統(tǒng)設(shè)置在生化處理之后,且投入使用已經(jīng)10多年,池體多處腐蝕,溶氣系統(tǒng)和刮渣機均無法正常使用。將原有2套50m3/h的氣浮系統(tǒng)拆除,新購置2套100m3/h的氣浮處理系統(tǒng)。每套氣浮系統(tǒng)配置一體化加藥裝置2臺,分別投加聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺。

4.3原生化系統(tǒng)的改造

原生化系統(tǒng)內(nèi)的填料已塌陷,曝氣頭大部分破損,此次改造,更換了填料和曝氣頭。1997年所建設(shè)的生化水池,墻壁未做牛腿,填料主支撐采用角鋼固定在池壁上,橫向支撐采用塑料繩,此次改造,使用不銹鋼槽鋼做立柱以代替牛腿與池底固定,避免墻體因受填料拉伸而發(fā)生斷裂;主支撐采用10#槽鋼,間距1.8m布置,橫向支撐采用8#圓鋼,間距150mm,代替塑料繩。塑料繩為柔性承接,橫向支撐若采用塑料繩,經(jīng)水浸泡將很快發(fā)生斷裂,導(dǎo)致填料漂浮,失去效用;而采用圓鋼作為填料的支撐件,不易斷裂,將大大提高填料的使用壽命。原有3座生化池的池深不一,所配風(fēng)機卻為同一型號,此次改造,對應(yīng)各個生化水池的深度,單獨配置風(fēng)機,并在生化池池底間距650mm均布微孔曝氣頭KB215。

4.4新建生化系統(tǒng)

1套新建1套有效容積為1230m3的接觸氧化池,與原有生化系統(tǒng)相連,以增大接觸氧化池水力停留時間。新建接觸氧化池池壁設(shè)置牛腿,填料支架主支撐搭設(shè)在牛腿上,主支撐及立柱均采用10#槽鋼,間距1.8m布置,橫向支撐采用8#圓鋼。池底間距650mm均布微孔曝氣頭KB215,通過鼓風(fēng)機實現(xiàn)充氧。

4.5新增二沉池及污泥處理設(shè)施

新增輻流式二沉池1座,配置中心傳動刮泥機1臺,中心進水,周邊出水,在池底預(yù)留排泥管道,通過污泥自吸泵將二沉池的剩余污泥,一部分按需要回流至水解酸化池,大部分排至污泥濃縮池。原有的污泥干化池拆除,新建污泥濃縮池1座,配置框式攪拌機1臺。因氣浮系統(tǒng)產(chǎn)生的浮渣質(zhì)輕,生化系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥與浮渣無法有限混合,通過框式攪拌機可將兩者混合。采用污泥自吸泵將污泥池污泥抽入帶壓處理系統(tǒng),配置2m帶壓系統(tǒng)1套,1m帶壓系統(tǒng)1套,2套壓泥系統(tǒng)可以根據(jù)實際需求,切換操作。帶壓系統(tǒng)的反沖洗水使用二沉池出水。

5系統(tǒng)運行效果及成本分析

本工程廢水處理站總裝機功率為397.45kW,運行功率為180kW,處理每噸水耗電1.23kW•h,電費按0.6元/(kW•h)計,則處理每噸廢水電費為0.74元。配備操作工2名,工資按3000元/(人•月),則處理每噸水人工費為0.06元。本工藝需要投加片堿、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺,每日藥劑費為1000元,則處理每噸水藥劑費為0.29元。本廢水處理系統(tǒng)直接運行費用為1.09元/t。

6結(jié)論

(1)采用“氣浮+A/O”工藝可以較好地處理乳飲料廢水。

(2)改造工程要特別注重整體構(gòu)筑物的銜接,盡量減少水流阻力,合理利用原有構(gòu)筑物及設(shè)備。

(3)生化池填料的架設(shè)上要采用更穩(wěn)固的結(jié)構(gòu),替換橫向支撐塑料繩,以延長填料的使用壽命,降低填料更換的頻次。

作者:周彥汪曉熙單位:杭州娃哈哈集團有限公司杭州東風(fēng)裕隆汽車有限公司