高浓度有机废水处理工程设计

高浓度有机废水处理工程设计概述某公司的酒厂是以高梁、小麦等为原料，采用传统的酿造和制曲工艺制成曲酒，年产酒量2000t。生产过程中排放的废水有??生产废水：酿酒底锅水302m3/d，冲洗晾堂水72m3/d，蒸酒冷却水2775m3/d，锅炉房排水77m3/d，洗瓶水1700m3/d。待处理废水包括酿酒底锅水和冲洗晾堂水。设计水量：400m3/d，24h运行，16m3/h。设计水质见表1：表1进出水设计水质项目CODcr/(mg·L-1)BOD5/(mg·L-1)SS/(mg·L-1)pH色度/倍进水1000045007004200出水[1]10030706－950设计标准：废水治理工程出水水质执行中华人民共和国国家标准《污水综合排放标准》GB8978－1996Ⅲ类水域一级标准。1工艺设计、主要构筑物及设备1.1处理系统设计目标根据原水水质、水量和处理后排放标准，处理系统的设计指标见表2：表2处理系统设计总指标序号参数指标备注１CODcr总去除率99.5％按达到国家污水综合排放标准GB8978－1996Ⅲ类水域一级标准的要求。２BOD5去除率99.9％３SS去除率95.0％４色度去除率160倍５pH调节6～91.2工艺选择酿酒底锅水属高浓度有机废水[1]，其特点是：CODcr高，PH低，色度较高，间断排放，负荷波动较大。废水来源于蒸煮工段，含有少量漏出的酿酒原料：高梁、谷壳等。废水BOD5/CODcr的比值约0.45，可生化性较好。冲洗晾堂水也是间断排放，两种废水混合后，CODcr平均值为10000mg/L。废水中的污染物属第Ⅱ类污染物。根据废水性质，我们采用了三个处理单元去除污染物：第一单元采用格栅脱渣，去除废水中粗颗粒的悬浮物，可回收作为饲料或肥料；第二单元采用脱色和水解酸化预处理，提高废水的可生化性[2]，同时沉淀去除悬浮物，通过物化作用脱色。第三单元采用厌氧、好氧、兼氧生化处理，彻底降解有机物。厌氧采用上流式厌氧流化床反应器（UASB）[3]，好氧采用间歇式活性污泥反应池（SBR）[4]，整个处理系统耐冲击负荷能力强。1.3工艺流程工艺设计流程如图1。1.4构筑物及设备①固液分离机：选用GYFJ300型回转式格栅分离机，栅间隙2mm，其主要功能是回收废液中的高梁和谷壳，降低悬浮物浓度。②调节池（8m×4m×4.85m）：V总＝310m3，t=13h。两池轮流使用，调节池的主要作用是均化水质、水量。调节池出水用潜污泵（65WQ－15－47）提升至水解酸化池，并部分回流，池中设置射流曝气器，防止悬浮物在池底沉淀，也使部分有机物降解。③水解酸化池：分4格，每格尺寸为4.8m×8m×3.8m，V总=583m3，t=30h。其主要功能是小分子化作用，促使污水中多糖等大分子有机物转化为小分子有机酸、有机醇、有机醛等物质，提高废水的BOD/COD比值，增强废水可生化性[5]，调节废水pH值，以利后续处理。在水解酸化池第一格设微电解装置以利脱色，在后三格设球形填料，填充容积为30m3。④厌氧池：UASB共4池，每池尺寸为9.0m×4.5m×9.0m，V总=364m3，t=3.0d，容积负荷：3.34kgCOD/(m3·d)。采用上流式厌氧污泥床，钢筋混凝土结构，半地下式。经水解酸化后的废水SS极低，废水中的有机物呈溶解或胶体状态。厌氧反应器在常温条件下产氢产乙酸菌将废水水解酸化产生的各种有机酸转化成乙酸、H2和CO2；产甲烷菌将乙酸、乙酸盐、H2和CO2等转化成甲烷，回收脱硫后作为清洁能源。在UASB池内设置管道泵65SG30－8，使悬浮污泥层进行内循环，每池循环水量40m3/h，并添加填料，提高污泥浓度。配置钢筋混凝土制三相分离器，保证了设备的防腐要求。⑤好氧池：SBR池共4池，每池尺寸为12.0m×4.0m×5.0m，V总=240m3，t=12.96h，容积负荷：1.25kgCOD/(m3·d)．供氧量：27.63kg/(周期·池)。SBR池是废水好氧、兼氧处理的主要构筑物，系钢筋混凝土结构，半地下式。废水进入好氧阶段通过三羧酸循环，使高分子有机物彻底降解，污泥回流至厌氧阶段进行厌氧稳定。SBR运行方式：运行周期T=6.0h，每池一天运行4周期，周期为：进水：1.5h曝气：4.0h（进水的同时进行曝气）沉淀：1.0h滗水：0.5h（排水的同时可排泥）闲置：0.5h供氧方式：采用射流曝气器，每台射流曝气器充氧能力为3.46kg/h。SBR池内设置专用滗水器，进水、曝气、沉淀、滗水、闲置全部自控运行，操作方便。⑥氧化塘：利用空余低地设置氧化塘，塘内种植水生生物，出水口设置砂滤池，确保出水质量。⑦沼气柜：沼气产量约1000m3/d，沼气经水封、脱硫后暂存在300m3的气柜内，供锅炉房使用。⑧集泥井：设计污泥产量约48m3/d，每天排泥一次，设置钢筋混凝土集泥井一座，集泥井容积V=40m3，选用50QW-15-1.5潜污泵输送污泥至污泥干化池（5.0m×4.0m×2.8m），共4池。干化后污泥送锅炉房焚烧或送城市垃圾处理场综合处理。2主要技术经济指标废水治理工程设计主要经济指标见表3：表3主要技术经济指标序号指标设计参数1处理能力400m3/d2占地面积0.667hm23建筑面积126.7m24总装机总量180kW5运行能耗（按每天平均）130kW·h6CODcr总去除量4.0t/d7去除每公斤CODcr电耗0.78kW8工程总投资500万元9沼气回收980m3/d10运行费（去除每公斤CODcr）0.45元3技术经济、社会效益分析设计采用物化和生化相结合的工艺，不投药，最大限度地减少污泥产生量，并采取必要措施从而避免了产生二次污染。使用“水解酸化—UASB—SBR”工艺，可靠性好，耐负荷冲击能力强，投资省，占地少，运行能耗低。废水处理主要工艺单元化，有利于企业发展后污水量增加时废水处理站的改扩建。