污水处理技术工艺

羊栖菜加工废水治理提升改造工程实例

针对马尾藻废水含盐量高、COD浓度高的特点,提出了“调节气浮电解还原Fenton-快速沉降-厌氧-MBR”工艺。运行结果表明,当进水COD、BOD 5、SS为6956~2 978456 mg/L时,出水COD、BOD 5、SS分别为2955~18 mg/L,出水水质达到GB 8978-1996“污水综合排放标准”的要求。实际运行成本为8.37元/t,实现了马尾藻废水的经济、稳定、高效排放。

羊栖菜具有很高的营养和健康价值,日本称其为“长寿菜”,每年从中国大量进口。据统计,截至2015年底,温州市洞头区有20多家杨草蔬菜生产企业。杨旗草养殖区现有面积11600亩,2015年产量约8,768吨,占全国总产量。超过90%的产量。通过市场调查,洞头区杨奇蔬菜生产企业大部分建有污水处理站,但施工时间一般较早,马尾藻加工废水具有高COD,大色度,高SS,废水等特点。 。它含有高浓度的Cl-,这是一种典型的高浓度和高盐有机废水。这种废水一般用预处理+生物处理+深度处理处理,以实现废水的排放,处理成本一般较高。生物处理只不过是使用厌氧和好氧过程。除了培养特殊的耐盐或嗜盐生物以及改变污水和污泥的过程之外,基本上没有改进的余地。目前,各种榆树加工企业的污水处理站不能稳定达到排放标准,严重加剧了洞头区城市污水处理厂的运行负荷。它已成为洞头区工业界普遍存在的问题,迫切需要解决。

1、项目概况

洞头区马尾藻加工企业是一家以生产马尾藻系列产品为主的现代食品企业。废水主要来自预清洗、脱盐、除砷、脆化和清洗过程。废水中氯离子浓度高,COD、油脂含量高,含有大量的褐藻酸盐、多糖、酶等有机污染物。企业里有一个污水处理站。埋地污水处理厂的建设采用“调整+混凝沉淀+A/O+沉淀”工艺。具体工艺流程如图1所示。

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图1原污水处理站工艺流程

从图1可以看出,现有的污水处理站采用混凝沉淀+传统的A / O工艺。由于废水中Cl-含量高,单独的生物处理将不可避免地导致细胞壁分离或细胞损失。活着,微生物无法正常生长,因此现有的缺氧池,有氧池未能发挥其应有的作用。同时,由于设计时间较早,运行时间较长,鼓风机,好氧曝气系统,加药系统,板框式压滤机等设备无法正常开启,混凝沉淀池,好氧池和管道污泥池中的污水严重腐蚀,整个污水处理站处于不良状态。

2、改造工程设计

01设计标准

考虑到企业的生产周期,改造后的污水处理站采用8小时工作制。改造后的污水处理站处理规模为60m3/d,工艺设计按8m3/h进行,根据污水实测数据确定设计进水水质。处理后的污水必须达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》的三级排放标准,并纳入市政管网,由当地市政污水处理厂进一步处理。因此,进出口水质标准设计见表1。

表1中国马尾藻处理废水设计的进出口水质

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02项目难点

(1)高悬浮固体和油。因为山药的加工产品是袋装即食山药,所以在该过程中有几种清洗和漂洗过程,因此废水含有高浓度的悬浮固体和油。

(2)高氯浓度。由于该废水为海鲜加工废水,混合废水中的Cl浓度为5 000-8 000 mg/l,初洗脱盐和除砷水中的Cl浓度甚至高达10 000-15 000 mg/l,高浓度的Cl会抑制生物污染物的去除效率。逻辑系统。

(3)COD浓度较高。水质试验表明,B/C>0.3为可生物降解废水,但由于COD为7000 mg/L左右,且废水中Cl-质量浓度较高,传统的厌氧/好氧工艺不能保证废水的稳定排放。

(4)其他困难。现有的污水处理站都是埋设式施工,池下改造难度大,管道复杂,整个污水站的防腐要求高,场地有限等。

03转型后的流程和描述

(1)改造后工艺流程

针对污水中悬浮物和含油污染物含量大的特点,采用预气浮工艺,采用部分加压溶解气浮法去除污水中的含油和SS污染物。针对废水氯离子浓度高、COD高、导电性好的特点,采用电化学废水处理工艺,通过电场和药剂的联合作用去除废水。采用厌氧+MBR工艺处理电化学处理出水,考虑到运行成本,对水中的大分子、可生物降解有机污染物进行了处理。在氯离子质量浓度不变的前提下,培养嗜盐菌去除电化学处理废水中的低浓度有机污染物,直至达到排放标准,针对现有污水站的埋地建设问题,提出了一种新的方法。所建工艺设备均配备成套设备,并在现有污水站池顶进行加固。所有新设备都放置在游泳池的顶部,以节省占地面积。由于防腐要求较高,所有新水管、泥浆管、药管均采用UPVC材料,新设备均采用聚丙烯板。鉴于场地有限,充分利用现有调节池、好氧池和沉淀池。滇池及混凝沉淀池、风机房、脱水机房等,改造后的工艺流程如图2所示。

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图2改造后污水处理工艺

(2)改造工艺说明

原调节水箱和缺氧水池组合成一个新的调节水箱,新调节水箱设置鼓风曝气系统,确保水质和水量完全调整后油和悬浮物不上升;将地上泵提升到气浮装置,在气浮装置中进行局部加压溶气浮选预处理,去除废水中的大部分油污,大量悬浮固体SS等。 ,以减少Fenton电极板随后电解还原的频率。并减少后续处理负荷。气浮装置的流出物流入电解还原Fenton装置,废水通过外部电场施加。由于废水含有高浓度的Cl-,导电性良好,施加电场后,合并的化学物质一起作用,化学反应严重,废水可以是介质的氧化分解 - 大分子有机污染物;电解还原Fenton装置流出物流入快速下沉装置,通过调节pH值沉淀出大量污泥;快速下沉装置的上清液流入厌氧池,并通过厌氧微生物的代谢除去。废水中的污水有机污染物;通过地面泵将厌氧污水提升至MBR装置,废水中的有机污染物通过好氧微生物的作用进一步降解,MBR膜组件用于维持较高的MBR装置。污泥浓度是为了提高系统的抗冲击负荷能力;来自MBR装置的水通过水泵被泵送到排水箱,水达到标准后排出。

在传统Fenton工艺的基础上,对电解还原Fenton工艺进行了改进。其主要原理是:加入Fe2+,H2O2,在特定的pH条件下,首先接触并充分混合废水和试剂,然后在电解槽中进行电解还原反应,以增加电位差,从而产生更多的OH,从而达到有机物氧化分解的目的。C物质。

电场采用直流电源,功率转换效率高,故障率低。电解还原Fenton法具有反应快、操作简单、自动絮凝等优点。

04工艺设计参数

(1)调节池。1、埋设钢-混凝土结构(原调整池和缺氧池改造)。主要功能是接受废水,发挥均匀化、平均容积的作用。储罐配有曝气系统,在运行过程中必须开启通风系统,以防止油污和悬浮污染物的漂浮和下沉。由于污水处理站24小时不运行,在运行过程中可以通过调整浮动球的液面开关来合理控制调节池的水位,从而有效地调节水质和水量。支持设备:高效联合曝气器组4组、与MBR装置曝气系统共用的气源2台、自吸式提升泵2台、1台1台、单流量Q10 m3/h。头H15m,功率N2。2千瓦

(2)气浮装置。 1套,采用乌布鲁油专用防腐成套。主要功能是通过使用凝结剂和使用加压溶气浮选来减少后续处理负荷,以去除废水中的油,悬浮状态和胶体状态。凝结剂是聚氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)。 PAC的质量分数为10%,剂量为约500L / d,PAM质量分数为1%,给料量为约500L / d。尺寸4.8米×1.2米×2.8米,有效容积12立方米,HRT = 1.5小时。辅助设备:2套自动搅拌加药装置,有效容积1 000 L.

(3)电解还原用芬顿装置。一套,聚丙烯材料成套。尺寸为2.4 m x 1.2 m x 2.4 m,有效容积为5 m3,HRT为0.65 h。设备:加药装置2,有效容积500L,ph在线控制器1。实际运行电压30V,电流60A,pH控制在2.8~3.2之间,m(Fe2+):m(H2O2)=1:2,处理后出水COD去除率大于50%,满足原设计要求。

(4)快速下沉装置。1套,PP材料成套。其主要功能是通过调节废水pH值,使Fenton电解还原后大量污泥沉淀和去除。其体积为2.4m×1.2m×2.4m,有效体积为5m3 m HRT(0.65h)。配套设备:2套投药设备,1套有效体积500 L/L的pH在线控制器。

(5)厌氧池。埋设钢-混凝土结构(原好氧池和二沉池改造)。其主要功能是通过厌氧微生物的代谢将有机物水解、酸化、甲烷化,最终转化为二氧化碳、水、甲烷等,提高污水的可生化性,有利于后续好氧生物处理。尺寸为6.0 m×7.0 m×3.5 m,有效体积为126 m3/h,HRT为16.8h。

(6)MBR设备。 2套,PP材料成套。主要功能是通过好氧微生物的代谢进一步去除废水中的大量有机污染物。作为好氧反应装置,必须满足一定的停留时间,以使好氧池的污泥负荷在正常范围内,并且MBR膜组件保留活性污泥,以维持MBR装置中较高的污泥浓度。为了最大化好氧MBR装置的污染物去除效率,最终流出物通过膜组件过滤以确保处理过的流出物的稳定性。研究表明,当使用MBR工艺处理高盐废水时,系统中的微生物可以适应某些盐度影响。 MBR工艺优于传统生物技术,传统生物技术无法比拟。尺寸为3.0米×2.0米×2.4米,有效体积为21.6立方米,HRT = 8.6小时。辅助设备:4台进出水泵,2台2台,2台流量,10立方米/小时,机头15米,功率2.2千瓦; 1 MBR反冲洗泵,流量10 m3 / h,扬程10 m,功率1.5 kW; 3台罗茨鼓风机(与调节水箱共用),单风量6.01 m3 / min,功率5.5 kW。

(7)污泥池。一是利用原有的污泥池,掩埋钢筋混凝土结构。收集和浓缩每个池中产生的污泥和浮渣。尺寸为2.5 m x 2.0 m x 3.5 m,有效容积为15 m3。配套设备:3kw框架搅拌机1台;螺杆泵1台,流量5m3/h,压力0.6Mpa,功率2.2kw;带式脱水机1台,涂塑防腐漆;带式清洗泵1台,流量8m3/h,扬程49m;空压机1台,功率1.5kw;加料装置1台,有效容积1000L。

3、工程运行效果

在试运行初期,通过调节Fenton反应电压、电流和电解还原投加量,将化粪池污泥接种到厌氧池中。将东头市污水处理厂污泥浓缩池中的污泥接种于MBR装置中。经过近半年的试运行,采用联合工艺处理废水。气浮池COD去除率为25%,Fenton电解还原率为50%,厌氧去除率为65%,MBR设计去除率为70%。各工艺段的水质和去除率见表2。

表2各单元的出水水质和去除率

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注:表中数据为连续14天测量的平均值。

表2表明,各工艺段COD去除率分别为21.3%、53.6%、47.8%和77.8%。各工艺段的运行参数基本达到设计值,出水水质稳定。目标可以满足排放要求。

4、技术经济分析

01运行成本分析

采用组合工艺处理羊栖菜废水。设计废水处理能力为60 m3/dla,工艺运行成本估算如下:(1)按运行300天计算,工艺运行成本如下:

(1)电费。单价为0.70元/(kW·h),整个项目装机容量为90kW,使用容量为71.7kW,功率因数为0.75,电费约为71.7×8×300×0.75 ×0.7~9万/ a,单位电费为5.02元/ m3。

(二)药品费。混凝阶段应加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺,电解还原-芬顿法应加入硫酸、硫酸、硫酸和过氧化氢,快速沉淀法应加入氢氧化钠,成本约为5万元/年,单位药品成本为2.78元/立方米。

(3)劳动力成本。项目运营只需一名工人,年工资福利费用约为2万元,单位劳动成本为1.11元/m3。

总括而言,总营运成本估计为8.91元/立方米。

阳起岛污水处理改造项目于2017年6月开始试运行,改造项目总投资约114万元。自检操作已经150天,处理后的污水质量稳定,污水站配备一名工人。污水站的实际运行费用如下:总耗电量为73 000 kW·h,单位电费为4.26元/ m3;化学品总支出为22000元。单位药房费用为2.44元/ m3;劳动力成本为每月3000元,单位人工成本为1.67元/立方米;到目前为止污水站的试运行,实际运行成本仅为8.37元/ m3,在保证污水合规的前提下,满足了工艺设计的要求。

02技术经济比较

针对企业污水处理站的现状,结合企业排水水质和水量,通过实验室和现场中试确定了联合工艺。与反渗透、多效蒸发等传统高盐废水处理工艺的技术经济比较见表3。

表3传统高盐废水处理工艺技术经济比较

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从表3可以看出,虽然反渗透和多效蒸发工艺处理出水COD较低,但投资和运行成本高于电解还原Fenton组合工艺,实践证明电解还原芬顿组合工艺在经济上是合理的。

5、结论

运行结果表明,“调节气浮电解还原-芬顿快速沉淀-厌氧MBR”联合工艺处理马尾藻加工废水是可行的。出水水质指标符合GB 8978-1996《污水综合排放标准》三级排放标准的要求。实际运行成本仅为8.37元/立方米。

针对羊栖菜废水含盐量高、导电性好的特点,选择了适宜的电化学处理工艺,而不是传统的生物处理方法。实践证明,电解还原Fenton技术具有反应效率高、处理效果稳定、操作成本较低、微生物驯化等特点。当废水含盐量小于0.7%时,厌氧和好氧MBR工艺参数满足初步设计要求。对其他类似工程具有一定的参考价值。

羊栖菜加工废水治理提升改造工程实例

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