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内循环UASB反应器+氧化沟工艺在啤酒废水处理中的应用

简介: 工程实践说明内循环UASB反应器+氧化沟工艺在啤酒废水处理中的应用是可行的,其COD去除率在95%以上,电耗为0.41kwh/m3
关键字:啤酒废水 UASB 氧化沟 调试 达标排放

中图分类号:X797 
  文献标识码:B 
  文章编号:1009-2455(2001)02-0023-02

概述

  啤酒生产中的废水主要来自糖化、发酵、罐装等车间所排的废液及设备、管道洗涤水,地面冲洗水。主要污染物有淀粉、蛋白质、酵母菌残体、酒花残渣。残余啤酒、少量酒精及洗涤用碱,属于中浓度有机废水[1]。安徽庐江啤酒厂现年生产能力为6×104t,其日排废水2200m3。水质指标见表1。

表1  水质指标

指标

项目

CODCr/(mg.L-1)
BOD5/(mg.L-1)
SS/(mg.L-1)
pH
进水水质指标
1500
900
350
5-10
排放标准GB8978-1996 
 
 
 
一级标准
100
30
70
6-9

1 处理工艺的确定

  针对啤酒废水可生化性较好的特点(BOD5/CODCr-0.6),可采用生化法为主的处理工艺。生化法一般可分为好氧和厌氧。采用单一的好氧工艺,则存在着能耗高、占地面积大、运行费用高等弊端。升流式厌氧污泥床反应器(UASB反应器)具有不需氧、能耗低、污泥产量少等特点。本次设计采用厌氧和好氧相串联的方式,厌氧采用内循环UASB技术,好氧处理用地有一处狭长形池塘,为了降低土建费用,因地制宜,采用氧化沟工艺。其工艺流程见图1。

2 内循环UASB反应器的特点

  本工程的关键设备是UASB反应器。该反应器是利用厌氧微生物降解废水中的有机物,其主体分为配水系统,反应区,气、液、固三相分离系统,沼气收集系统四个部分。厌氧微生物对水质的要求不象好氧微生物那么宽,最佳pH为6.5-7.8,最佳温度为35℃-40℃[2],而本工程的啤酒废水水质超出了这个范围。这就要求废水进入UASB反应器之前必需进行酸度和温度的调节。这无形中增加了电器。仪表专业的设备投资和设计难度。
  内循环UASB技术是在普通UASB技术的基础上增加一套内循环系统,它包括回流水池及回流水泵。UASB反应器的出水水质一般都比较稳定,在回流系统的作用下重新回到配水系统。这样一来能提高UASB反应器对进水水温、pH值和COD浓度的适应能力,只需在UASB反应器进水前对其pH和温度做一粗调即可。
  UASB反应器采用环状穿孔管配水,通过三相分离器出水,并在三相分离器的上方增加侧向流絮凝反应沉淀器,它由玻璃钢板成60°安装而成,能在最大程度上截留三相分离出水中的颗粒污泥。见图2。

3 主要技术指标

3.1 设计水量
  Q=2200m3/d
3.2 主要工艺设计参数见表2

表2 主要设备工艺参数
 
集水池
调节池
UASB
氧化沟
二沉池
停留时间/h
1.0
8.0
9.0
12.5
 
V有效容积/m3
91.67
730.0
825.0
1145.0
 
COD容积负荷/(kg.m-3.d-1)
 
 
2.5
 
 
面积负荷/(m3.m-2.h-1)
 
 
 
 
1.0

3.3 主要构筑物、设备
  主要构筑物及设备见表3。

表3  主要构筑物、设备
序号
名称
规格型号
数量
1
集水池
5.0m×10.0m×3.2m(H)
1
2
调节池
10.0m×18.0m×3.4m(H)
1
3
UASB
14.0m×10.0m×6.0m(H)
1
4
氧化沟
38.m×11.0m×3.4m(H)
1
5
二沉池
Φ11.0m×3.2m(H)
1
6
污泥干化池
4.0m×6.0m×1.0m
1
7
机械格栅
HF-500
1
8
提升泵
100WQ80-9-4
2
9
固液分离机
GLG-90
1
10
潜水搅拌器
QJB7.5/6
1
11
配水泵
AS7.4-2CB
2
12
三相分离器
AZD-I
8
13
回流水泵
2·(1/2)PW
2
14
气液分离器
Φ1.0m×2.0(H)
1
15
水封器
Φ0.52m×1.2m(H)
1
16
曝气转刷
Φ1.0m×4.5m(H)
1
17
刮泥机
CG11D
1
18
回流污泥泵
2·(1/2)PW
2

3.4 主要技术经济指标
  主要技术经济指标见表4。

表4  主要技术经济指标
序号
项目
设计指标
1
水量/(m3.d-1)
2200
2
工程总投资/万元
177.87
3
运行费用/元.m-3
0.36
4
总装机容量/kW
68.95
5
常用容量/kW
45.95
6
耗电量/kWh.m-3
0.41
7
占地面积/m3
1700
8
吨水造价/元
809

4 调试、运行情况

  工程施工结束,设备单机、联动调试后,调试入员对UASB反应器和氧化沟进行了污泥接种、驯化。好氧污泥取自合肥市市政污水处理厂,厌氧污泥取自无锡污水处理厂的脱水消化污泥。该废水处理工程自2000年元月调试运行以来,氧化沟污泥沉降性能良好,未出现污泥膨胀;UASB出水稳定,并已长出直径1mm左右的颗粒污泥。剩余污泥除用泵打到干化池干化外,还可在污泥泵的出口上接一旁路至调节池,由UASB反应器消化降解。调试所得的数据如下:
  ①UASB反应器:污泥浓度30g/L;容积负荷3.0kg[COD]/(m3.d);CODCr去除率80%。
  ②氧化沟:污泥浓度3g/L;污泥负荷0.21kg[COD]/(k[MLSS].d);容积负荷0.3kg[COD]/(m3·6);CODCcr除率85%。
  ③处理出水验收数据为:CODCr67mg/L;BOD5 15mg/L;SS16mg/L,pH7.1。

5 结论

  ①工程实践证明,采用内循环UASB反应器+氧化沟工艺处理啤酒废水是可行的,其运行结果表明CODCr总去除率高达95%以上。
  ②由于采用的是内循环UASB反应器和氧化沟工艺串联组合的方式,可根据啤酒生产的季节性、水质和水量的情况调整UASB反应器或氧化询处理运行组合,以便进一步降低运行费用。

参考文献:
  [1] 袁惠民.杜绿君 啤酒技术及管理[M].北京:中国轻工业出版社,1994.
  [2] 贺延龄 废水的厌氧生物处理[M].北京:中国轻工业出版社,1998


  作者简介:王松林(1972-),男,汉族,本科,学士学位,助理工程师。
       汪大庆(1964-),男,汉族,本科,学士学位,工程师。
       安徽省正大环境工程公司,安徽 合肥 230061

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