味精廠廢水處理工程
味精廠在生產過程中產生的廢水具有SO42-高、COD高、氨氮高和pH值低等特點。如采用厭氧+好氧工藝(如UASB+SBR等)處理,因廢水中SO42-的大量存在,工藝將變得相當復雜,一次性投資很大。
南寧味精廠的生產廢水高濃度廢水的水質如下:COD為25000mg/L,NH3-N為10000mg/L,BOD5為13000mg/L,SO42-為45000mg/L,pH=1.5~3。
為避免原水中SO42-的影響采用好氧生物處理工藝,并以德國Claushtal工科大學物相傳遞研究所研制開發的HCR(High Performance Compact Reactor)為核心工藝,其流程如圖1所示。
中和絮凝沉淀池、HCR、脫氣池、二沉池、接觸氧化池的有效容積分別為50、15、5、40、50L,HCR、接觸氧化池的水力停留時間分別為(3~5)、(12~16)h,污泥停留時間為6~8h。
HCR反應器為兩端封閉的圓柱形容器,頂部安裝射流器并開有一排氣孔。反應器的部分出水、絮凝沉淀池出水及回流污泥通過循環泵加壓經管道混合后進入HCR頂部的射流器,形成高速射流,同時由于負壓作用而吸入大量空氣。射流器的兩相噴頭將吸入的空氣切割成微小氣泡,從而在其下方形成高速泵流剪切區。富含溶解氧的污水經導流桶流到反應器底部后又沿外桶壁向上反流,從而形成環流。在此過程中微氣泡和活性污泥充分接觸,獲得了很好的傳質效果(氧傳輸利用率高達50%)。
首先用石灰乳將廢水pH值中和至6.5~8,然后加入PAFC(聚合氯化鋁鐵),絮凝沉淀0.5h(COD去除率為20%~30%)后上清液進入HCR。HCR出水經脫氣池(主要脫去附著在活性污泥表面的CO2、空氣等)脫氣后進入沉淀池進行泥水分離,HCR可去除70%~80%的COD。沉淀池出水經接觸氧化池處理后出水達到進入城市管網的排放要求。
結果及討論
以桂林市第四污水廠的活性污泥作為種泥,經過培養馴化后投入HCR并啟動處理系統。僅7dHCR系統的容積負荷就從4 kgCOD/(m3·d)升至15kgCOD(m3·d);18d以后容積負荷達到28.74kgCOD/(m3·d),且系統運行穩定。
污泥濃度與COD去除率關系見表2。
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由表2可知,當HCR進水COD在5710~13800mg/L、活性污泥濃度在13~20g/L時,污泥濃度與容積負荷呈一定的正相關關系。此時微生物降解COD速度較快,對COD去除率較高。當污泥濃度<13g/L時,如果進水COD濃度高,由于微生物量太少,水中的COD不能被有效降解,使HCR去除COD的能力降低;而當污泥濃度>20g/L時,由于微生物量多,消耗氧氣量大,此時要防止溶氧量不足而導致好氧生物死亡。因此,反應器內活性污泥濃度保持在13~20g/L為宜。
結論
① 味精廠廢水可采用以HCR為核心的好氧生物方法進行處理。該工藝不需對其中的SO42-進行預處理,且容積負荷和污泥負荷都很高,COD去除率達93%以上,出水能達到進入城市管網的排放要求。
② HCR處理南寧味精廠廢水所產生的剩余污泥中蛋白質含量較高,可回收作飼料蛋白,在治理污染的同時獲得了顯著的經濟效益。
③ 該工藝技術上可行、設計緊湊、結構合理、占地面積少、水力停留時間較短。
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