ICEAS工藝處理餐欽污水的特點
l餐飲污水的特點
(1)污水水質差,可生化性好餐飲污水的COD在1500~2000mg/L之間,BOD5在800~1000mg/L之間,屬于較高濃度;洗滌鍋、碗、碟等的洗滌水富含油和表面活性劑。
(2)水質、水量不均勻以一天的餐飲業用水情況為例,9:00一l1:00主要為動物屠宰水、蔬菜清洗水、地面沖洗水等,COD、BOD值較低,SS值較高;l1:00—14:00主要為洗鍋、洗碗水等,COD、BOD值較高,表面活性劑值較高,SS值較低,在13:00時用水量達到峰值;14:00—19:00用水量比較穩定;20:00用水量達到另一個峰值,COD、BOD和表面活性劑值較高。因此,餐飲污水處理選擇的工藝必須要能適應水質和水量的變化,并具有良好的去除有機物的能力。
2現行處理工藝概況
從餐飲污水排放特征可以看出,排出的污水中既有非溶性的懸浮物又有溶解性的有機污染物。對非溶性懸浮物的去除一般采用重力分離及相應的強化措施,如斜板(管)隔油沉淀、混凝氣浮、過濾等方法。對溶解性有機污染物的去除有多種方法,如化學法、生物法、吸附法、膜滲透法等。現行使用最廣泛的是傳統活性污泥法工藝和氣浮工藝。其中傳統活性污泥法工藝處理流程長、構筑物多、占地面積大,且處理較高濃度的污水時易產生污泥膨脹現象,系統運行的穩定性較差。氣浮法雖然克服了傳統活性污泥法中的占地大與流程長等缺點,但設備造價、能耗、處理效果和氣味問題都難以改進。
3ICEAS工藝的特點
ICEAS(IntermittentCyclicExtendedAerationSystem)工藝全稱為間歇循環延時曝氣活性污泥法。該工藝由預反應區和主反應區構成,預反應區為生物選擇區,屬于兼氧區域。主反應區通過厭氧一缺氧一好氧交替實現。該工藝處理餐飲廢水有如下優點:
(1)工藝流程簡單、占地小、造價低工藝流程:廚房污水隔油調節池ICEAS反應池出水。原則上,ICEAS污水處理工藝的主體設備只有一個連續進水、間斷曝氣、間斷排水的反應器。與傳統活性污泥法相比,它不需要設二沉池、污泥回流池及污泥回流設備。用在餐飲污水處理上,調節池和初沉池完全可以不設,ICEAS反應器前只需設一個隔油池,甚至在廚房的排水管路上設隔油器后,隔油池都可以不設。因此,設備投資比傳統活性污泥法節省約30%,此外,采用一體化ICEAS工藝的污水處理系統,還具有布置緊湊、占地面積小的優點。
(2)處理效果良好
ICEAS反應器中的底物濃度和微生物濃度是隨時間而變化的,反應過程是不連續的,因此其運行過程是典型的非穩態過程。在連續的曝氣反應階段,底物和微生物濃度的變化是連續的。在此期間,雖然反應器內的混合液處于完全混合狀態,但其濃度的變化是隨時間而逐漸降低的,它有別于連續流活性污泥法中的污染物變化規律;在一個運行周期內,整個反應過程又是非連續的。反應器中活性污泥處于吸附、吸收及生物降解和活化不斷交替的變化過程。在連續流反應器中,有完全混合式(CSTR)和推流式(PF)兩種極端的水流形態。在連續流完全混合式曝氣池中的底物濃度等于出水的底物濃度,底物流入曝氣池的速度即為底物降解速度,根據生化反應動力學的基本規律,由于反應池中的底物濃度很低,其生物化學反應的推動力很小,反應速率和有機物的去除率也較低。在理想的推流式曝氣池中,污水與回流污泥形成的混合液從曝氣池的首端進入,呈推流狀態沿曝氣池流動,至池尾端流出曝氣池,在此期間,曝氣池的各個斷面只有橫向混合而不存在縱向的“返混”。所以,ICEAS反應器是一種較理想的污水處理設備。
(3)污泥沉降性能良好
污泥膨脹是傳統活性污泥法運行過程中常見的問題。90%以上的污泥膨脹都是由絲狀菌的過度生長造成的。目前的研究發現,不同活性污泥生物處理工藝發生污泥膨脹的可能性順序為:完全混合式、階段曝氣式、間歇式、傳統推流式。此外,不同工藝對有機物降解的速率快慢也遵循這個排列順序。ICEASI藝之所以能有效地控制絲狀菌的過量繁殖,主要有下列四個方面的原因:
1)反應器中存在較大的濃度梯度提高底物濃度梯度(或F/M梯度)是控制污泥絲狀菌生長的重要因素。
2)反應器中缺氧(或厭氧)和好氧狀態并存絕大多數絲狀菌(如球衣菌屬)都是專性好氧菌,而活性污泥中的細菌有半數以上是兼性菌。ICEAS進水、曝氣、沉淀和潷水的好氧、缺氧(或厭氧)交替,能抑制專性好氧菌的過量繁殖,而對多數菌膠團形成菌不會產生不利影響。
3)反應器中有較高的底物濃度研究表明,由于絲狀菌比菌膠團形成菌具有更大的比表面積,其對低濃度底物的攝取能力強于菌膠團形成菌。因此,在底物濃度低的環境下,如完全混合式活性污泥中,絲狀菌的生長往往占優勢。而且根據活性污泥動力學選擇性準則可知,具有Ks和u一的絲狀菌在底物濃度低的情況下,生長速率較快。但在ICEAS工藝的整個反應階段,不僅底物濃度較大,而且濃度梯度也較大,只有在反應進入沉淀階段前,其底物濃度才完全和混合曝氣池相同。因此,ICEAS法處理工藝避免了絲狀菌處于競爭優勢的環境。
4)污泥齡短、比增長速率大一般情況下,絲狀菌的比增長速率比其它細菌小。在穩態的條件下,污泥齡的倒數即為污泥的比增長速率,故泥齡長的完全混合式活性污泥法利于絲狀菌競爭優勢的發揮。由于ICEAS法具有理想的推流式運行狀態及快速降解有機物的特點,因此它的污泥齡短而且剩余污泥的排放速率大于絲狀菌的生長速率,致使絲狀菌無法在反應器中生長繁殖。
(4)對進水水質、水量的波動具有較好的適應性在一般的廢水處理構筑物中,由于微生物對其生存環境要求比較嚴格,當進入處理系統的廢水水質、水量發生較大的波動時,處理效果將受到明顯的影響。所以,在一般的廢水生物處理過程中,都要設置調節池以均化水質、調節水量。ICEAS反應器集調節池、曝氣池和沉淀池于一體,能承受較大的水質、水量的波動,具有處理效果穩定的特點。研究表明,ICEAS法在每個運行周期之間及同周期進水階段內出現急劇的水質、水量變化甚至處理負荷猛增到正常負荷2~3倍的情況下,仍能保持良好的處理效果。
綜上所述,ICEAS法是一個在同一運行周期內具有完全混合的特點,在不同運行周期間具有推流式特性的處理工藝,十分適合大中型餐飲業污水的處理。
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