王松林,汪大庆 (安徽省正大环境工程公司,安徽 合肥 230061) 摘 要:工程实践说明内循环UASB反应器+氧化沟工艺在啤酒废水处理中的应用是可行的,其COD去除率在95%以上,电耗为0.41kwh/m3。 关键词:啤酒废水;UASB;氧化沟;调试;达标排放 中图分类号:X797 文献标识码:B 文章编号:1009-2455(2001)02-0023-02 概述 啤酒生产中的废水主要来自糖化、发酵、罐装等车间所排的废液及设备、管道洗涤水,地面冲洗水。主要污染物有淀粉、蛋白质、酵母菌残体、酒花残渣。残余啤酒、少量酒精及洗涤用碱,属于中浓度有机废水[1]。安徽庐江啤酒厂现年生产能力为6×104t,其日排废水2200m3。水质指标见表1。 表1 水质指标指标 项目 | CODCr/(mg.L-1) | BOD5/(mg.L-1) | SS/(mg.L-1) | pH | 进水水质指标 | 1500 | 900 | 350 | 5-10 | 排放标准GB8978-1996 | | | | | 一级标准 | 100 | 30 | 70 | 6-9 | 1 处理工艺的确定 针对啤酒废水可生化性较好的特点(BOD5/CODCr-0.6),可采用生化法为主的处理工艺。生化法一般可分为好氧和厌氧。采用单一的好氧工艺,则存在着能耗高、占地面积大、运行费用高等弊端。升流式厌氧污泥床反应器(UASB反应器)具有不需氧、能耗低、污泥产量少等特点。本次设计采用厌氧和好氧相串联的方式,厌氧采用内循环UASB技术,好氧处理用地有一处狭长形池塘,为了降低土建费用,因地制宜,采用氧化沟工艺。 其工艺流程见图1。 2 内循环UASB反应器的特点 本工程的关键设备是UASB反应器。该反应器是利用厌氧微生物降解废水中的有机物,其主体分为配水系统,反应区,气、液、固三相分离系统,沼气收集系统四个部分。厌氧微生物对水质的要求不象好氧微生物那么宽,最佳pH为6.5-7.8,最佳温度为35℃-40℃[2],而本工程的啤酒废水水质超出了这个范围。这就要求废水进入UASB反应器之前必需进行酸度和温度的调节。这无形中增加了电器。仪表专业的设备投资和设计难度。 内循环UASB技术是在普通UASB技术的基础上增加一套内循环系统,它包括回流水池及回流水泵。UASB反应器的出水水质一般都比较稳定,在回流系统的作用下重新回到配水系统。这样一来能提高UASB反应器对进水水温、pH值和COD浓度的适应能力,只需在UASB反应器进水前对其pH和温度做一粗调即可。 UASB反应器采用环状穿孔管配水,通过三相分离器出水,并在三相分离器的上方增加侧向流絮凝反应沉淀器,它由玻璃钢板成60°安装而成,能在最大程度上截留三相分离出水中的颗粒污泥。见图2。 3 主要技术指标 3.1 设计水量 Q=2200m3/d 3.2 主要工艺设计参数见表2 表2 主要设备工艺参数 | 集水池 | 调节池 | UASB | 氧化沟 | 二沉池 | 停留时间/h | 1.0 | 8.0 | 9.0 | 12.5 | | V有效容积/m3 | 91.67 | 730.0 | 825.0 | 1145.0 | | COD容积负荷/(kg.m-3.d-1) | | | 2.5 | | | 面积负荷/(m3.m-2.h-1) | | | | | 1.0 | 3.3 主要构筑物、设备 主要构筑物及设备见表3。 表3 主要构筑物、设备序号 | 名称 | 规格型号 | 数量 | 1 | 集水池 | 5.0m×10.0m×3.2m(H) | 1 | 2 | 调节池 | 10.0m×18.0m×3.4m(H) | 1 | 3 | UASB | 14.0m×10.0m×6.0m(H) | 1 | 4 | 氧化沟 | 38.m×11.0m×3.4m(H) | 1 | 5 | 二沉池 | Φ11.0m×3.2m(H) | 1 | 6 | 污泥干化池 | 4.0m×6.0m×1.0m | 1 | 7 | 机械格栅 | HF-500 | 1 | 8 | 提升泵 | 100WQ80-9-4 | 2 | 9 | 固液分离机 | GLG-90 | 1 | 10 | 潜水搅拌器 | QJB7.5/6 | 1 | 11 | 配水泵 | AS7.4-2CB | 2 | 12 | 三相分离器 | AZD-I | 8 | 13 | 回流水泵 | 2·(1/2)PW | 2 | 14 | 气液分离器 | Φ1.0m×2.0(H) | 1 | 15 | 水封器 | Φ0.52m×1.2m(H) | 1 | 16 | 曝气转刷 | Φ1.0m×4.5m(H) | 1 | 17 | 刮泥机 | CG11D | 1 | 18 | 回流污泥泵 | 2·(1/2)PW | 2 | 3.4 主要技术经济指标 主要技术经济指标见表4。 表4 主要技术经济指标序号 | 项目 | 设计指标 | 1 | 水量/(m3.d-1) | 2200 | 2 | 工程总投资/万元 | 177.87 | 3 | 运行费用/元.m-3 | 0.36 | 4 | 总装机容量/kW | 68.95 | 5 | 常用容量/kW | 45.95 | 6 | 耗电量/kWh.m-3 | 0.41 | 7 | 占地面积/m3 | 1700 | 8 | 吨水造价/元 | 809 | 4 调试、运行情况 工程施工结束,设备单机、联动调试后,调试入员对UASB反应器和氧化沟进行了污泥接种、驯化。好氧污泥取自合肥市市政污水处理厂,厌氧污泥取自无锡污水处理厂的脱水消化污泥。该废水处理工程自2000年元月调试运行以来,氧化沟污泥沉降性能良好,未出现污泥膨胀;UASB出水稳定,并已长出直径1mm左右的颗粒污泥。剩余污泥除用泵打到干化池干化外,还可在污泥泵的出口上接一旁路至调节池,由UASB反应器消化降解。调试所得的数据如下: ①UASB反应器:污泥浓度30g/L;容积负荷3.0kg[COD]/(m3.d);CODCr去除率80%。 ②氧化沟:污泥浓度3g/L;污泥负荷0.21kg[COD]/(k[MLSS].d);容积负荷0.3kg[COD]/(m3·6);CODCcr除率85%。 ③处理出水验收数据为:CODCr67mg/L;BOD5 15mg/L;SS16mg/L,pH7.1。 5 结论 ①工程实践证明,采用内循环UASB反应器+氧化沟工艺处理啤酒废水是可行的,其运行结果表明CODCr总去除率高达95%以上。 ②由于采用的是内循环UASB反应器和氧化沟工艺串联组合的方式,可根据啤酒生产的季节性、水质和水量的情况调整UASB反应器或氧化询处理运行组合,以便进一步降低运行费用。 参考文献: [1] 袁惠民.杜绿君 啤酒技术及管理[M].北京:中国轻工业出版社,1994. [2] 贺延龄 废水的厌氧生物处理[M].北京:中国轻工业出版社,1998
作者简介:王松林(1972-),男,汉族,本科,学士学位,助理工程师。 汪大庆(1964-),男,汉族,本科,学士学位,工程师。 |