乳品加工废水处理新技术.docx
- 文档编号:23264135
- 上传时间:2023-05-15
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:31.69KB
乳品加工废水处理新技术.docx
《乳品加工废水处理新技术.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《乳品加工废水处理新技术.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
乳品加工废水处理新技术
乳品加工废水处理新技术
目前在国内外酸奶、鲜奶、纯奶、奶粉等乳制品都已进入千家万户,成为众多人不可缺少的营养品,但在乳品加工过程中会有一定量的废水排放,主要来自洗瓶水、刷罐水、冲洗水等。
其有机物含量虽较低,但都为极易降解物质,排放入水体后会非常快地降解,造成对环境的污染。
以前对乳品废水的处理方法一般采用的是物化法(气浮、混凝沉淀、吸附等),去除效果不好,运行费用高,管理不便,同时采用单纯的好氧生物处理法,其对有机物的去除虽较好,但运行费用也较高,经济上不合理。
本文通过某厂乳品加工废水处理工艺的介绍,提出了一种厌氧──好氧的处理技术,其中,厌氧采用目前应用较成熟的UASB技术,好氧采用无动力消耗的滴滤床技术。
根据一年多的运行表明,该工艺处理效率高,运行费用低,投资较少,操作管理非常简便,且UASB中颗粒污泥生长较快,处理后的出水可用于循环回用。
1废水的水质水量
某乳品厂乳品生产的主要原料和资源是鲜牛奶、白糖、花生、核桃、电、水、煤等。
在乳品生产过程中,会产生刷罐水,洗瓶水等废水,与地面冲洗水、厕所冲洗水及少量的生活污水一并进入厂内排水明渠,通过共同的排放口,向车间外排放。
废水中主要含有大量的可溶性有机物(糖类、脂肪酸、蛋白质、淀粉等),可生化性很好,不含有毒有害物质,呈现乳白色,COD浓度在800~1000mg/l左右,属中低浓度有机废水。
该乳品加工厂废水排放量为300m3/d,其废水水质情况见表1。
表1 某乳品厂加工废水水量水质
水量
COD
BOD
pH
温度
SS
色度
350m3/d
1000mg/l
600mg/l
5~6
常温
100mg/l
50倍
2处理工艺流程
采用厌氧(UASB)——好氧(滴滤床)工艺对该废水进行处理,其工艺流程见图1。
2.1厌氧处理
来自车间的废水经下水道先进入调节池,进行水质水量的调节,在必要时也进行蒸汽加温,以满足UASB的进水要求。
UASB采用的是中温厌氧,其运行参数见表2。
2.2好氧处理
厌氧出水不能达到排放要求,且含有一定的异味,同时水中含氧量较低,不能直接排放,利用好氧进一步处理。
好氧采用滴滤床技术。
滴滤床内填加块状生物活性填料载体,通过无动力自动旋转布水器将厌氧出水均匀地洒布在滴滤床填料表面,利用自然通风进行供氧。
滴滤床出水部分进行回流,以保证水力负荷及布水器转速的需求。
滴滤床的运行参数见表3。
表2 厌氧UASB运行参数表
尺寸
6×5×9m
接种污泥浓度
70gTSS/L
水力停留时间
12h
空塔上流速度
0.6m/h
有机负荷
2.0kg/m3.d
运行温度
37℃
CODCr去除率
85%
有效体积率
67%
表3 滴滤床运行参数表
尺寸
φ6×6m
有效容积
120m3
过滤速度
1m/h
布水器转速
3转/分钟
有机负荷
0.4kg/m3.d
CODCr去除率
45%
回流率
100%
运行温度
常温
整个处理系统的运行费用只为两台水泵耗电、人员工资及少量分析用药剂费,总计约为0.30元/吨废水,每班只需一人进行简单操作。
从系统运行至今,没有剩余污泥外排,厌氧出水不带泥,好氧泥全部回到调节池进入厌氧池中进行消化。
3系统运行情况分析
3.1系统处理效率情况
整个处理系统于1999年10月开始正式运行,至今有一年半的时间,经受了停产无水、检修、二次启动、浓度及水力条件变化等的各种波动,运行一直很正常,出水水质也很稳定。
其处理情况见表4。
表4 系统处理效率表
数值
指标
进水
总出水
总去除效率
CODCr
1000mg/l
60~80mg/l
>94%
BOD5
600mg/l
10~20mg/l
>98%
SS
100mg/l
≤20mg/l
>80%
PH
5~6
7~8
--
水温
37℃
常温
--
色度
50倍
5倍
90%
3.2厌氧运行分析
任何一种厌氧反应器要想长期稳定运行,进反应器的水质情况非常重要,UASB也不例外。
而对于车间排放水,水质水量一般都有所波动,乳品加工废水更是如此,与洗瓶、冲洗设备、地面的时间、水量有关,较高浓度及大水量来水较集中。
而为了保证UASB的连续运行,调节池必不可少,同时在调节池内安装蒸汽管,在冬季水温低时进行适当加热,调节水质水量,减少UASB进水对厌氧细菌的冲击负荷。
UASB内所填加的菌种为青岛海泊河污水处理厂的中温厌氧消化污泥,含水率为75%,填加后反应器底部污泥层的污泥浓度(MLSS)为70g/L(MLVSS为50gVSS/L),UASB控制为中温(35~37℃)运行。
只有污泥与污水良好的接触,才能取得较好的处理效率。
UASB反应器内的污泥的运动受三种力的影响:
污泥自重、水的冲力及所产沼气的顶托力,这三种力的相互作用决定着反应器内污泥的存在方式:
沉积、悬浮或被冲走。
而UASB进水的有机物含量不高(CODCr1000mg/l),反应器及污泥的有机负荷较低,所产沼气量不大,因此水力负荷就成为了制约性的因素[1]。
只有达到一定的水力负荷,才能使部份污泥以悬浮态存在于反应器中,保持与污水的完全接触,同时,水力负荷又不能太高,防止将反应器内污泥大量冲出。
此系统UASB的有机负荷为2.0kg/m3.d,水力负荷为0.6m3/m2.h,在此条件下运行,没有污泥的冲出,且污泥悬浮状较好,在UASB约6米处都有大量悬浮污泥存在,出水COD含量较低(一般低于150mg/l),处理效果稳定。
经过一年的运行后,从离UASB反应器底部2米处取污泥样分析,污泥浓度已达100gTSS/L,其中挥发性污泥含量(MLVSS)为80gVSS/L,污泥活性较所填加的污泥好。
将污泥中的絮状污泥用水洗去后,发现有大量的颗粒存在,直径达到1mm左右,污泥的颗粒化程度较好。
3.3好氧运行分析
好氧选用的是国内使用较少的滴滤床反应器,采取自动旋转布水器均匀布水,充分利用厌氧出水的高差,同时不需要机械曝气,达到了好氧微动力运行。
滴滤床有效高度为4米,填料为一种多孔、强度非常高的生物活性填料。
填料的粒径为80~100mm,孔隙率达到90%以上,比表面积为150m2/m3,其强度和挂膜性能等方面远远超过了常用于生物滤池填料的焦碳及其他常规填料(PVC、瓷环等),填料的性质受外界环境的影响很小,大大延长了填料的使用期限。
因处理水量不大,对滴滤床出水进行回流,回流率根据UASB出水水质水量调整,即保证滴滤床的进水稳定,又使滴滤床的表面负荷平稳,但一般情况下回流率保持在100%左右。
在滴滤床的长期运行没有发现填料的堵塞情况,填料表面也没有出现大块生物膜同时膜落现象。
在表面负荷稳定的情况下,生物膜的生长、脱落受气温的变化有一定的影响,在气候条件发生突然变化时,生物膜有大量脱落发生,滴滤床出水较浑浊,但生物膜生长较快,此时加大回流率,使死亡的生物膜尽快脱落,新的生物膜一周内就能长出,并达到原效果。
在低有机负荷的滴滤床的运行中,有一个较为重要的运行参数:
表面水力负荷,此参数与前工序来水量、回流水量有较大关系。
应根据前工序来水量的多少及时调整回流量,保证滴滤床进水量稳定,运行表明,滴滤床布水器的转速保持在3转/分钟时处理效果较好且稳定。
滴滤床出水进入斜管沉淀池,水中的生物膜在斜管沉淀池中能很好地去除[2]。
4处理后水的回用情况
为了能节约水源,计划将处理后水进行回用,因此对处理后水进行了锅炉用水水质标准的检测,结果表明,处理后水能接近自来水水质,但用于锅炉用水,在用离子交换树脂进行软化水时,对离子交换树脂的损害较大,离子交换树脂使用寿命缩短,因此还需对处理后水进行深度处理去除水中部分使交换树脂中毒的有害物质后才能利用。
目前处理后水只全部用于生产上的冷却循环用水。
5结论
(1)采用UASB——滴滤床技术处理乳品加工废水,实际运行可行,处理效率高,运行稳定,且运行费用较低、操作简便;
(2)UASB在一定时间的运行后,可生长出较好的颗粒污泥,直径可达1mm以上;
(3)系统污泥产量低,且污泥很容易利用或处理,可以做到不外排污泥;
(4)运行表明,系统的抗冲击负荷能力较好,在有一定波动情况下出水仍较稳定;
(5)滴滤床一年有几次的膜脱落,但在较短的时间内既可恢复原有的去除率;
(6)使用新型的滴滤床填料,较好地解决了滴滤床容易出现的各种问题;
(7)系统出水可直接用于循环冷却,经深度处理后也可用于生产用水。
三苯联合装置生产污水预处理设计
某石油化工公司新建一套100kt/a乙苯/苯乙烯和年产40kt/a可发性聚苯乙烯联合装置(简称EB/SM-EPS联合装置)。
该装置以炼油厂的催化干气和石油苯为原料,采用国内开发的乙烯制乙苯、乙苯负压脱氢制苯乙烯技术,引进国外的可发性聚苯乙烯生产技术,生产苯乙烯单体和可发性聚苯乙烯。
该联合装置排放的污水中含有大量的苯、甲苯、乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯等污染物,虽然该公司原有一座污水处理场,但由于该联合装置排放的污水CODCr、BOD5及SS浓度过高,不能直接排入污水处理场。
因此,需建设一套污水预处理设施。
1 污水来源及水质水量
1.1 生产污水水质水量,详见表1。
表1 生产污水水质水量
污水来源
排放形式
水量/(m3.L-1)
水质
CODcr/(mg.L-1)
BOD5/(mg.L-1)
SS/(mg.L-1)
油类/(mg.L-1)
pH
EB/SM
连续
3.5
1500
150
150
5-9
间断
34.3
1500
150
150
5-9
EPS
连续
16
5000
1400
4200
6-8.4
PSA
间断
5
2000
1000
150
150
5-9
1.2 设计水量Q=50m3/h
1.3 设计进水水质
根据计算得出混合污水的平均水质为CODCr=3888mg/L,BOD5=1118mg/L,SS=2794mg/L,pH=5~9
1.4 设计出水水质
根据污水处理场进水要求,确定预处理设施出水水质。
CODCr=600mg/L,BOD5=350mg/L,SS=150mg/L,pH=6~9,油类=100mg/L
2 污水处理工艺流程
工艺流程见图1。
从国内类似装置的污水处理效果看,虽然该污水CODCr、BOD5及SS浓度高,但经沉淀分离和混凝气浮处理的悬浮物去除率较高,同时其生物可降解性也较好,因此可采用物理化学与生物化学相结合的处理工艺。
经计算得出混合污水进水含油量<100mg/L,无需专门处理,其流程如图1所示。
来自EPS生产的污水从排放管自流至预沉罐,去除较大粒径的悬浮固体,预沉后的污水自流至污水调节池。
来自EB/SM及PSA生产污水经格栅自流进入污水提升池,经污水泵提升至污水调节池。
污水调节池的混合污水经污水泵提升至中和反应槽进行中和处理,以调节污水的pH值。
在中和反应槽中设置了搅拌器及pH计,以保证出水pH值在6~9范围内。
中和调节后的污水自流至气浮设备,进行两级气浮处理,经混凝气浮处理降低了污水中悬浮固体含量及含油量。
气浮处理后的污水自流至中间贮水池。
根据上海高桥化工厂及金陵石化塑料厂类似装置的污水处理运行经验,中和采用1.5%氢氧化钠水溶液,凝聚剂采用5%硫酸亚铁水溶液和0.2%聚丙烯酰胺水溶液。
经物化处理后的混合污水由污水泵提升至接触氧化池。
接触氧化池采用鼓风曝气,布气采用多孔管。
接触氧化池中采用高效悬浮填料,该填料为聚乙烯材质,外形尺寸Φ10mm×7mm,比表面面积333m2/m3,容积负荷最大可达50kg[CODCr]/(m3·d),该填料无需固定而悬浮于水中。
经生化处理后的污水自流进入沉降槽,沉降后的污水进入污水处理场。
污泥采取分类堆放和分类浓缩的方式。
EPS生产污水预沉后的泥渣储存于EPS原渣池中,人工定期清理运走。
气浮处理产生的泥渣储存于污泥池中,然后用泵提升至真空转鼓脱水机进行脱水处理。
沉降槽产生的污泥先用泵提升至污泥浓缩罐中,浓缩后的上清液经罐顶部溢流槽重力流至污水调节池中,底部污泥自流至真空转鼓脱水机进行脱水处理。
3 主要处理构筑物及设备
3.1 地下污水、污泥储存池为钢筋混凝土结构。
总容积1264m3。
其中:
EB/SM-PSA污水提升池,结构尺寸:
8.7m×3.3m×3.5m。
有效调节容积31m3,停留时间3.6h。
EB/SM调节池,结构尺寸:
54.0m×6.6m×3.5m,有效调节容积830m3,停留时间16.6h。
物化段储水池,结构尺寸:
7.0m×2.0m×3.5m,有效容积38m3。
污泥池,结构尺寸:
5.5m×2.0m×3.5m,有效容积27m3。
EPS原渣池,结构尺寸:
Φ2.250m×1.0m,有效容积4m3。
3.2 接触氧化池
钢筋混凝土结构,结构尺寸:
15.6m×6.6m×6m,有效容积515m3,容积负荷8kg[CODCr]/(m3·d),停留时间10.3h。
接触氧化池共分成两段,每段分三格,每段可独立运行,也可并联运行,操作灵活方便。
3.3 EPS污水预沉罐1台
钢制,内衬玻璃钢,结构尺寸:
Φ2.4m×6m,停留时间1.0h。
3.4 中和反应罐1台
钢制,内衬玻璃钢,结构尺寸:
4.4m×3.2m×2m,配搅拌器4台,每台功率0.75kW,停留时间0.6h。
3.5 GSF型组合气浮2台
钢制内衬玻璃钢,型号:
GSF-50,结构尺寸:
6.2m×2.4m×2.6m,总台功率0.75kW,可单台独立运行,也可并联运行或可串联运行,操作灵活方便。
3.6 上向流斜板沉降槽1台
钢制内衬玻璃钢,结构尺寸:
5.8m×2.0m×3.6m,停留时间2h,表面负荷2m3/(m2·h)。
3.7 污泥浓缩罐1台
钢制内衬玻璃钢,设备规格为:
Φ2.8m×4.8m,浓缩时间12h。
3.8 真空转鼓脱水机1台
型号:
GSGP5-1.75,过滤面积5m2,总功率7.75kW。
3.9 离心式鼓风机3台,2用1备
型号:
D45-82,单台供气量45m3/min,P=1666.6kPa。
4 运行情况
该预处理设施占地513m2,设计投资859万元人民币,于1999年10月建成。
根据进度要求,EN/SM先于1999年11月投入试运行,在生产装置污水排放不正常,水质水量变化很大的情况下,经该公司监测站进行水质监测,出水达到设计要求(SS主要含在EPS废水中,故未监测),详见表2。
实际运行表明,采用中和、沉淀、混凝气浮和接触氧化的处理工艺,处理三苯联合装置生产污水是可行的。
表2 监测结果
监测时间
CODcr/(mg.L-1)
BOD5/(mg.L-1)
pH
进口
出口
进口
出口
进口
出口
1999.12.2
2119
296
663
126
5.6
7.4
1999.12.3
1557
237
574
119
6.2
7.6
1999.12.4
1711
287
526
104
5.8
7.5
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 乳品 加工 废水处理 新技术
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)