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乳制品廢水處理: 1 廢水的水質(zhì)水量
某乳制品廠乳制品生產(chǎn)的主要原料和資源是鮮牛奶,、白糖,、花生、核桃,、電,、水、煤等,。在乳制品生產(chǎn)過程中,,會產(chǎn)生刷罐水,洗瓶水等廢水,,與地面沖洗水、廁所沖洗水及少量的生活污水一并進(jìn)入廠內(nèi)排水明渠,,通過共同的排放口,,向車間外排放,。廢水中主要含有大量的可溶性有機(jī)物(糖類、脂肪酸,、蛋白質(zhì)、淀粉等),,可生化性很好,,不含有毒有害物質(zhì),,呈現(xiàn)乳白色,,COD濃度在800~1000mg/l左右,屬中低濃度有機(jī)廢水,。該乳制品廢水排放量為300m3/d,,其廢水水質(zhì)情況見表1。
表 1 某乳制品廠加工廢水水量水質(zhì) |
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水量 |
COD |
BOD |
pH |
溫度 |
SS |
色度 |
350m3/d |
1000mg/l |
600mg/l |
5 ~ 6 |
常溫 |
100mg/l |
50 倍 |
乳制品廢水處理: 2 處理工藝流程
采用厭氧(UASB)——好氧(滴濾床)工藝對該廢水進(jìn)行處理,,其工藝流程見圖1,。
乳制品廢水處理: 2.1 厭氧處理
來自車間的廢水經(jīng)下水道入調(diào)節(jié)池,進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié),,在必要時也進(jìn)行蒸汽加溫,,以滿足UASB的進(jìn)水要求。UASB采用的是中溫厭氧,,其運(yùn)行參數(shù)見表2,。
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乳制品廢水處理: 2.2 好氧處理
厭氧出水不能達(dá)到排放要求,且含有一定的異味,同時水中含氧量較低,,不能直接排放,,利用好氧進(jìn)一步處理。好氧采用滴濾床技術(shù),。滴濾床內(nèi)填加塊狀生物活性填料載體,,通過無動力自動旋轉(zhuǎn)布水器將厭氧出水均勻地灑布在滴濾床填料表面,利用自然通風(fēng)進(jìn)行供氧,。滴濾床出水部分進(jìn)行回流,以**水力負(fù)荷及布水器轉(zhuǎn)速的需求,。滴濾床的運(yùn)行參數(shù)見表3。
表 3 滴濾床運(yùn)行參數(shù)表 |
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尺寸 |
φ 6 × 6 m |
有效容積 |
120m3 |
過濾速度 |
1 m/h |
布水器轉(zhuǎn)速 |
3 轉(zhuǎn) / 分鐘 |
有機(jī)負(fù)荷 |
0.4 kg/m3.d |
CODCr 去除率 |
45% |
回流率 |
100% |
運(yùn)行溫度 |
常溫 |
整個處理系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用只為兩臺水泵耗電,、人員工資及少量分析用藥劑費(fèi),,總計約為0.30元/噸廢水,每班只需一人進(jìn)行簡單操作,。從系統(tǒng)運(yùn)行至今,,沒有剩余污泥外排,厭氧出水不帶泥,,好氧泥全部回到調(diào)節(jié)池進(jìn)入?yún)捬醭刂羞M(jìn)行消化,。
3 系統(tǒng)運(yùn)行情況分析
乳制品廢水處理: 3.1 系統(tǒng)處理效率情況
整個處理系統(tǒng)于1999年10月開始正式運(yùn)行,至今有一年半的時間,,經(jīng)受了停產(chǎn)無水,、檢修、二次啟動,、濃度及水力條件變化等的各種波動,,運(yùn)行一直很正常,出水水質(zhì)也很穩(wěn)定,。其處理情況見表4,。
表 4 系統(tǒng)處理效率表 |
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數(shù)值 指標(biāo) |
進(jìn)水 |
總出水 |
總?cè)コ? |
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 |
-- |
水溫 |
37 ℃ |
常溫 |
-- |
色度 |
50 倍 |
5 倍 |
90% |
乳制品廢水處理: 3.2 厭氧運(yùn)行分析
任何一種厭氧反應(yīng)器要想長期穩(wěn)定運(yùn)行,進(jìn)反應(yīng)器的水質(zhì)情況非常重要,,UASB也不例外,。而對于車間排放水,水質(zhì)水量一般都有所波動,,乳制品加工廢水更是如此,,與洗瓶、沖洗設(shè)備,、地面的時間、水量有關(guān),,較高濃度及大水量來水較集中,。而為了**UASB的連續(xù)運(yùn)行,調(diào)節(jié)池可少,同時在調(diào)節(jié)池內(nèi)安裝蒸汽管,,在冬季水溫低時進(jìn)行適當(dāng)加熱,,調(diào)節(jié)水質(zhì)水量,減少UASB進(jìn)水對厭氧細(xì)菌的沖擊負(fù)荷,。
UASB內(nèi)所填加的菌種為青島海泊河污水處理廠的中溫厭氧消化污泥,,含水率為75%,填加后反應(yīng)器底部污泥層的污泥濃度(MLSS)為70g/L(MLVSS為50gVSS/L),,UASB控制為中溫(35~37℃)運(yùn)行,。
只有污泥與污水良好的接觸,才能取得較好的處理效率,。UASB反應(yīng)器內(nèi)的污泥的運(yùn)動受三種力的影響:污泥自重,、水的沖力及所產(chǎn)沼氣的頂托力,這三種力的相互作用決定著反應(yīng)器內(nèi)污泥的存在方式:沉積,、懸浮或被沖走,。而UASB進(jìn)水的有機(jī)物含量不高(CODCr1000mg/l),反應(yīng)器及污泥的有機(jī)負(fù)荷較低,,所產(chǎn)沼氣量不大,,因此水力負(fù)荷就成為了制約性的因素。只有達(dá)到一定的水力負(fù)荷,,才能使部份污泥以懸浮態(tài)存在于反應(yīng)器中,,保持與污水的接觸,同時,,水力負(fù)荷又不能太高,,防止將反應(yīng)器內(nèi)污泥大量沖出。此系統(tǒng)UASB的有機(jī)負(fù)荷為2.0kg/m3.d,,水力負(fù)荷為0.6 m3/m2.h,,在此條件下運(yùn)行,沒有污泥的沖出,,且污泥懸浮狀較好,,在UASB約6米處都有大量懸浮污泥存在,出水COD含量較低(一般150mg/l),,處理效果穩(wěn)定,。經(jīng)過一年的運(yùn)行后,從離UASB反應(yīng)器底部2米處取污泥樣分析,,污泥濃度已達(dá)100gTSS/L,,其中揮發(fā)性污泥含量(MLVSS)為80gVSS/L,污泥活性較所填加的污泥好,。將污泥中的絮狀污泥用水洗去后,,發(fā)現(xiàn)有大量的顆粒存在,直徑達(dá)到1mm左右,污泥的顆?;潭容^好,。
乳制品廢水處理: 3.3 好氧運(yùn)行分析
好氧選用的是國內(nèi)使用較少的滴濾床反應(yīng)器,采取自動旋轉(zhuǎn)布水器均勻布水,,充分利用厭氧出水的高差,,同時不需要機(jī)械曝氣,達(dá)到了好氧微動力運(yùn)行,。
滴濾床有效高度為4米,,填料為一種多孔、強(qiáng)度非常高的生物活性填料,。填料的粒徑為80~100mm,,孔隙率達(dá)到90%以上,比表面積為150m2/m3,,其強(qiáng)度和掛膜性能等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了常用于生物濾池填料的焦碳及其他常規(guī)填料(PVC,、瓷環(huán)等),填料的性質(zhì)受外界環(huán)境的影響很小,,大大延長了填料的使用期限,。
因處理水量不大,對滴濾床出水進(jìn)行回流,,回流率根據(jù)UASB出水水質(zhì)水量調(diào)整,,即**滴濾床的進(jìn)水穩(wěn)定,又使滴濾床的表面負(fù)荷平穩(wěn),,但一般情況下回流率保持在100%左右,。
在滴濾床的長期運(yùn)行沒有發(fā)現(xiàn)填料的堵塞情況,填料表面也沒有出現(xiàn)大塊生物膜同時膜落現(xiàn)象,。在表面負(fù)荷穩(wěn)定的情況下,,生物膜的生長、脫落受氣溫的變化有一定的影響,,在氣候條件發(fā)生突然變化時,,生物膜有大量脫落發(fā)生,滴濾床出水較渾濁,,但生物膜生長較快,,此時加大回流率,使死亡的生物膜盡快脫落,,新的生物膜一周內(nèi)就能長出,,并達(dá)到原效果。
在低有機(jī)負(fù)荷的滴濾床的運(yùn)行中,,有一個較為重要的運(yùn)行參數(shù):表面水力負(fù)荷,,此參數(shù)與前工序來水量,、回流水量有較大關(guān)系,。應(yīng)根據(jù)前工序來水量的多少及時調(diào)整回流量,,**滴濾床進(jìn)水量穩(wěn)定,運(yùn)行表明,,滴濾床布水器的轉(zhuǎn)速保持在3轉(zhuǎn)/分鐘時處理效果較好且穩(wěn)定,。滴濾床出水進(jìn)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,。
4 處理后水的回用情況
為了能節(jié)約水源,,計劃將乳制品廢水處理后進(jìn)行回用,因此對處理后水進(jìn)行了鍋爐用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的檢測,,結(jié)果表明,,處理后水能接近自來水水質(zhì),但用于鍋爐用水,,在用離子交換樹脂進(jìn)行軟化水時,,對離子交換樹脂的損害較大,離子交換樹脂使用壽命縮短,,因此還需對處理后水進(jìn)行深度處理去除水中部分使交換樹脂中毒的有害物質(zhì)后才能利用,。目前處理后水只全部用于生產(chǎn)上的冷卻循環(huán)用水。
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