地埋式豆腐坊污水处理设备工艺 设备原理
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关 键 词：地埋式豆腐坊污水处理设备工艺
行 业：环保 水处理设备 污水处理成套设备
发布时间：2022-05-21
整体工艺的确定
废水水质、水量分析
豆制品废水主要来源于洗豆水、泡豆水、浆渣分离水、压滤水、各生产工艺容器的洗涤水、地面冲洗水等，其中黄泔水CODcr高达20000mg/L～30000mg/L，泡豆水的CODcr4000mg/L～8000mg/L，其他废水CODcr相对较低。
另外，豆制品生产过程属于间歇生产方式，排水时间较集中，水量水质不均匀；黄浆水SS高达1000～1500mg/L，厌氧条件下易在废水表面产生浮渣层；高浓度废水水温较高，易酸化，到达废水站内时，废水PH值可达到5左右；豆制品废水污染物主要是多糖、蛋白质和维生素物等物质所组成总体上可生化性较好，易于生化降解。
废水处理工艺的选择
该次工程所处理废水总体上可生化性较好。适宜选用生化处理工艺。生化处理工艺具有以下优点：处理效率高、运行费用低、产泥量少，不产生二次污染。由于本工程出水水质要求较高，单纯使用生化处理不能达到排放要求，必须增加深度处理装置。
处理工艺分析
3.1工艺流程的拟定：
根据该工厂食品加工废水的水质水量状况，我公司拟采用气浮+生化相结合的方法对废水进行综合处理，设计能力为0.5m3/h。具体工艺流程如下：
3.2工艺流程简要说明
废水先流经格栅，将大的固体颗粒物，漂浮物截留住，（此格栅需定期清理截留的杂物，防止堵塞）经此污水进入调节池，调节池设有液位控制器，当水量达到一定的水位时，启动提升设备。
调节池主要功能：是均化水质，调节水量，由于废水水质和水量时际变化较大，根据该工厂废水排放情况，调节池必须至少有8个小时的储水调节能力，才能保障污水处理稳定进行。钢结构，设计HRT=8h；V有效=6m3，H有效=1.7m，*高0.3m，V总=20.5m3。
气浮装置主要是通过溶气系统和释放系统在水中产生大量的微细气泡，将废水中密度与水接近的固体或液体颗粒与水分离开来，达到固—液或液—液分离的目的。它既可以有效地去除废水中难以沉淀的细小悬浮物，也可以将溶于或半溶于水中液体分离开来，同时，结合相应的化学处理方法，能够有效确保水质达标排放。废水经絮凝反应后进入气浮区域，溶气泵将处理后的部分清水与空气吸入到溶气罐中，在一定压力的作用下，将大量的空气溶于水，形成溶气水。溶气水经过释放器，减压释放，产生大量直径为50um以下的微小气泡，微气泡在急速上升过程中，与污水中的悬浮物结合，使悬浮物浮上水面，形成浮渣。刮沫机则将浮渣、浮油清除，达到固液分离的目的。
生化处理单元运用**的生物接触氧化法，主要由厌氧、二级好氧、二次沉淀、等工艺组成。这是一种处理效果好、污泥量少、动力消耗低的较为**的生化处理工艺，通过选用具有针对性的微生物制剂和生物酶制剂组合，使传统意义上很难或不能为微生物降解的有机污染物得到了快速且较为的生物降解，并且改善寒冷气候时的运行，减轻意外事故及有毒物冲击影响。
同时，将微生物和生物酶固定在特制载体上，使微生物的负载量比传统生物处理工艺提高了10～20倍，使微生物对污水中有机物的降解速度比传统方法提高了100倍，从而大大提高了处理速度和处理效果并有效避免了生物量的流失，生化处理完成后需要MBR膜进行再处理后达标排放或回用。（一级排放标准）。
3.3污水处理概括说明
该项目建成运行后，每年可处理食品废水3600吨达标排放，大大减轻了对周围环境的污染，有利于周围的身体健康。
工程实践表明：化粪池+调节池+气浮设备+生物接触氧化工艺处理+消毒沉淀组合工艺处理此类废水，工艺流程周期短、系统运行稳定、处理效果好，该生活废水处理系统稳定。运行期间，废水中的COD、NH3-N、SS、BOD5平均去除率分别可达到94.9%、60%、87.5%、97%，较终出水水质可以达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中二级排放标准要求。
该废水处理工程中的单体构筑物均采用地下式构筑物形式，不仅能满足工艺流程的要求，同时尽量利用施工场地原有地理优势，充分地降低了动力费用。各构筑物间位置合理，工艺管道线路短、构筑物布局紧凑。项目运行后达到预期的处理效果，减少了废水排放量，**了良好的经济和环境效益。
设备工艺简述
积水池-气浮机-厌氧池-好氧池-MBR膜池-消毒池
乳清蛋白低聚糖AndrésM等实验得出：在一定的跨膜压差下，分子截留量为10、30kDa和50kDa的超滤膜，对大豆乳清废水中蛋白质的截留率(截留率=1-渗透液中蛋白质浓度/渗余物中蛋白质浓度)分别为0.705、0.747和0.637。由于高温会引起蛋白质变性，导致膜表面结垢，因此，当操作温度为30℃~50℃时，3种不同截留分子量的超滤膜对蛋白质的截留作用会变差
此工艺适用于：养殖污水处理设备、屠宰场污水处理、食品加工厂污水处理、生活污水处理设备、洗涤污水处理设备等
主要处理单元设计参数
1）废水收集池：单座有效容积为1000 m3，地上式，共3座，钢砼结构，其主要作用是收集各类废水、调节水量、均化水质。
2）气浮机：设备本体尺寸：6.0 m×1.8 m×2.5 m；数量为1台；其主要作用是加入PAC，PAM混凝后去除油脂和悬浮物。
3）三相催化氧化塔：尺寸为Φ 3.2 m×7.0 m ，单座有效容积为32 m3，地上式，共3台，碳钢防腐结构，其主要作用是氧化分解降解有机物以提高废水的可生化性，减少废水中的毒性。
4）混凝沉淀池：尺寸为8.0 m×8.0 m×6.5 m，单座有效容积为384 m3，半地上式，共1座，钢砼结构。主要作用是泥水分离，使污水得到净化。
5）UASB反应池：尺寸为14.3 m×7.0m ×11.0 m，单座有效容积为1050 m3，水力停留时间为72.0 hr，地上式，共2座，钢砼结构，主要作用是利用厌氧微生物，在厌氧状态下降解有机物，厌氧池采用中温消化。
6）复合式水解酸化池：尺寸为27.5 m×13.5 m×6.5 m，单座有效容积为2250 m3，地上式，共2座，钢砼结构，水力停留时间为30.0 hr，该池采用脉冲布水器，利用虹吸管的虹吸作用以及进水流量的波动性进行均匀布水，布水时间短，效果好，同时又可以搅起池底的污泥，有利于废水中的有机物和微生物接触充分[4]，内设半软性填料。主要作用是提高废水的可生化性，从而为后续好氧处理提供有利的条件。
7）一级A/O池：总尺寸为10.0 m×54.0 m×6.5 m，单座有效容积，A池：750 m3，O池：2250 m3，半地上式，共3座，钢砼结构，主要作用是在缺氧条件下去除废水中有机物质，同时在降低废水中的有机物时通过硝化液回流，起到脱氮的作用。
8）二级A/O池：尺寸为25 m×8.0 m×6.0 m，单座有效容积，A池：600 m3，O池：500 m3 ，半地上式，共3座，钢砼结构，主要作用是去除总氮和有机物。
豆制品废水处理方法：
生化处理工艺的选择
生物处理工艺包括好氧工艺和厌氧工艺。好氧工艺具有运行稳定、去除率高、出水水质好等特点，适合低浓度有机废水的处理，对于高浓度废水及含有很多复杂有机物的废水，单纯采用好氧工艺很不经济，而且有些有机物对好氧菌来说是难生物降解或不能降解的，但这些有机物往往可以通过分解为较小分子的有机物，而那些较小分子有机物可以通过好氧菌进一步分解。厌氧工艺具有负荷高、能耗小、产泥量少、土建投资省等特点，适宜处理高浓度废水。但用厌氧工艺处理高浓度废水时，需要加好氧生物处理，才能保证出水效果。所以采用厌氧+好氧组合生物工艺是处理该废水的一种结合。
厌氧工艺的选择
常见的厌氧工艺主要有：水解酸化工艺、厌氧接触工艺、厌氧生物滤池和上流式厌氧污泥床（UASB）。
豆制品废水处理方法：水解酸化工艺：水解池分污泥区和混和区。待处理废水由反应器底部进入池内，并通过布水系统与污泥床快速而均匀的混合。污泥床较厚，类似于过滤层，从而将进水的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。由于污泥层中含有较高浓度的兼性微生物，在水解-产酸菌的作用下，将大分子、难降解的物质转化为易于生物降解的物质。经过水解过的污水可生化性进一步提高。水解-产酸菌世代周期较短，故此降解过程迅速。
豆制品废水处理方法：厌氧接触工艺：厌氧接触工艺是在传统的混合反应器的基础上发展而来。消化池是一个完全混合的厌氧活性污泥的反应器。废水进入混合厌氧活性反应器在搅拌作用下与厌氧污泥充分混合并进行消化反应。处理后的水与厌氧污泥的混合液从上部流出。厌氧接触氧化法适宜处理废水COD在3000～10000mg/L的废水，其主要问题是排出的混合液难于在沉淀中进行固液分离，原因是混合液中污泥上附着大量的气泡，在沉淀过程中易上浮到水面并随水带出，结果使水中BOD、COD和悬浮物浓度。
豆制品废水处理方法：厌氧生物滤池：厌氧生物滤池是一种内部填充有填料的厌氧反应器。厌氧滤池负荷较高。厌氧生物滤池采用了生物固定化的技术保证了它污泥停留时间的大延长，从而使它具有较高的负荷率。厌氧滤池内污泥保留由两种方式完成：是在厌氧滤池内固定的填料表面形成生物膜；第二是在填料之间聚集的絮凝体。与传统的厌氧生物处理构筑物及其他新型厌氧反应器相比，厌氧生物滤池突出优点是：A生物固体浓度高，因此可获得较高的有机负荷，厌氧生物滤池主要缺点是有被堵塞的可能。
豆制品废水处理方法：升流式厌氧污泥床反应器（UASB）：
UASB工艺是近年来国内外发展较快的厌氧水处理工艺。UASB中污泥颗粒密实，沉降速度较快；负荷高是系统的另一个显著特征，在恰当的设计条件下可以大幅度减小生化池体积；UASB适合污泥的颗粒化作用，使生物固体沉降性能好，生物浓度高达20～90g/L，固液分离好；具有配套工艺的情况下UASB工艺所产生的甲烷气体可做为燃料使用。
工程调试运行
UASB反应器调试的核心内容是颗粒污泥的驯化、培养。UASB 反应器投入运行前必须进行充水实验和气密性实验。实验完成后选用同类废水同一温度范围的污泥（中温污泥）进行接种，接种污泥浓度按20 kg/m3 计算，将含水率为80%的接种污泥100 t经筛滤稀释后，用污泥泵均匀输送到UASB 反应器。驯化过程中反应器内反应液的温度控制在（35±2）℃，反应液的pH 控制在6.8～7.2，出水VFA 控制在3mmol/L 以下，营养物质按C:N:P=(350~500):5:1 的比例投加。UASB 反应器的启动和污泥的颗粒化分3个阶段：反应器COD 负荷低于2 kg/(m3•d)的初始阶段；反应器COD 负荷升至2～5 kg/(m3•d)的启动阶段；反应器COD 负荷超过5 kg/(m3•d)以后的阶段。初始阶段UASB 反应器COD 负荷由0.1 kg/(m3•d)开始，废水采用出水回流稀释后进液（COD 进水控制在2 000 mg/L 以下），废水水力停留时间24 h，以镜检结果和COD 去除率达80%以上作为负荷增加的依据，通过降低进水稀释比每次增加负荷20%～30%，逐步增加至设计负荷。运行过程中严格控制pH、温度、COD、VFA 等参数，根据参数值及时调整进水水量、浓度，保持稳定运行。
两级生物接触氧化池与UASB 反应器同时启动，接种污泥浓度按4 kg/m3 计算，共投加含水率为80%的接种污泥36 t，闷曝48 h 后接受UASB 反应器出水，连续进水。营养物质按C:N:P=100:5:1 的比例投加，控制池内溶解氧为2～4 mg/L。生化处理系统启动3 个月后基本稳定，此时接触氧化池填料上形成一层灰白色的生物膜，膜上的微生物主要有纤毛虫、钟虫等原生生物和轮虫等后生生物。
混凝沉淀单元运行参数的优化对于污水处理成本的控制具有重要意义。混凝沉淀系统调试的主要工作为通过大量的试验来确定PAC、PAM 的投加量从而达到化处理效果。经调试，PAC（配制质量分数10%）的投加量为20～50 mg/L，PAM（配制浓度1‰）的投加量为1～5 mg/L。
