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組合工藝在啤酒廢水處理工程中的應用論文
摘要:介紹UBF-CASS處理啤酒廢水的工藝流程、主要設計參數、運行效果、經(jīng)濟參數、相關(guān)經(jīng)驗。運行結果表明，該工藝出水水質(zhì)達到《啤酒工業(yè)污染物排放標準》中的表1標準。該工藝具有適應性強、啟動(dòng)快、運行穩定、產(chǎn)泥量少、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:啤酒廢水;UBFCASS;組合工藝;啤酒廢水
大多采用厭氧—好氧聯(lián)合生化降解工藝來(lái)處理。目前比較常見(jiàn)的厭氧工藝為UASB，該工藝可以承受比較高的負荷，但初次啟動(dòng)難度大，費時(shí)費力。大多數啤酒廠(chǎng)一般都在氣溫較低的初春開(kāi)始生產(chǎn)，使UASB的啟動(dòng)時(shí)間更長(cháng)。本文結合河北某啤酒有限公司啤酒廢水處理工程實(shí)例，討論采用厭氧復合床（UBF）反應器對啤酒廢水進(jìn)行厭氧處理，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)際運行證明，UBF反應器初次啟動(dòng)速度快，運行穩定性強。厭氧出水再經(jīng)SBR改良型工藝周期循環(huán)活性污泥法（CASS）處理，出水水質(zhì)相當穩定。CASS是在SBR的進(jìn)水端增加了1個(gè)生物選擇器，實(shí)現了連續進(jìn)水（沉淀期、排水期仍可連續進(jìn)水），間歇排水。CASS工藝集反應、沉淀、排水于一體，還具有一定的脫氮除磷效果。經(jīng)UBF-CASS組合工藝處理后出水能夠穩定達到《啤酒工業(yè)污染物排放標準》（JB19821—2005）中的表1標準。
1廢水來(lái)源及水量水質(zhì)
該公司啤酒年產(chǎn)3萬(wàn)t，位于河北省北部靠近渤海灣，春季溫度較低，厭氧啟動(dòng)較為困難。其廢水主要包括浸麥廢水、糖化廢水、廢酵母液、洗滌廢水等。廢水主要含可生物降解的有機物及一定量的SS，有機成分主要包括糖、可溶性淀粉、蛋白質(zhì)等有機物，可生化性比較好。廢水處理站設計水量3000m3/d，CODcr為2000mg/L，BOD5為1000mg/L，SS為800mg/L，pH為6～8。處理后的水質(zhì)達到《啤酒工業(yè)污染物排放標準》（JB19821—2005）中的表1標準要求，即CODcr≤80mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤70mg/L，氨氮≤15mg/L，TP≤3mg/L，pH值為6～9。
2處理工藝及構筑物
2.1工藝流程
廢水首先經(jīng)格柵、預沉池進(jìn)行物化預處理。然后進(jìn)入酸化調節池，均質(zhì)均量，同時(shí)發(fā)生一定程度的水解酸化作用以減輕后續處理負荷。經(jīng)以上初步處理后，得到穩定的進(jìn)水水質(zhì)水量，連續進(jìn)入UBF反應器厭氧處理，出水自流進(jìn)入CASS反應池進(jìn)行好氧處理。CASS部分污泥回流至水解酸化池處理。污泥濃縮池上清液、壓濾機濾液返回酸化調節池再次進(jìn)入處理程序。干泥外運做農肥。具體工藝流程見(jiàn)圖1。
2.2主要處理構筑物
�。�1）預沉池。廢水中含有硅藻土等易沉雜質(zhì)，須經(jīng)沉淀去除。設預沉池1座（12.8m×8.8m×3.0m），分2格，交替運行，鋼混結構。（2）酸化調節池。生產(chǎn)過(guò)程中，各車(chē)間廢水間歇排放，各股廢水水質(zhì)水量均變化較大。該池在調節水質(zhì)水量的同時(shí)，還能對廢水進(jìn)行水解酸化預處理，減輕后續設施工作壓力，同時(shí)能夠對好氧污泥進(jìn)行減量化處理。鋼混地下結構（30.7m×11.7m×3.5m），HRT為10h。內設潛污泵2臺，1用1備，另設空氣攪拌裝置1套。（3）UBF反應器。2座，鋼制結構（10.0m×8.5m）。設計參數：常溫運行，HRT為10.5h，容積負荷為4.0kgCOD/m3d。采用大阻力布水系統，內掛軟性填料。為保證池內厭氧狀態(tài)，并防止臭氣散逸，在UBF反應器上方采用集氣裝置密封，出氣管設水封堿洗除臭裝置。（4）CASS池。矩形CASS反應池1座4格，鋼混地上結構（29.4m×（7.4m×4格）×5.0m）。設計參數：污泥濃度3kgMLSS/m3，BOD污泥負荷0.15kg/kg.d，運行周期12h。采用微孔曝氣方式，供氣量為40m3/min。
3調試與運行效果
培菌工作：UBF反應器及CASS池接種菌種取自本地城市污水處理廠(chǎng)剩余污泥。當時(shí)當地氣溫較低，但因廢水水溫在25～30℃范圍內，故無(wú)需對進(jìn)入UBF反應器的廢水增溫。UBF調試初期采用間歇式進(jìn)水，1個(gè)月后改為連續進(jìn)水，容積負荷逐步提高到2.5kgCOD/m3.d，2個(gè)月后達到設計負荷，調試期間不定期地向UBF反應器投加適量的營(yíng)養鹽。CASS采用悶曝法進(jìn)行調試，反應池接種污泥與廢水混合稀釋后，連續小氣量悶曝1周后，每天進(jìn)水2次，每次停止曝氣后沉淀2h，排出部分上清液。厭氧系統經(jīng)過(guò)3個(gè)多月的運行調試后進(jìn)入穩定運行階段，好氧系統經(jīng)過(guò)1個(gè)多月就達到穩定。經(jīng)當地監測站監測，該系統出水水質(zhì)為：CODcr55～70mg/L，BOD512～16mg/L，SS25～55mg/L，氨氮6～8mg/L，TP1.5～2mg/L，PH值為6～9，可達《啤酒工業(yè)污染物排放標準》中的表1標準，并通過(guò)當地環(huán)保局驗收。
4主要經(jīng)濟技術(shù)指標
廢水處理站廢水處理站裝機容量為135kW，日均運行功率為60kW/h，t水電耗為0.48kW/h，電費以0.6元/（kWh）計，則電耗約為0.29元/m3。工作人員6人，工資以3000元/人月計，則人工費為0.18元/m3，另計維修費等約0.23元/m3，廢水直接處理費用約為0.7元/m3。5經(jīng)驗與討論（1）UBF反應器為系統的穩定低耗運行提供保證，啟動(dòng)時(shí)間短，處理效果好，特別適合中小型啤酒廠(chǎng)低溫快速啟動(dòng)生產(chǎn)的要求。（2）UBF反應器中設有填料層，生物膜在填料上附著(zhù)，可以有效攔截污泥，防止了污泥流失現象，使厭氧處理效果穩定。（3）CASS作為后續好氧處理工藝，兼具SBR優(yōu)點(diǎn)，可根據進(jìn)水水質(zhì)調整時(shí)間和排水比，操作靈活簡(jiǎn)便，省去了沉淀池及污泥回流設備，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了管理，降低了工程投資，在實(shí)際應用中具有明顯優(yōu)勢。（4）CASS生物選擇器能選擇培育絮凝性細菌，使活性污泥在生物選擇器中經(jīng)歷一個(gè)高負荷的吸附階段，隨后在主反應區進(jìn)行較低負荷的基質(zhì)降解階段，能很好完成基質(zhì)降解的全過(guò)程和污泥再生。（5）CASS池剩余污泥回流入酸化調節池進(jìn)行減量消化處理，力求做到少污泥或無(wú)污泥，運行結果表明系統排放剩余污泥量很少。
參考文獻
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