50m3/d豆制品废水处理工程 初步设计
2.3 废水处理工艺的选择
选择适宜的污水处理工艺应当根据处理规模、进水、出水水质,用地条件、环境等条件作慎重考虑。各种工艺都有其适用条件,因此必须在生产实践上总结优化,提出适合具体项目的工艺。根据国内外豆制品废水处理的经验与成功的实际应用工程,提出以下厌氧+MBR工艺选择:
2.3.1 厌氧生物工艺的选择
深度厌氧工艺先后经历了厌氧滤池、升流式厌氧污泥层(UASB)反应器、厌氧膨胀床、厌氧流化床、厌氧生物转盘、厌氧折流板反应器、厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)和厌氧内循环(IC)反应器。深度厌氧需要废水可生化性好、温度适宜、废水营养物质齐全等。
(1)、消化罐工艺
采用消化罐(第一代厌氧技术)工艺处理废水,在厌氧段的停留时间通常为3~4天,该技术具有以下优点:
消化罐的各项技术成熟,企业的投资风险性小; 降低了预处理的要求;
废水中的主要污染物(COD)去除率可做到70~85%以上; 消化罐也有以下缺点:
因消化罐停留时间长(3~4天),导致工程占地面积大、投资高; 消化液中残余污染物仍很高,增加了后续MBR处理的投资和处理难度;
沼气产率低,造成可回收能源的浪费;
排出的消化液SS含量高,很难继续分离出来再到后段处理; 消化罐内沉积泥砂多,若定期清理可能会耽误企业正常生产; 系统不稳定,若控制不当就会发生酸化等现象降低去除效果;
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采用机械搅拌或回流,动力投资、运行费用、维修费用都高。 (2)、UASB、EGSB等第二代厌氧反应器
UASB、EGSB等第二代厌氧反应器曾被认为高效的厌氧反应器,具有如下的优点:
COD去除率高; 出水的SS不高,易分离; 沼气的产率高。
占地比第一代厌氧反应器少。 但UASB、EGSB等也具有如下缺点:
容积负荷比较低,很少有超过3~5kgCOD/(m3·d)的成功的工程实例,而且容易发生酸败;
进水系统易堵塞,清理极为麻烦;
反应器内常有结晶和泥沙沉积等情况发生,减少了反应器的池容,直至无法运行;
进水系统容易堵塞是由于进水中含有杂质,结合本项目污水特
点,认为该股水不易堵塞进水系统,因此根据以上对比分析,厌氧系统采用UASB技术。 2.3.2 MBR工艺选择
在污水处理,水资源再利用领域,MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor),是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。膜的种类繁多,按分离机理进行分类,有反应膜、离子交换膜、渗透膜等;按膜的性质分类,有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜) 按膜的结构型式分类,有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。
与许多传统的生物水处理工艺相比, MBR 具有以下主要特
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点:
一、出水水质优质稳定
由于膜的高效分离作用,分离效果远好于传统沉淀池,处理出水极其清澈, 悬浮物和浊度接近于零,细菌和病毒被大幅去除 ,出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准( CJ25.1-89 ),可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。
同时,膜分离也使 微生物被完全被截流在生物反应器内, 使得系统内能够维持较高的微生物浓度,不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率,保证了良好的出水水质,同时反应器对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性,耐冲击负荷,能够稳定获得优质的出水水质。
二、剩余污泥产量少
该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低(理论上可以实现零污泥排放),降低了污泥处理费用。
三、占地面积小,不受设置场合限制
生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积大大节省; 该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省,不受设置场所限制,适合于任何场合,可做成地面式、半地下式和地下式。
四、可去除氨氮及难降解有机物
由于微生物被完全截流在生物反应器内,从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长,系统硝化效率得以提高。同时,可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高。
五、操作管理方便,易于实现自动控制
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该工艺实现了水力停留时间( HRT )与污泥停留时间( SRT )的完全分离,运行控制更加灵活稳定,是污水处理中容易实现装备化的新技术,可实现微机自动控制,从而使操作管理更为方便。
六、易于从传统工艺进行改造
该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元,在城市二级污水处理厂出水深度处理(从而实现城市污水的大量回用)等领域有着广阔的应用前景。
膜 - 生物反应器也存在一些不足。主要表现在以下几个方面: o 膜造价高,使膜 - 生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺;
o 膜污染容易出现,给操作管理带来不便;
o 能耗高:首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力,其次是 MBR 池中 MLSS 浓度非常高,要保持足够的传氧速率,必须加大曝气强度,还有为了加大膜通量、减轻膜污染,必须增大流速,冲刷膜表面,造成 MBR 的能耗要比传统的生物处理工艺高。 三、污水处理工艺流程
通过上面对本污水处理工程的厌氧、MBR的比选,现确定本工程的污水处理方案为下面流程图所示:
车间废水格栅调节/沉淀池UASBMBR处理达标排放
采用厌氧+MBR的主体工艺。来水经格栅池进入调节池,调节池出水用泵提升入厌氧系统,厌氧系统出水进入MBR出水达标排放。
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第四章 污水处理站工程设计
一、工程内容概述
根据上述论证,确定本工程污水处理站流程为:采用厌氧+MBR工艺方案,其主要工程内容为: 污水预处理系统; 污水二级处理;
供电系统、仪表、电气及控制系统; 供水系统;
厂外配套工程(包括输电、通信,不包括在本设计方案范围内)。 二、污水处理部分设计 1、机械格栅池
主要功能:用于拦截废水中的杂物,防止提升泵、管道、阀门的堵塞,损坏设备。设置一道人工格栅,定期清渣。 2、调节池
主要功能:收集生产车间排放废水,用于调节废水的水质水量,减缓对后续处理构筑物的的冲击负荷。
设计停留时间10小时,有效体积20m3,钢砼结构,全地下式。 进水泵:Q=2.3m3/h,H=9m,共2台,一用一备。 3、厌氧反应器
设计尺寸:总容积:80m3,停留时间40小时左右,碳钢材质(钢砼结构),内外三涂环氧树脂防腐,外部岩棉保温。 4、MBR
设计尺寸:总容积 40 m3,停留时间20小时左右,碳钢结构(钢砼结构)内外防腐,外部岩棉保温。
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