UASB接触氧化工艺处理黄酒废水工程实例陈彬

—一瓣犷二UASB一担触与百E工芝处理黄酒脂水工程或例陈彬吴志超员小峰(同济大学环境科学与工程学院,上海200092)摘要结合工程实例,介绍了UASB一接触氧化工艺处理黄酒皮水的主要工艺设计参数,调试运行过程;分析了调试运行过程中出现各种现象的原因;总结了设计运行过程中的经验和教训。关键词UASB接触氧化黄酒废水工程实例上海冠生园华光酿酒药业有限公司的主要产品为和酒,生产原料为黄酒、蜂蜜和构祀子。为治理生产过程中排放的废水,厂方先后两次投资进行废水治理。由于生产规模扩大,废水排放量急剧增加,废水处理工程需要扩建。1废水的水质水t废水主要来自洗瓶车间、灌装车间、配酒车间以及厂区生活污水,其中配酒车间的酒糟废液浓度很高,coDcr达到几十万mg/L。根据厂方原有的记录数据和扩建的生产规模,设计水量为1500m3d/。设计进水水质见表1。设计出水水质达到上海市污水综合排放标准DB31/199一1997的二级标准,见表2。表1设计进水水质PH5.5一9eol〕。、/mg/L】以…〕1〕s/mg/I3000一4500}l表2500一2500SS/mg八400一550NH3一N/mR/l设计出水水质pH}eoDor/mg/l}OBos/mg/I}ss/m只/x_}NH,一N/m只/I6一911002废水处理工艺流程废水的BODS/cODcr为0.55左右,可生化性较好,主体工艺可以采用生化处理工艺。但废水季节性波动较大,冬季水量大,浓度高;构筑物设计既要充分考虑冬季低温高负荷运行的极端不利因素,又加量为500mg/I一,反应45一60min时,eOD。去除率可达80%以上,并且废水的可生化性有了很大的提高。(2)催化氧化的效果明显优于化学氧化,这是因为催化剂上的活性中心与污染物形成了活化络合物,使得反应的活化能大大降低;催化氧化反应中自由基反应的发生,也使催化氧化反应体系的氧化能力得到提高;此外催化剂本身具有较强的吸附能力,使得在催化剂表面氧化剂与有机物的浓度均很高,反应条件得到改善,效率大大提高。是一种极具实用意义的方法,特别为分质前处理提供了有力的保障。(3)催化二氧化氯氧化处理难降解的酸性大红GR染料废水,去除每公斤CODcr氧化剂费用只有3.7元左右,与其它氧化方法比较也是低廉和可接受的。参考文献汪大晕,雷乐成.水处理新技术及工程设计.北京:化学卜业出版社.2001贺启环,方华.张勇.二氧化抓催化氧化处理难降解废水技术研究进展环境污染治理技术与设备,20()2,3(9):63一65贺启环,叶招莲.二氧化氯催化氧化处理酸性大红染料废水研究.染料工业.2002.39(2):47一48贺启环,方华,高蓉著,等.二氧化抓催化氧化用催化剂的制备与应用.复旦学报(自然科学版).2003,42(3):324一328国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法.北京:中国环境科学出版社.2002叶招莲.超声波强化催化氧化酸性大红GR染料废水的研究:【学位论文].南京:南京理工大学,2002@通讯处:2100%东南大学土木学院环境工程系电话:[phone]E一mail:fangh76@163收稿日期:2004一11-给水排水.Con】04Vol.31No.42005DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2005.04.016..口二日口.....口口...日..口日.................~........................................................................................丫杯要考虑夏季高温低负荷运行的设备空置情况。考虑到以上因素,设计工艺流程见图l。图1废水处理工艺流程3主耍构筑物和设备3.1调节池调节池,为改建构筑物,用于调节水量水质,分为均质池和均量池。均量池设计尺寸为8.75mx5.75mxs.65m,有效水深为5.15m,有效容积250耐,设计停留时间为4h,池内采用穿孔管曝气搅拌。均质池分2格:均质池1设计尺寸为8.75mx6.25mxs.65m,有效水深为5.15m;均质池2设计尺寸为7.5mx4.55mx5.65m,有效水深为5.15m,总有效容积500m3,设计停留时间为sh。对均质池2采用曝气混合方式,均质池1设潜水搅拌机1台,功率为1.5kw。池内设置2台潜水泵(Q=65m3/h,H=一sm,N=7.5kw八用1备)用于提升污水至UASB池。3.2UASB池分2格,为新建构筑物,1格设计尺寸为12mx11.2mx6.4m,池内有效水深6m,总有效容积1600耐,设计停留时间为24h。池内安置弹性立体填料,填料高度为l.55m。UASB池采用穿孔管方式均匀布水,上升流速为0.25m/h。每格UASB池外设置管道离心泵2台(Q=200m,h/,H二7m’N二7.5kw,1用1备),用于UASB池的循环搅拌。有机负荷为3.75kgeoocr/(m3·a)。3.3接触氧化池分5格,部分利用原有氧化池,并新建1格氧化池。为避免短流,接触氧化池流态采用S型流态。接触氧化池总有效容积为1000m3,设计停留时间为16h,有效水深4.5m。池内安置弹性立体填料,填料高度为3.2m,有机负荷为1.3kgcoDcr/(m3·d),采用微孔曝气方式。3.4混凝沉淀池2格串联,单格混凝反应池的设计尺寸为8.83mx3.6mX6.6m,有效水深5.85m。混凝反应采用折板反应方式。沉淀池采用斜板沉淀池,单格沉淀池平面尺寸为7.2mx3.6m,折板安装角度为45’,斜板沉淀池的表面负荷为0.9m3八mZ·h)。3.5污泥浓缩池1格,为新建构筑物,污泥排入量2一3m3/d,设计尺寸为5.85mxs.Zmx3.4m,池内设有穿孔曝气管。浓缩污泥通过螺杆泵送入带式污泥脱水机进行脱水。4调试和实际运行情况4.1污泥的培养该工程于2003年8月开始调试,调试的主要内容为UASB池和接触氧化池污泥的驯化。UASB池和接触氧化池的接种污泥采用上海曲阳污水处理厂的脱水污泥,前后接种曲阳污水处理厂脱水污泥2次,共12t。具体的接种方式:脱水污泥先经过细格栅筛选,除去杂物,然后进入搅拌反应器(有效容积2m3)中加水稀释,最后通过污泥泵提升至UASB池和接触氧化池,污泥接种持续时间为7d。污泥接种完毕后,闷曝Zd,再间歇进水,测试各个池子的CODcr变化情况,根据CODer的变化情况逐渐地增加进水负荷,直至最后完全进水。在污泥驯化过程中,接触氧化池产生很多泡沫。根据工程经验,采用增加喷淋措施和投加尿素、过磷酸钙改善:CN:P比,消除泡沫效果很好。各接触氧化池运行正常时,接触氧化池的溶解氧浓度为1.8一2.5mg/L。4.2流量的调节废水水量日变化幅度较大,均质池按平均日水量设计,多余的水溢流入均量池,在来水水量低于平均日流量时再回流进入集水井。此方法调节池不受来水管高程限制,为半地上式,施工、维修和排渣均较方便;缺点是水需二次提升,多耗了能源。为了保证出水水量的均匀,设置了回流管和调节球阀,达到大范围调水量目的,适应进水水量变化。4.3混凝沉淀最初设计选用PAC(聚氯化铝)作为混凝剂,根据烧杯试验确定最佳投药量为100rx官L。投加PAC后的出水水质CO氏r可达到50n官L以下。但是加入PAC后产生的絮体较轻,容易在斜板上粘附和堆积,54给水排水v目.3一No.42005.........................月二曰门,n.n口.目.门.月.甸犷这样造成出水SS含量大幅度增加。因此,改用液体聚铁作为混凝剂,投药量为80一100mg/L,出水O班无r也可达到50叫/L以下,因为产生的絮体较重,絮体在斜板上粘附和堆积现象明显减少。4.4达标验收在污水处理站的出水井,环保监测站安装有cocDr在线测试装置,用于连续监控该厂排放废水的水质。在调试运行正常后,在线COD测试仪显示的eODer均小于100mg/L。工程于2004年l月通过验收,出水所有水质指标均达到上海市污水综合排放标准DB31八99一1997的二级标准。5工程经济分析工程总投资约为250万元,处理水量15印时/do日常运行费用主要包括动力费、药剂费、人工费。工程用电量1680kw·h/d,电费按0.51元/(kw·h)计,则动力费为0.57元/m3。聚铁的价格为700元t/,投药量为100mg/L,则药剂费为0.07元/m3。人均年工资按12000元计,操作管理人员共4人,人工费为0.09元/m3。总运行费为0.73元/m3。6经验与教训6.1调节池由于水量变化较大,调节池对于均匀进水起到了很好的作用,有利于后续生物处理工艺的运行效果。起到稳定水质的作用。6.2UABS池uASB池的处理效果不太理想,c0Dcr去除率只有50%,而运行良好的UASB池c0De:去除率可达到80%。这一现象可从以下几方面解释:①pH的影响,中温厌氧适宜的pH为6.5一7.5[’],而本工程的pH保持在6左右,说明uASB池存在酸化现象。②上升流速和搅拌的影响,UASB池上升流速通常为0.75一lm/h〔’〕,本工程的上升流速只有0.25m/h,上升流速慢,不利于厌氧污泥的形成。由于UASB池采用了进水内循环,充分混合是可以保证的,但进水内循环对于UASB污泥的形成是否存在一定的负作用需进一步观察和研究。③进水COD负荷的影响,由于在夏季调试,进水CODcr只有1500mg/L左右,如此低的CODcr负荷难以提高UASB池的污泥浓度。6.3接触氧化池接触氧化池产生黄褐色泡沫,粘性很强。根据以往的资料分析〔2〕,可以确定泡沫为生物泡沫,产生生物泡沫的微生物主要是放线菌、丝状菌。产生泡沫的因素应该是多方面的。进水的:cN:P为10:01:0,1,N、P严重不足,容易造成放线菌、丝状菌的严重繁殖,从而产生大量的生物泡沫。通过投加尿素、过磷酸钙提高进水的:CN:P至100:3:1,这样接触氧化池在不喷淋时,泡沫也很少,从而证明了C:N:P比例失调是造成接触氧化池产生泡沫的一个重要原因。6.4斜板沉淀池斜板沉淀池表面负荷为0.9m3(/mZ·h),相对二沉池是比较低的,可是沉淀性能很不理想,斜板上经常粘附和堆积沉淀的絮体。7结语从运行结果看,黄酒废水采用UASB一接触氧化工艺是成功的,运行费用低,处理效果稳定,出水符合上海市污水综合排放标准DB31/199一1997的二级标准。参考文献1贺延龄.废水的厌氧生物处理.北京:中国轻工业出版社,19982张永吉.曝气池中生物泡沫的产生和抑制.中国给水排水,1991,7(2):60一62@通讯处:200092上海市同济大学环境科学与l程学院吴志超转陈彬电话:[phone]E一mail:[e-mail]收稿日期:2004一10一11修回日期:2004一11一15ó入+干。十,+.十.十l十.十.十.+。十牛.+!.十!+夕厂干一+`+一十一十一十一十一+一+“十一十一+一十一十一十一+一+一十一+一十一+·十宁波市宁海污水处理厂投人使用{宁海县城J匕污水处理厂已正式投入使用,该污水干处理厂的建成,对促进生态县建设,优化城区人居环士境,将起到举足轻重的作用。城北污水处理厂工程总十--一_---,--,,-一.一车设计规模为12万m3d/,分三期建设,首期工程投资1手亿多元,占地规模达巧3亩,敷设污水总管6km,处理t污水能力为3万m3d/。首期3万m,的污水处理厂于平2004年8月完成土建、设备安装和总管铺设工作,11守月底开始通水调试工作,污水处理工艺采用目前国内{竺为步进的改进型SB“工艺,污水出厂水达’”国家-平级排放标准。(通讯员汪东林)又十_十.+_十一十.十_十_十一十_十_十一十_十一十.十一十.十_+一*一十一+_+给水排水Vol.31No.4200555