豆制品加工廠污水處理設備合理可行方案

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豆制品加工廠污水處理設備合理可行方案

設計原則

[1] 在設計過程中本著*、合理、實用、可靠、經(jīng)濟的原則進行設計，采用*、實用、成熟、可靠的處理工藝，滿足水質(zhì)波動較大、水量不穩(wěn)的進水要求，確保污水處理達標排放。

[2] 采用合理工藝，合理布置，在提高系統(tǒng)總體效率的基礎上恰到好處的對污水處理工藝進行優(yōu)化設計；盡量降低工程造價，在保證系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行的前提下，以小的投資達到良好的處理效果。

[3] 采用運行費用較為合理的處理工藝，提高污水的處理效果的同時，減少設備投資費用。降低運行費用和降低投資費用，給業(yè)主帶來優(yōu)的經(jīng)濟效益。

[4] 采用*可靠的技術(shù)設備及自動控制系統(tǒng)，在污水處理過程中充分實現(xiàn)自動化優(yōu)化控制、減少管理維修工作量的主要設施與設備平面及高程的針對性工程設計，操作管理方便可靠。

[5] 設計中盡量采用低噪節(jié)能的動力設備，并采取減震，降噪等措施，以防止噪聲污染。

[6] 污水處理工程整體環(huán)境與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)；在工程占地面積小的情況下，采用合理的布局，對處理工藝進行優(yōu)化設計。

食品廠污水處理設備特點：

技術(shù)*、穩(wěn)定可靠、處理效率高。

投資省，占地面積小，自動化程度高，運行費用低、操作勞動強度低的特點。

處理工藝流程要簡潔高效，方便管理。

采用能耗低效率高的動力設備，運行成本低，經(jīng)濟節(jié)能。

       中國對食品廢水污染的治理與西方發(fā)達國家相比起步較晚，在借鑒*進處理技術(shù)經(jīng)驗的基礎上，以國家科技攻關課題為平臺，引進和開發(fā)了大量的食品廢水處理新技術(shù)，某些項目已達到*水平。這些新技術(shù)的投產(chǎn)運行為緩解中國嚴峻的水污染現(xiàn)狀，改善水環(huán)境發(fā)揮了至關重要的作用。
       我國特別是在中小城鎮(zhèn)中分布著大量的食品加工企業(yè),這些企業(yè)的現(xiàn)代化程度和生產(chǎn)規(guī)模日益提高,但是產(chǎn)生的廢水水質(zhì)惡劣,廢水量不斷增加,對環(huán)境危害十分嚴重。食品工業(yè)包括飲料工業(yè)是耗水大戶,這些耗用的水僅少部分用于食品生產(chǎn)本身,大部分是用于食品生產(chǎn)過程洗滌和清潔的,因此*可以將這些廢水加以回收利用?；旧弦约Z食為主要原料的發(fā)酵工業(yè)所產(chǎn)生的污染物主要是由于糧食未被充分利用造成的,因此,排入水環(huán)境的污染物絕大部分是具有回收價值的產(chǎn)品和副產(chǎn)品。
       現(xiàn)代廢水處理技術(shù)分三類：物理處理法，化學處理法，生物化學處理法。物理處理法包括：沉淀法，過濾法，離心分離法，浮選法；化學處理法包括：混凝法，中和法，氧化還原法，電解法，萃取法，吹脫法，吸附法，電滲析法，反滲透法；生物化學處理法：活性污泥法，生物膜法氧化塘法，土地處理法。另外還有一些新技術(shù)，如酶促降解法，高效降解菌的應用，超聲波技術(shù)的應用，磁分離法，超臨界水氧化法，電極生物膜法等。

工藝選擇

       該工藝采用以生化處理為核心的處理工藝，設計為調(diào)節(jié)池+氣浮機+PAC/PAM加藥+A/O+MBR膜+石英砂活性炭過濾+二氧化氯消毒工藝。該工藝成熟可靠，運行操作簡單，投資和維護費用低。

       污泥濃縮池上清液回流至調(diào)節(jié)池。

       格柵能有效地分離固體物質(zhì)，有效地降低水中懸浮物（SS）、化學耗氧量（COD），減輕后續(xù)工序的處理負荷。同時也應用于工業(yè)生產(chǎn)中進行固液分離和回收有用物質(zhì)。

       污水匯集進入格柵渠，利用格柵渠中的格柵攔截水中較大的漂浮物和懸浮物然后進入調(diào)節(jié)池（調(diào)節(jié)池內(nèi)采取預曝氣）經(jīng)均化水質(zhì)后由泵提升進入混凝沉淀后的出水進入?yún)捬醭剡M行厭氧處理，在厭氧菌的分解作用下大幅降低污水中的BOD5，自流進入A段水解酸化池，污水在其內(nèi)進行水解酸化，將難生物降解的大分子有機物分解為易于生物降解的小分子有機物。A段酸化池出水自流進入O段接觸氧化池，由于污水經(jīng)過前面的水解酸化，此時污水的可生化性大大提高，利用大量微生物來*去除污水中的有機物。同時，利用好氧微生物在其內(nèi)進行硝化反應，將污水中的氨氮（NH3-N）轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽（NO2-）和硝酸鹽（NO3-），出水進行過濾后消毒達標排放。

       一體化污水處理設備采用“平流式溶氣氣浮機”、 “PAM/PAC高效絮凝沉淀劑”、“水解酸化+厭氧+接觸氧化法”、“高效斜板沉淀”、 “石英砂活性炭過濾法”、“MBR膜生物處理”、“二氧化氯消毒法”相結(jié)合的污水處理工藝。經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后依次排入平流式溶氣氣浮機，計量投入PAM/PAC高效絮凝沉淀劑，固液分離后進入水解酸化池和接觸氧化池，經(jīng)生化處理后的污水再經(jīng)高效斜板沉淀后，通過自吸裝置，進行石英砂過濾和活性炭吸附，處理后的污水進入MBR池過濾，后采用二氧化氯消毒法進行消毒處理后達標排放。

工藝單元說明

1、污水的固液分離預處理

       氣浮機是溶氣系統(tǒng)在水中產(chǎn)生大量的微細氣泡，使空氣以高度分散的微小氣泡形式附著在懸浮物顆粒上，造成密度小于水的狀態(tài)，利用浮力原理使其浮在水面，從而實現(xiàn)固-液分離的水處理設備。氣浮機優(yōu)點在于它固-液分離設備具有投資少、占地面極小、自動化程度高、操作管理方便等特點。

       工作原理：溶氣罐產(chǎn)生溶氣水，溶氣水通過釋放器減壓釋放到待處理的水中。溶解在水中的空氣從水中釋放出來，形成20-40um的微小細泡，微氣泡同污水中的懸浮物結(jié)合，使懸浮物比重小于水，并逐漸浮到水面形成浮渣。水面上備有刮板系統(tǒng)，將浮渣刮入污泥池。清水從下部經(jīng)溢流槽進入清水池。

2、PAC/PAM絮凝沉淀

       PAC的作用是通過它或者它的水解產(chǎn)物的壓縮雙電層、電性中和、卷帶網(wǎng)捕以及吸附橋連等四個方面的作用完成的，將能被氧化劑氧化造成COD的顆粒物質(zhì)沉淀下來過濾掉，從而降低了COD，顆粒物質(zhì)的沉淀，毫無疑問的降低了SS，所謂BOD是指水中有機物被好氧微生物分解時所需要的氧量，它反應了在有氧的條件下水中可生物降解的有機物量，如果說這些有機物被沉淀去除的話BOD就會降低。而PAM是高分絮凝劑，有機高分子絮凝劑具有在顆粒間形成更大的絮體由此產(chǎn)生的巨大表面吸附作用。降低水中的各項指標的原理同上。

PAM原理簡介：

1）絮凝作用原理：PAM用于絮凝時，與被絮凝物種類表面性質(zhì)，特別是動電位，粘度，濁度及懸浮液的PH值有關，顆粒表面的動電位，是顆粒阻聚的原因加入表面電荷相反的PAM，能速動電位降低而凝聚。

2）吸附架橋：PAM分子鏈固定在不同的顆粒表面上，各顆粒之間形成聚合物的橋，使顆粒形成聚集體而沉降。

3）表面吸附：PAM分子上的極性基團顆粒的各種吸附。

4）網(wǎng)捕作用:PAM分子鏈與分散相通過各種機械、物理、化學等作用，將分散相牽連在一起，形成網(wǎng)狀，從而起網(wǎng)捕作用。

3、水解酸化反應

由于該種污水有機濃度不是很高，根據(jù)本公司對低濃度有機污水處理的經(jīng)驗，可以不采用厭氧消化處理，僅需采用水解酸化工藝即可。水解酸化過程中起作用的細菌為水解細菌、產(chǎn)酸菌，均在無氧條件下，不需要動力曝氣，因而水解酸化池能在無能耗的條件下將有機物部分降解，降低了運行成本；同時酸化水解菌能將大分子的難降解的有機物轉(zhuǎn)化為小分子易降解的有機物，提高后續(xù)好氧處理單元的處理效果。采用水解酸化工藝，可大大縮短好氧生化所需的時間；同時處理后出水水質(zhì)更好，既節(jié)省了投資，節(jié)約了運行成本，又提高了環(huán)境效益。

4、缺氧反應

     在缺氧池中由于氧氣不足，適宜兼氧性微生物生存，在微生物作用下將大分子有機顆粒分解成小分子有機顆粒，可以提高廢水的可生化性，配合好氧池脫氮除磷。保證污水經(jīng)處理后達標排放。

　 厭氧處理是利用厭氧菌的作用，去除廢水中的有機物，通常需要時間較長。厭氧過程可分為水解階段、酸化階段和甲烷化階段。

5、好氧接觸氧化反應

生化處理主要通過好氧處理，在污水中提供足夠溶解氧的情況下，依靠好氧微生物的吸附和降解將污水中的絕大部分有機物去除。

廢水的好氧生物處理方法主要分為活性污泥法和生物膜法，這兩種方法均為國內(nèi)外常用且工藝比較成熟。生物膜法按生物膜附著物不同又分成生物轉(zhuǎn)盤、生物濾池和接觸氧化法。隨著化學工業(yè)的發(fā)展，生物填料不斷更新，從原來的塑料蜂窩填料發(fā)展到軟性填料再到半軟性填料，接觸氧化法越來越顯出其*性。由于接觸氧化具有豐富的生物相，特別在低濃度污水處理中，接觸氧化法逐漸取代了活性污泥法。

接觸氧化法具有如下特點：

? 具有豐富的生物相：接觸氧化池內(nèi)有充沛的溶解氧和有機物，在氣水的劇烈摻泥作用下，加速了有機物的傳質(zhì)過程，膜面水的更新和生物膜的更新，有利于微生物的生棲增殖，因此生物膜上的生物相非常豐富。有細菌類、球衣細菌、絲狀菌類、原生動物及后生動物，形成了有機物—細菌—原生、后生動物豐富而穩(wěn)定的食物鏈。

? 具有高濃度的生物量：生物填料具有較大的比表面積，在布氣均勻并具有足夠的曝氣強度的條件下，填料被活性生物膜所布滿，形成了龐大的生物膜主體結(jié)構(gòu)，有利于維護生物膜的凈化功能。據(jù)統(tǒng)計接觸氧化池內(nèi)的生物量約為活性污泥法的3～7倍。

? 工藝流程簡單、設備運行可靠、操作簡便：接觸氧化法具有豐富的生物相和高濃度的生物量，在運行上具有較高的容積負荷，并能適應高負荷的沖擊，污泥生成量少。由于附著生物膜載體的沉降性能比活性污泥要好的多，所以有絲狀菌附著于膜上時，不易產(chǎn)生污泥膨脹的危害。并具有一定的脫磷、脫氮能力，能保證出水水質(zhì)?；旧蠠o須剩余污泥回流易于管理，不產(chǎn)生蚊蠅，也不散發(fā)臭氣，不易堵塞，運行暢通。填料耐腐蝕能力強，造價低，體積小，重量輕，適應性強，處理效果好。

? 承受污水水質(zhì)、水量變化的抗沖擊負荷能力強，對pH和有毒物質(zhì)具有較大的緩沖作用。

好氧池就是通過曝氣等措施維持水中溶解氧含量在4mg/l左右，適宜好氧微生物生長繁殖，從而處理水中污染物質(zhì)的構(gòu)筑物; 厭氧池就是不做曝氣，污染物濃度高，因為分解消耗溶解氧使得水體內(nèi)幾乎無溶解氧，適宜厭氧微生物活動從而處理水中污染物的構(gòu)筑物; 缺氧池是曝氣不足或者無曝氣但污染物含量較低，適宜好氧和兼氧微生物生活的構(gòu)筑物。 不同的氧環(huán)境有不同的微生物群，微生物也會在環(huán)境改變的時候改變行為，從而達到去除不同的污染物質(zhì)的目的。

　　好氧池的作用是讓活性污泥進行有氧呼吸，進一步把有機物分解成無機物。去除污染物的功能。運行好是要控制好含氧量及微生物的其他各需條件的佳，這樣才能是微生物具有大效益的進行有氧呼吸。

6、高效斜板沉淀

根據(jù)其相互運動方向分為逆（異）向流、同向流和側(cè)向流三種不同分離方式。每兩塊平行斜板間（或平行管內(nèi)）相當于一個很淺的沉淀池。

其優(yōu)點是：

①利用了層流原理，提高了沉淀池的處理能力；

②縮短了顆粒沉降距離，從而縮短了沉淀時間；

③增加了沉淀池的沉淀面積，從而提高了處理效率。

這種類型沉淀池的過流率可達36m3/（m2.h）,比一般沉淀池的處理能力高出7-10倍，是一種新型高效沉淀設備。并已定型用于生產(chǎn)實踐。

優(yōu)點：去除率高，停留時間短，占地面積小。淺池理論原理

設斜管沉淀池池長為L，池中水平流速為V，顆粒沉速為u0，在理想狀態(tài)下，L/H=V/ u0。可見L與V值不變時，池深H越淺，可被去除的懸浮物顆粒越小。若用水平隔板，將H分成3層，每層層深為H/3，在u0與v不變的條件下，只需L/3，就可以將u0的顆粒去除。也即總?cè)莘e可減少到原來的1/3。如果池長不變，由于池深為H/3，則水平流速可增加到3v，仍能將沉速為u0的顆粒除去，也即處理能力提高3倍。同時將沉淀池分成n層就可以把處理能力提高n倍。這就是20世紀初，哈真（Hazen）提出的淺池理論。

7、MBR膜沉淀池

以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，在生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內(nèi)之膜分離設備截留槽內(nèi)的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。

膜生物反應器因其有效的截留作用，可保留世代周期較長的微生物，可實現(xiàn)對污水深度凈化，同時硝化菌在系統(tǒng)內(nèi)能充分繁殖，其硝化效果明顯，對深度除磷脫氮提供可能。

8、石英砂活性炭過濾裝置

石英沙過濾設備是利用石英沙作為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒的石英沙過濾，有效的截留除去水中的懸浮物、有機物、膠質(zhì)顆粒、微生物、氯、嗅味及部分重金屬離子等，使水澄清的水處理裝置。

活性炭過濾器是將水中懸浮狀態(tài)的污染物進行截留的過程，被截留的懸浮物充塞于活性炭間的空隙。濾層孔隙尺度以及孔隙率的大小，隨活性炭料粒度的加大而增大。即活性炭粒度越粗，可容納懸浮物的空間越大。其表現(xiàn)為過濾能力增強，納污能力增加，截污量增大。同時，活性炭濾層孔隙越大，水中懸浮物越能被更深地輸送至下一層活性炭濾層，在有足夠保護厚度的條件下，懸浮物可以更多地被截留，使中下層濾層更好地發(fā)揮截留作用，機組截污量增加。

9、消毒處理

食品廠污水經(jīng)生化處理后，除部分細菌隨污泥沉淀下來外，大部分大腸桿菌、糞便鏈球菌等致病菌仍然存在污水中，必須進行消毒處理。目前，污水的消毒方式很多，如臭氧法、次氯酸鈉法二氧化氯法等。雖然次氯酸鈉法具有投配方便、價格低廉、可靠性高等優(yōu)點，但是會與水中某些有機物結(jié)合生成有致癌作用的有機鹵化物。而二氧化氯是*的佳消毒劑，其殺菌效果好，是次氯酸鈉的理想替代產(chǎn)品。本系統(tǒng)采用二氧化氯法進行消毒。消毒池采用平流式隔板接觸反應裝置，以提高接觸時間，取得較好的消毒效果。

   
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