UASB—SBR工藝處理啤酒生產廢水
來源:青島清科環(huán)??萍加邢薰?/span> 閱讀:2933 更新時間:2012-02-22 10:35詳細信息 | |||||
項目名稱 | UASB—SBR工藝處理啤酒生產廢水 | ||||
建設地點 | 建設起始時間 | 建設結束時間 | |||
建設性質 | 新建 | 工程投資 | 廢水性質 | ||
處理規(guī)模 | 進水水質 | 出水水質 | |||
處理工藝 | 運行費用 | 承包范圍 |
工程說明
1 廢水水質及排放標準
桂林某啤酒有限公司目前生產能力為25×104 t/a,噸啤酒產生廢水量為7~8m3,,排放廢水量為6500 m3/d,。廢水經處理后,要求達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)的一級標準,,其主要水質指標見表1,。
表1 廢水水質及排放標準
![]() |
注:該廢水中的酵母、酒糟經過回收和綜合利用,,故COD,、BOD含量降低。
2 主要構筑物及設備
①UASB池:由原有的水解/酸化池改造而成,,容積負荷為8.7 kgCOD/(m3·d),,水力停留時間為7.0 h,設計水量為6500m3/d,,有效容積為1 870m3,。共分12組并聯運行,每組的有效尺寸為13.3 m×8.5 m×5.5 m,。三相分離器采用南開大學環(huán)境科學與工程學院的專利技術制造,。
②SBR池:即原有的SBR池,其進水包括UASB池出水,、低濃度廢水以及鍋爐房排水,。SBR池的污泥負荷為0.17 kgBOD/(m3·d),周期T為12 h,。其中,,進水時間為4 h,曝氣時間為6 h(曝氣從進水結束前2 h開始),,沉淀時間為2 h,,排水時間為1 h,閑置時間為1 h(有時視水量而變化),。SBR池的COD去除率達95%,,出水的COD濃度≤20~30 mg/L。SBR池分3組交替進水,,每組的有效尺寸為38.4 m×16 m×5.4 m,。采用螺旋式曝氣器,每個曝氣器的服務面積為1.5m2,,共297個,。構筑物一覽表見表2。
表2 構筑物一覽表
![]() |
3 工藝流程
保留原有的SBR工藝,,將水解/酸化反應池改造成UASB反應池的過程中,,同時實行清污分流,將冷卻水直接排放,,高濃度廢水先經過UASB池處理,,出水再與低濃度廢水混合進入SBR反應池,。
4 實際運行效果
4.1 UASB的啟動
啟動過程經歷了污泥活性恢復、提高負荷和滿負荷進水三個階段,。啟動于2000年5月開始,,從成都污水處理廠運來80 t厭氧消化脫水污泥,采用邊用廢水對泥餅進行溶化,、稀釋,、攪拌,邊向UASB池內泵入的方式完成接種污泥的投放,。緊接著開始進水,,直到池子被充滿(三相分離器開始出水為止)。大約靜置1 d以后,,UASB開始產氣,,說明厭氧污泥的活性開始恢復。此后根據UASB出水的pH值和揮發(fā)酸(VFA)濃度的變化,,逐步增加進水量,,直至達到滿負荷。
啟動過程到2000年11月中旬結束,。在此期間,,不同進水量下的處理效果見表3。
表3 不同進水量下的UASB處理效果
![]() |
4.2 運行情況
由于廠區(qū)占地有限,,UASB之前未設調節(jié)池,,進水COD濃度、pH值一天之內波動很大,。在較強的沖擊負荷下,,UASB出水有時帶出一些絮狀污泥,使其COD增高,,在一定程度上影響了出水水質,,但從總的運行來看,UASB具有較強的抗廢水沖擊能力,,處理效果穩(wěn)定,,出水COD(混合液)一般在500 mg/L左右,pH在7左右,。2001年6月6日對UASB進行了24 h連續(xù)監(jiān)測,所測數據包括進,、出水COD濃度,、pH值,其中出水COD分別測混合液和上清液兩種水樣,。圖2,、3分別為UASB進,、出水COD和pH值的24 h變化曲線。
UASB正常運行后,,厭氧出水和鍋爐廢水混合后的COD濃度比以前大大降低,,但水質波動仍然很大(COD濃度在400~1 200 mg/L之間)。盡管如此,,SBR的出水COD濃度始終保持在20~40 mg/L之間,。從實際運行來看,該系統(tǒng)經過改造后,,SBR反應池運行更加穩(wěn)定,,出水水質較好。圖4為SBR反應池進,、出水COD濃度的變化情況,,整個系統(tǒng)監(jiān)測結果見表4。
表4 運行監(jiān)測COD值(日平均值)mg/L
![]() |
注:UASB出水有時帶泥,,使所測數值過高,。
由表4可以看出,滿負荷運行期內,,UASB的COD去除率為70%~75%,,SBR的COD去除率>95%,排放水各項指標均滿足設計標準,。
5 分析及總結
將UASB和SBR兩種處理單元進行組合,,所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點,使處理流程簡潔,,節(jié)省了運行費用,,而把UASB作為整個廢水達標排放的一個預處理單元,在降低廢水濃度的同時,,可回收所產沼氣作為能源利用,。同時,由于大幅度減少了進入好氧處理階段的有機物量,,因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產量,,從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本,,又能產生經濟效益,。
5.1 沼氣回收 UASB池正常運行后,每天產生大量的沼氣,,將其回收作為熱風爐的燃料,,可供飼料烘干使用。UASB去除COD達7 500 kg/d,以沼氣產率為0.5m3/kgCOD計算,,UASB產氣量為3 500m3/d(甲烷含量為55%~65%),。沼氣的熱值約為22 680kJ/m3,煤的熱值為21 000 kJ/t計算,,則1m3沼氣的熱值相當于1 kg原煤,,這樣可節(jié)煤約4 t/d左右,年收益約為39.6萬元,。
5.2 減少處理費用
①節(jié)約廢水處理費用
SBR池設計能力為6 500m3/d,,原實際處理水量為4 000 m3/d,由于原工藝(水解酸化+SBR工藝)短路,,相當于原水直接進入SBR池,,使其運行周期達12 h后出水才得以達標排放。隨著啤酒年生產能力的提高,,廢水處理量也相應增加,,原工藝的SBR池處理量要達到設計值(6 500m3/d)并達標排放,就必須增加曝氣時間?,F工藝經改造后,,UASB(取代原水解酸化池)作為整個廢水達標排放的一個預處理單元,削減了全部進水COD的75%,,從而降低后續(xù)SBR池的處理負荷,,使SBR池在廢水處理量增加的情況下,運行周期同樣為12 h,,廢水也能達標排放,。也就是說,耗電量并沒有隨廢水處理量的增加而增加,。同原工藝相比較,,每天實際節(jié)約1 500~2 500 m3廢水的處理費用,節(jié)約能耗約21.4 萬元/a,。
②節(jié)約污泥處理費用
該公司廢水經過UASB處理后,,75%的有機物被去除,使SBR處理負荷大大降低,,產泥量相應減少,。按原來的工藝計算,產泥量達17 t/d(產泥率為0.3 kg污泥/kgCOD,,污泥含水率為80%),,而目前產泥量只有5 t/d(含水率為80%)左右,只有改造前的1/3,,污泥處理費用大大減少,,節(jié)約污泥處理費用約為20元/a,。