豆制品污水处理工艺.docx
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豆制品污水处理工艺
豆制品污水
处
理
工
艺
山东金益百特机械有限公司
2015-6
一、项目概况------------------------1
二、处理水量和水质------------------------1
三、设计依据------------------------2
四、设计原则------------------------3
五、处理工艺设计------------------------3
六、设计处理效果------------------------7
七、处理工段设计参数------------------------7
八、自动化控制设计------------------------9
九、设计方案总结---------------------------9
一十、售后服务承诺--------------------------10
一、设计概况
豆制品企业的废水主要来源于原料黄豆的浸豆、泡豆及压榨废水和冲洗废水，该废水有机物含量高，可生化性强，是污染环境的高浓度废水。
废水的污染物大都为可降解有机物，可生化性达到0.6—0.7，废水的C∶N∶P平均为100∶4.7∶0.7，适合微生物的生长，对于该类型的废水的处理关键是选择合适的处理工艺和相关参数的合理设计是至关重要的。
豆制品废水主要来源于洗豆水、泡豆水、浆渣分离水、压滤水、各生产工艺容器的洗涤水、地面冲洗水等[1]。
其中黄泔水CODCr高达20000～30000mg/L,泡豆水的CODCr4000～8000mg/L[2],其他
废水CODCr相对较低。
根据实际工程经验,豆制品废水处理易出现以下问题:
①豆制品生产属于间歇生产方式,排水时间较集中,水量和水质很不均匀;②SS高达1000～1500mg/L,厌氧条件下易在废水表面形成浮渣层;③高浓度废水在厌氧处理过程中易酸化,使厌氧单元的处理效果恶化;④好氧阶段,采用活性污泥法处理,易产生污泥膨胀。
二、处理水量、进水质和排放标准
1、废水流量：
Q=20m3
2、最大日处理水量：
20m3/天
3、时平均水量：
1m3/h
4、进水水质
pH值4---6
悬浮物SS1000mg/L
CODCr20000mg/L
BOD510000mg/L
氨氮NH3-N100mg/L
5、出水水质标准
pH值6---9
悬浮物SS≤70mg/L
CODCr≤100mg/L
BOD5≤30mg/L
氨氮NH3-N15mg/L
三、改造设计依据
1．《污水综合排放标准》（GB8978——1996）
2．《给排水工程结构设计规范》（GBJ69——84）
3．《地表水环境标准》（GB3838——2002）
4．《室外排水设计规范》（GBJ14——87）
5.《环境设备材料手册》（第二版）冶金工业出版社
6.《水处理工程师手册》化学工业手册
7.《环境工程手册——废水卷》高等教育出版社
8.《环境保护设备选用手册——水处理》化学工业出版社
9.现场收集资料数据、国家、地方其他相应的法律法规和企业提供的《环境影响评价报告书》。
四、改造设计原则
1、设计的治理工艺流程必须适应废水水质水量的变化及排放规律的要求。
2、设计的废水处理工艺流程应技术先进、稳定可靠、处理效率高。
3、改造方案的设计要考虑到投资省，占地面积小，自动化程度高，运行费用低、操作劳动强度低的特点。
4、处理工艺流程要简洁高效，以便方便管理。
5、采用能耗低效率高的动力设备，保证运行成本的尽可能低，做到经济节能。
五、处理工艺流程设计
1、处理工艺的确定
豆制品废水处理工艺选择应根据废水的水质、排放标准及企业的具体情况进行综合分析对比后确定，通常包括三个组成部分：
一是预处理，目的是去除废水中的悬浮物和浮渣，采用的方法以物化为主，如筛网、沉淀、混凝沉淀、气浮等；二是生物处理，这是整个处理工艺的核心，通过微生物的新程代谢作用，分解废水中溶解性有机物，常用的方法有活性污泥法，如SBR、生物接触氧化法、射流曝气、氧化沟、浅层曝气等。
厌氧生物处理方法主要有水解酸化、UASB、厌氧滤池等。
结合我们多年的工程经验，确定处理主体工艺流程为“厌氧水解+混凝沉淀+气浮+生物接触氧化+二次沉淀”的主体工艺。
2、工艺流程设计
废水
细格栅
上清液
污调节池空气搅拌
泥
回泵
流
厌氧水解池
污
混凝沉淀池PAC、PAM絮凝剂
气浮池
泥
接触氧化池压缩空气
回
流
污泥浓缩池沉淀池
污泥干化场达标排放
干化外运
3、工艺流程简述
①细格栅井：
粗格栅去除进站污水中的大块杂物和部分悬浮物，主要为后续单元动力设备的正常运行提供保障。
②调节池：
本单元主要是均和水质、平衡水量，削减高峰水量对后续处理单元的冲击负荷，大大降低水量变化对处理效果的影响，减少处理构筑物的容积节省工程投资费用，便于系统自动化控制。
③厌氧水解池：
在高浓度废水处理工艺中，厌氧处理技术是一个关键步骤，成功的厌氧水解工段去除效率可达到50%以上。
废水的厌氧生物处理是指在没有游离氧的情况下，以厌氧生物为主对有机物进行降解的一种处理方法。
在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解，转化为简单、稳定的小分子化合物，同时释放出能量。
其中，大部分能量以甲烷（CH4）的形式出现，如果厌氧消化过程彻底，最终产物均为CH4、CO2及NH3（NH4HCO3）。
本单元除了降解有机物同时还为后续好氧处理作了很重要的前期处理。
其特点表现在：
a非常经济的技术，不需要动力消耗、不需要药剂消耗；
b设备负荷高，占地少，投资省；
c剩余污泥量少，高度无机化、脱水容易；
d初次启动过程缓慢，一般需要5—10周时间，通过接种的方式可加以解决；
e受反应温度的影响而波动；
f效率受pH值的影响较大，最合适的范围在6.8---7.2之间。
④混凝沉淀池:
本处理单元是将适当数量的混凝剂投入水体，经过充分混合、反应，使废水中微小悬浮颗粒和胶体颗粒相互产生凝聚作用，成为颗粒较大，易于沉降的絮凝体（颗粒直径>20µm），经过沉淀加以去除。
混凝沉淀的优点是去除效率高，对废水的悬浮物、浊度和色度有很高的去除，对COD、BOD的去除也有很好的效果。
根据实验室混凝实验表明，混凝剂采用的聚合氯化铝（PAC）助凝剂采用聚丙烯酰胺（PAM）最佳工艺条件为：
pH值为6.0---7.5、搅拌速度160r/min、搅拌时间15min、混凝剂投加量100mg/L、沉降时间150min，COD去除率可达60%左右。
附：
常用混凝剂的一般特性
混凝剂名称
一般特性
精制硫酸铝
水解作用缓慢；含无水硫酸铝50%---52%，含不不溶性杂质约0.05%---0.30%；适用水温20—40；当pH值为4.5---5时，主要去除水中有机物和色度;；当pH值为6.5---7.5时，主要去除水中悬浮物
粗制硫酸铝
制造工艺简单,比精制品便宜20%；含无水硫酸铝20%---25%，含不不溶性杂质约20%---30%;其他同精制品
硫酸亚铁
pH值﹤8.5时，混凝效果较差；腐蚀性较大；絮体形成快，较稳定，沉淀时间短，适应温度范围较广
三氯化铁
最优pH值在6---8.4之间；不受温度影响，絮凝体生成快，颗粒大，沉淀速度快，效果好，脱色效果好；易溶解，易混合；沉渣多，腐蚀性大
聚合氯化铝（PAC）
混凝能力强，效率高，耗药量少；絮凝体生成快，颗粒大，沉淀速度快，适应的pH值与温度范围广，操作方便，腐蚀性小，价格相对贵
聚丙烯酰胺（PAM）
混凝能力强，效率高，耗药量少；絮凝体生成快，颗粒大，沉淀速度快，适应的pH值与温度范围广，操作方便，腐蚀性小，絮体强度较小，易破碎，污泥含水率较大，污泥透水性稍差，价格相对较贵
⑤气浮池：
气浮装置的工作原理是在一定条件下，将大量空气溶于水中，形成溶气水，作为工作介质，通过释放器骤然减压，快速释放，产生大量微细气泡黏附于经过混凝反应后废水中的“矾化”上，使絮体上浮，从而迅速地除去水中的污染物质，达到净化的目的。
⑥接触氧化池：
废水的好氧生物处理是一种有氧的情况下，以好氧微生物为主对有机物进行降解的一种处理方法。
废水中存在的各种有机物，以胶体状、溶解态的有机物为主，作为微生物的营养源。
这些有机物经过一系列的生物反应，逐级释放能量，最终以无机物质稳定下来，达到无害化。
原生质（微生物）剩余污泥（C5H7NO2）
合成
有机物+氧+微生物
中间产物CO2、H2O、NH3、SO42+、PO43-+能量
分解
由图可见，有机物被微生物摄取之后，通过新程代谢活动，有机物一方面被分解、稳定，并提供微生物生命活动所需的能量；一方面被转化，合成为新的原生质（或称细胞质）的组成部分，使微生物自身生长繁殖，废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分称为剩余活性污泥，剩余污泥需进一步处置。
⑦沉淀池：
本单元主要是利用重力的作用使废水中的悬浮物、生物处理后产生的污泥或生物膜与水分离，形成泥水界面。
⑧污泥浓缩池：
本单元主要是将各个处理单元产生的剩余污泥汇集，通过静置使污泥进一步浓缩。
⑨污泥干化场：
进过污泥浓缩后的污泥含水率仍然在98%以上，需要进一步处理，采用污泥干化场的方式是无需机械压滤机等设备，但需要一定的场地。
六、设计改造处理效果
本处理系统对各项水质指标的去除率见下表：
工段
厌氧水解
混凝沉淀+气浮
接触氧化
沉淀
项目
进水
（mg/l）
出水
（mg/l）
去除率%
进水
（mg/l）
出水
（mg/l）
去除率%
进水
（mg/l）
出水
（mg/l）
去除率%
进水
（mg/l）
出水
（mg/l）
去除率%
pH
4---6
5---7
-
5---7
5---7
-
5---7
6---9
-
6---9
6---9
-
CODCR
20000
8000
60
8000
5000
37.5
5000
120
97.6
120
90
25
BOD5
10000
8000
20
8000
4000
50
4000
50
98.8
50
30
40
SS
1000
600
40
600
200
67
200
100
50
100
60
40
NH3-N
100
60
40
60
50
16.7
50
15
70
15
15
-
备注：
①CODCR、BOD5、SS、NH3-N单位为mg/L，pH为无纲量，色度单位为倍；
②为安全计进水指标取上限值，格栅、调节单元的去除效率未列入。
七、处理工段改造设计
1、细格栅井
原有格栅井，增加细格栅一片。
2、调节池
原有调节池进行清理。
内设1套液位自控系统，污水提升泵2台，一用一备，型号:
WQ-5-0.75,水力停留时间：
大于8.0h。
3、厌氧水解池
设计有效水深：
2.0m；有效容积：
5m3；水力负荷：
0.8m3/（m2·h）；力停留时间：
5.0d。
4、混凝沉淀池
原有池体进行改造，分两格设置第一格为快速反应区，水力停留时间：
15min，快速搅拌，
辅助设备有2台加药机，型号：
JY-100型。
5、气浮机
气浮机由气浮主机、刮渣机、配电、加药系统等组成。
它是通过曝气机的作用下将空气连续不断
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