1廢水處理工藝流程
酒精醪液經(jīng)沉砂池沉砂后進(jìn)行固液分離，分離后的酒糟作飼料，廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池。淀粉廢水經(jīng)復(fù)配混凝器，沉淀出固形物(主要為蛋白粉)用板框壓濾，涼干出售。廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池與酒精廢水混合，調(diào)溫至53℃±2℃，用泵提至UASB反應(yīng)器，產(chǎn)生的沼氣輸送至熱電廠做為鍋爐的輔助燃料，出水經(jīng)二級沉淀后進(jìn)入后續(xù)(好氧系統(tǒng))工序做深度處理，污泥排至濃縮池濃縮，用板框壓濾，外運(yùn)做農(nóng)肥。
2上流式厭氧污泥床(UASB)的機(jī)理
上流式厭氧污泥床的主體部分是一個無填料的空容器。內(nèi)裝一定數(shù)量的厭氧污泥(種污泥)，反應(yīng)器上部設(shè)置了一個氣——液——固分離系統(tǒng)稱為三相分離器。容器內(nèi)分為二個區(qū)，分離器下部是反應(yīng)區(qū)(也稱發(fā)酵區(qū))，上部是沉淀區(qū)，在反應(yīng)區(qū)中部根據(jù)污泥的分布分為污泥層(也稱污泥床)與懸浮層。
反應(yīng)器工作狀態(tài)，廢水用泵提至脈沖發(fā)生器以一定流速自反應(yīng)器底部噴射進(jìn)入反應(yīng)器。通過污泥層向上流動。料液與污泥菌體得以充分接觸并進(jìn)行生物降解產(chǎn)生沼氣。由于水和沼氣泡向上流動形成了良好的自然攪拌，并使一部分污泥在反應(yīng)區(qū)的污泥床上方形成相對稀薄的污泥懸浮【水處理設(shè)備】層，氣、水、泥的混合液上升至三相分離器(丫型結(jié)構(gòu))內(nèi)，氣體碰到三相分離器的反射板時折向氣室，污泥和水則進(jìn)入上部沉淀區(qū)，在重力作用下，水與泥分離，截留在沉淀區(qū)下部的污泥沿分離器斜壁返回到反應(yīng)區(qū)(即懸浮層內(nèi))。由于三相分離器的作用，使混合液中的污泥有沉淀分離與再絮凝的環(huán)境，有利于提高污泥的沉淀性能，并會有足夠的污泥量來消化廢水中可溶性有機(jī)物，有機(jī)負(fù)荷及去除效率都較高。厭氧出水從反應(yīng)器上部集水槽排出，沼氣從反應(yīng)器頂部排出。
3上流式厭氧污泥床(UASB)的運(yùn)行控制
3.1 UASB的調(diào)試
UASB調(diào)試之前需對反應(yīng)器進(jìn)行氣密性試驗，確保無泄漏后，配備與所處理廢水特性相似的污泥為接種污泥，種污泥量大于10KgVSS/m3，污泥負(fù)荷0.05-0.1kgCOS/KgVSS•d，污泥量小時可進(jìn)行復(fù)壯和馴化培養(yǎng)。充分掌握水質(zhì)狀況。上述準(zhǔn)備工作做好，循環(huán)升溫，升溫日平均不超過2℃，接近設(shè)計溫度逐漸進(jìn)料，初始進(jìn)料應(yīng)采用間歇式進(jìn)料方式，進(jìn)料負(fù)荷0.2kgCOD/m3d，待產(chǎn)沼氣高峰過后，視其pH值及揮發(fā)酸的高低(VFA不大于200mg/L)，增加負(fù)荷，穩(wěn)定運(yùn)行一階段，逐步縮短進(jìn)料間隔時間，保持恒溫運(yùn)行，并注意污泥回流，逐漸達(dá)到設(shè)計能力。應(yīng)當(dāng)注意：廢水中原來存在和產(chǎn)生出來的各種揮發(fā)酸未能有效分解之前，不應(yīng)增加反應(yīng)器負(fù)荷。同一負(fù)荷要穩(wěn)定運(yùn)行一段時間，視運(yùn)行狀況，再改變負(fù)荷量。由于厭氧污泥增殖緩慢，厭氧調(diào)試運(yùn)行時間一般較長，大約需2-6個月的時間，種污泥量大可縮短調(diào)試時間。污泥一旦成熟，就可以長期貯存，并且可以季節(jié)性或間歇性運(yùn)轉(zhuǎn)，二次起動的時間也將會大大縮短。運(yùn)行過程中，反應(yīng)器內(nèi)的環(huán)境條件應(yīng)控制在有利于厭氧細(xì)菌(產(chǎn)甲烷菌)的繁殖。
3.2反應(yīng)器的運(yùn)行控制與管理
反應(yīng)器正常運(yùn)行后，主要觀測控制的指標(biāo)有：進(jìn)水水制，溫度，處理負(fù)荷，沼氣組分，出水的揮發(fā)酸含量與微生物的種類，污泥沉降性能及停留時間等，簡單地講，進(jìn)水水質(zhì)要穩(wěn)定，水量均勻，增加負(fù)荷也應(yīng)逐漸提高，不要有較大波動，運(yùn)行溫度要恒定，每日波動范圍不超過2℃，同時監(jiān)測化驗出水揮發(fā)酸(VFA<300mg/L)，正確控制有機(jī)負(fù)荷，這樣可以盡快形成或形成較大的顆粒污泥。研究者認(rèn)為：揮發(fā)酸的高低是顆粒污泥形成不同類型的重要因素，控制反應(yīng)器出水的揮發(fā)酸濃度來選擇污泥的優(yōu)勢菌種，利用甲烷絲菌基質(zhì)親合力較高的特點(diǎn)，維持低的出水乙酸濃度來達(dá)到使甲烷絲菌成為主要降解乙酸的產(chǎn)甲烷優(yōu)勢菌的目的。在53℃±2℃，出水乙酸濃度低于200mgCOD/L，增加負(fù)荷率，可培養(yǎng)出含甲烷絲菌為主的顆粒污泥，當(dāng)出水乙酸濃度高時，增加負(fù)荷可培養(yǎng)出含甲烷八疊球菌為主的顆粒污泥。實踐證明：控制反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷和提高污泥的沉淀性是控制污泥過量流失的主要手段。
應(yīng)當(dāng)注意的是：操作合理的反應(yīng)器的堿度，合理的氮磷營養(yǎng)，對正常厭氧消化也起重要作用。如果反應(yīng)器中堿度及緩沖力不夠的話，厭氧消化所產(chǎn)生的有機(jī)酸將會使反應(yīng)器消化液的堿度pH值下降到抑制產(chǎn)甲烷反應(yīng)的程度，對于緩沖能力很低的反應(yīng)器適當(dāng)添加重碳酸鈉，有提高沼氣產(chǎn)量，控制pH值，堿度，沉淀有毒金屬，提高污泥的沉淀性能與處理效果等作用。同一有機(jī)廢水(化工廢水除外)氮磷含量變化不大，日常操作時不用調(diào)節(jié)氮磷比例，一個厭氧反應(yīng)器比較佳運(yùn)行的pH值，酸、堿度，CO2含量尚由廢水中的有機(jī)物而定，稍微增加氮素，有利于微生物的增殖，同時能提高反應(yīng)器的緩沖能力。
4污水處理廠主要工藝參數(shù)
4.1設(shè)計參數(shù)
UASB設(shè)計凈池容2750m3，設(shè)計負(fù)荷8kgCOD/m3•d，發(fā)酵溫度53℃±2℃，設(shè)計進(jìn)水濃度為14600mg/L，流量1510m3/d，設(shè)計去除率為COD85%，SS80%。
4.2實際運(yùn)行參數(shù)
進(jìn)水水量1350m3/d，進(jìn)水濃度為(酒精廢水450m3/d，COD平均35000mg/L，SS平均15000mg/L，糧食酒底水水量50m3/d，COD100000mg/ L， SS8000mg/ L，淀粉廢水850m3/ d， COD平均15000mg/L，SS平均7500mg/L)COD平均24815mg/L，SS平均10019mg/ L，有機(jī)負(fù)荷可達(dá)12kgCOD/ m3•d以上，出水水質(zhì)COD2465mg/L，去除率90%，SS平均1103mg/L，去除率89%。
5主要結(jié)論
① 實踐證明：上流式厭氧污泥床(UASB)處理酒精、淀粉等高濃度有機(jī)廢水采用高溫度發(fā)酵，取得了顯著效果，為UASB在高濃度有機(jī)廢水處理，特別是高懸浮物含量的廢水處理上，建立了一個良好的示范工程，并且打破了專家們一致認(rèn)為該裝置不能處理懸浮物大于2000mg/L的結(jié)論。
② 采用“Y”型結(jié)構(gòu)的三相分離器，進(jìn)行防腐處理，延長使用壽命、固——液——氣分離徹底，提高了運(yùn)行效率及出水水質(zhì)，使用效果良好。脈沖進(jìn)料攪拌力大，且均勻，反應(yīng)充分，節(jié)約能源。
③ 該裝置運(yùn)行穩(wěn)定，去除效率高，運(yùn)行費(fèi)用省，停留時間短，降低了后續(xù)處理的投資和處理難度。由于酒精醪液進(jìn)行固液分離，淀粉廢水經(jīng)復(fù)配混凝技術(shù)加藥預(yù)處理，降低了有機(jī)負(fù)荷，分離出的酒糟、淀粉蛋白粉等都可以作為飼料出售，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣作為鍋爐輔助燃料，使煤燃燒更充分，降低噸氣耗煤，厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的污泥用板框壓濾后作為農(nóng)肥，不再造成二次污染。而且充分利用資源，做到了綜合利用，真正解決了高濃度難降解有機(jī)廢水處理難題，是一個綜合利用的實用技術(shù)項目。
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