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[废水方案] 食品加工厂废水处理工艺比选

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wgj 发表于 2023-7-2 16:31:51 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题 · 来自 新疆石河子
由于食品种类繁多,原料来源广泛,食品加工污水具有悬浮物、油脂含量高,重金属离子多,COD和BOD数值大,水量变化幅度大,氯、磷化合物含量高,某些情况下水温也较高等特点。
2.1食品工业废水分类及水质特性
2.1.1食品加工废水来源
主要来自三个生产工段:
(1)原料清洗工段。大量砂土杂物、叶、皮、鳞、肉、羽、毛等进入废水中,使废水中含大量悬浮物。
(2)产工段。原料中很多成分在加工过程中不能全部利用,未利用部分进入废水,使废水含大量有机物。
(3)成形工段。为增加食品色、香、味,延长保存期,使用了各种食品添加剂,一部分流失进入废水,使废水化学成分复杂。
2.1.2食品废水的水量水质特性
主要体现在6个方面:
(1)废水量大小不一,食品工业从家庭工业的小规模到各种大型工厂,产品品种繁多,其原料、工艺、规模等差别很大,废水量从数百m3/d到数千m3/d不等。
(2)生产随季节变化,废水水质水量也随季节变化。
(3)食品工业废水中可降解成分名,对于一般食品工业,于原料来源于自然界有机物质,其房水中的成分也以自然有机物质为主,不含有毒物质,故可生物降解性好,其 BOD5/COD 高达0.84。
(4)废水中含各种微生物,包含致病微生物,废水易腐败发臭。
(5)高浓度废水多。
(6)废水中氮、磷含量高。
                工艺名称        
工艺优点        
工艺缺点


























生物法        







活性污泥法        


膜生物反应器        ①容积负荷率高、水力停留时间短;
②污泥龄较长,剩余污泥量减少;
③混合液污泥浓度高,避免了因为污泥丝状菌膨胀或其他污泥沉降问题而影响曝气反应区的MLSS浓度;
④因污泥龄较长,系统硝化反硝化效果好,在低溶解氧浓度运行时,可以同时进行硝化和反硝化;
⑤出水有机物浓度、悬浮固体浓度、浊度均很低,甚至致病微生物都可被截留,出水水质好
⑥ 污水处理设施占地面积相对较小。        目前,膜生物反应器还存在系统造价较高、膜组件易受污染、膜使用寿命有限、运行费用高、系统控制要求高、运行管理复杂等缺点。
               




ABF工艺        ①耐有机物及有毒物的冲击
②处理效率高
③加快了有机污染物的传质速度
④占地面积小
⑤基建费用、运转费用节省
⑥无污泥膨胀
⑦管理简单
⑧设施可间断运行
⑨有利于提高后续曝气池的稳定性        ①必须有地可大用
ABF只有在可资利用地形的情况下才能发挥其运行费用低的优势。这是因为在比较有利的地形条件下(比如高地)可以进行自然通风,而不要求强制通风,从面大大节省运行费用。
②ABF的滤池高度不能太高
ABF的外理数率,在一定条件下是随着渡床高度的增加而增加,在滤床超过某一数借(般为6m)后,外理效率略低干活性污泥
法,所以ABF的滤床高度不能太高。
③回流比要适中
回流比大大时,回流污泥会大最附着干埴料上,从而制约ABF生物膜相作用的发挥,最后致使外理效率下降,但回流比也不能人小,否则其处理负荷也会有大福度的下降。
                克劳斯法        ①消化池上清液中富有氨氮,可以供应大量碳水化合物代谢所需的氮。
②消化池上清液夹带的消化污泥相对密度较大,有改善混合液沉淀性能的功效。        操作严格
               




A/O        ①处理效果好,运行稳定,占地较小,操作管理简单,运行灵活性强。
②好氧生物滤池:停留时间短,保证出水达标。
③采用 SNP特种悬浮型生物填料,系统污泥浓度高,停留时间短。
④维修检修工作量低,需要运行操作人员的要求相对也较低。
⑤厌氧生物滤池:能耗低,为活性污泥法的十分之一,产泥量很少。
⑥所有设备可以采用利浦罐或拼装钢结构,具有施工周期短,投资低,占地节约,外观美观的特点。
⑦低投资,低运行费,尤其适合于规模低于2000~10000吨/日以下的小城镇污水处理厂。        ①由于没有独立的污泥回流系统,从而不能培养出具有独特功能的污泥,难降解物质的降解率较低;
②若要提高脱氮效率,必须加大内循环比,因而加大运行费用。从外,内循环液来自曝气池,含有一定的DO,使A段难以保持理想的缺氧状态,影响反硝化效果,脱氨率很难达到90%
③影响因素水力停留时间(硝化>6h,反硝化<2h)循环比MLSS(>3000mg/L)污泥龄(>30dN/MLSS负荷率(<003进水总氮浓度(<30mg/L)
               
A/A/O        ①污泥中含磷浓度高,具有很高的肥效
②本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺,总的水力停留时间少于其他同类工艺
③在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下,丝状菌不能大量增殖,无污泥膨胀之虞SVI 值一般均小于100        ①运行中勿需投药,两个A断只用轻缓搅拌,并不增加溶解氧浓度,运行费用高
②不适用于小型水厂。
③基建费和运行费均高于普通活性污泥法,运行管理要求高
               



AB法        ①对有机底物去除效率高。
②系统运行稳定。主要表现在:出水水质波动小,有极强的耐冲击负荷能力,有良好的污泥沉降性能。
③有较好的脱氮除磷效果。
④节能。运行费用低,耗电量低,可回收沼气能源。经试验证明,AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20%~25%。        ①A段在运行中如果控制不好,很容易产生臭气,影响附近的环境卫生,这主要是由于A段在超高有机负荷下工作,使A段曝气池运行于厌氧工况下,导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。
②当对除磷脱氮要求很高时,A段不宜按AB法的原来去处有机物的分配比去除BOD55%60%,因为这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低,不能有效的脱氮。
③污泥产率高,A段产生的污泥量较大,约占整个处理系统污泥产量的80%左右,且剩余污泥中的有机物含量高,这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。
               




SBR        ①工艺系统组成简单,曝气池兼具二沉池的功能,无污泥回流设备;
②耐冲击负荷,在一般情况下(包括工业废水处理)无须设置调节池;
③反应推动力大,易于得到优于连续流系统的出水水质;
④运行操作灵活,通过适当调节各阶段操作状态可达到脱氨除磷的效果;
⑤活性污泥在一个运行周期内,经过不同的运行环境条件,污泥沉降性能好.SVI较低能有效地防止丝状菌膨胀;
⑥该工艺可通过计算机进行自动控制,易于维护管理。        ①容积利用率低;
②水头损失大;
③出水不连续;
④峰值需氧量高;
⑤设备利用率低;
⑥运行控制复杂;
⑦不适用于大水量。
        生物膜法        生物滤池        ①处理效果好
②运行稳定、易于管理、节省能源        ①占地面积大、不适于处理量大的污水;
②滤料易于堵塞;
③产生滤池蝇,恶化环境卫生
④喷嘴喷洒污水,散发臭味。
               


生物转盘        ①能耗低,管理方便;
②产泥量少,固液分离效果好;
③脱落的生物膜比活性污泥法易沉淀,不会发生堵塞现象,净化效果好;
④可用来处理浓度高的有机废水;
⑤废水与盘片上生物膜的接触时间比滤池长,可忍受负荷的突变;
⑥耗电量少;
⑦生物膜培养时间短        ①占地面积较大;
②有气味产生,对环境有一定的影响;
③在寒冷的地区需做保温处理。
               

生物接触氧化法        ①由于填料的比表面积大,池内的充氧条件良好。生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池及生物滤池。因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷。
②生物接触氧化法不需要污泥回流,不存在污泥膨胀问题,运行管理简便。
③由于生物固体量多,水流又属完全混合型,因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。
④生物接触氧化池有机容积负荷较高时,其F/M保持在较低水平,污泥产率较低。        ①填料上的生物膜的量需视BOD负荷而异。BOD负荷高,则生物膜数量多;反之亦然。因此不能借助于运转条件的变化任意地调节生物量和装置的效能。
②生物膜量随负荷增加而增加,负荷过高,则生物膜过厚,易于堵塞填料。所以,必须要有负荷界限和必要的防堵塞冲洗措施。
③大量产生后生动物(如轮虫类等)。若生物膜瞬时大块地脱落,则易影响处理水水质。
④组合状的接触填料会影响均匀地曝气与搅拌。
               


曝气生物滤池        ①从投资费用上看,曝气生物滤池不需设二沉池,水力负荷、容积负荷远高于传统污水处理工艺,停留时间短,厂区布置紧凑,可以节省占地面积和建设费用,
②从工艺效果上看,由于生物量大,以及滤料截留和生物膜的生物絮凝作用,抗冲击负荷能力较强,耐低温,不发生污泥膨胀,出水水质高。
③从运行上看,曝气生物滤池易挂膜,启动快。根据运行经验在水温10~15℃时,2~3周可完成挂膜过程。
④曝气生物滤池中氧的传输效率高,曝气量小,供氧动力消耗低,处理单位污水电耗低。此外,自动化程度高,运行管理方便。        ①曝气生物滤池对进水的Ss要求较高,需要采对S有较高处理效果的预处理工艺。而且,进水的浓度不能太高,否则容易引起滤料结团、堵塞。
②曝气生物滤池水头损失较大,加上大部分都建于地面以上,进水提升水头较大。
③曝气生物滤池的反冲洗是决定滤池运行的关键因素之一,滤料冲洗不充分,可能出现结团现象,导致工艺运行时失效。操作中,反冲洗出水回流入初沉池,对初沉池有较大的冲击负荷。此外,设计或运行管理不当回造成滤料随水流失等问题。
④产泥量略大于活性污泥法,污泥稳定性稍差。
               




生物流化床        ①容积负荷高,抗冲击负荷能力强:由于生物流化床是采用小粒径固体颗粒作为载体,且载体在床内呈流态化,因此其每单位体积表面积比其他生物膜法大很多。这就使其单位床体的生物量很高(10~14g/L),加上传质速率快,污水一进入床内,很快地被混合和稀释,因此生物流化床的抗冲击负荷能力较强,容积负荷也较其他生物处理法高。
②微生物活性高:由于生物颗粒在床体内不断相互碰撞和摩擦,其生物膜厚度较薄,一般在0.2μm以下,且较均匀。据研究,对于同类污水,在相同处理条件下,其生物膜的呼吸率约为活性污泥的两倍,可见其反应速率快,微生物的活性较强。这也是生物流化床负荷较高的原因之一。
③传质效果好:由于载体颗粒在床体内处于剧烈运动状态,气-固-液界面不断更新,因此传质效果好,这有利于微生物对污染物的吸附和降解,加快了生化反应速率。        其主要缺点是设备的磨损较固定床严重,载体颗粒在湍流过程中会被磨损变小。此外,设计时还存在着生产放大方面的问题,如防堵塞、曝气方法、进水配水系统的选用和生物颗粒流失等。因此,目前我国污水处理中应用较少。
物理化学法        化学法        混凝法        设备简单,维修操作易于掌握,处理效果好,间歇或连续运行可以。        不断向污水中投药,经常性运行费用较高,沉渣量大,且脱水困难。
                沉淀法        物理过程简便易行,设备简单,固液分离效果良好。        一般沉淀池的占地面积较大,可能发生二次污染
                吸附法        处理效果好、操作简单、方便管理、工艺简单,处理装置安装维护简便、材料更换简单易行;        最主要的还是吸附材料(吸附剂)用量多,成本昂贵。
               
离子交换法        无机离子的去除能力优良。
具再生能力,且装置简单。        纯化(交换)容量有一定的限制、水质会起伏
树脂会有有机物溶出的情形。
树脂表面会有微生物的增殖。
树脂的崩解碎片等会造成水中颗粒的增加。
树脂的再生过程较麻烦。
        膜析法        

渗析法        ①也是最重要的一项就是占地面积——膜工②占地面积小,为用户节省土地成本,在土地资源紧张的情况下是个很重要的优点。与传统的污水处理方法比较,它处理出来的水质非常稳定。
③人工成本较低。可以做成高度自动化,实现无人全自动处理,所以人力成本是非常节省的。        在压力下不可避免的会被栓塞,会被污染,会断丝,必须定期舒塞,清洁,检查,后期运营成本相对较高,且容易造成二次污染。
               








电渗析        ①能量消耗少:
电渗析器在运行中,不发生相的变化,只是用电能来迁移水中已解离的离子。它耗用的电能一般是与水中含盐量成正计的大多数人认为·对含盐量4000~5000mg/L以下的苦威水的变化,电海析技术是耗能少的较经济的技术。
②药剂耗量少·环境污染小:
离子交换技术在树脂交换失效后要用大量酸·碱进行再生,水洗时有大量废酸,碱排放,而电渗析系统仅酸洗时需要少量酸。
③设备简单·操作方便:
电涉析器是用塑料隔板与离子交换膜剂电极板组装而成的·它的主体配套设备都比较简单,而且膜和隔板都是高分子材料制成·因此·抗化学污染和抗腐蚀性能均较好,在运行时通电即可得淡水,不需要用酸碱进行繁复的再生处理。
④设备规模和除盐浓度活应性大:
电渗析水处理设备可以从每日几十吨的小型生活饮用水淡化水站到几千吨的大,中型淡化水站。
⑤用电较易解决、运行成本较低:        ①对离解度小的盐类及不离解的物质难以去除·
②电器析器是由几十到几百张较薄的隔板和膜组成-部件多,组装要求较高·组装不好·会影响配水均匀·
③电渗析设备是使水流在电场中流过,当施加一定电压后,靠近膜面的滞留层中电解质的盐类含量较少此时·水的离解度增大,易产生极化结垢和中性扰乱现象,这是电渗析水处理技术中较难掌握又必须
重视的问题。
④电渗析器本身耗水量还是较大的-虽然采取极水全部回收,浓水部分回收或降低浓水进水比例等措廉·但本身的耗水量仍达20%~40%-因此·缺水地区·应用电港析水处理技术会受到一定明制。
⑤电渗析水处理对原水净化处理要求较高·需增加精密过滤设备-
               


反渗透        连续运行,产品水水质稳定
无须用酸碱再生
不会因再生而停机
节省了反冲和清洗用水
以高产率产生超纯水
无再生污水,不须污水处理设施
无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施
减小车间建筑面积
使用安全可靠,避免工人接触酸碱
减低运行及维修成本
安装简单、安装费用低廉        需要高压设备,原水利用率只有75-80%。膜要定期清洗。

经过上述工艺对比,本设计拟采用“格栅+调节池+竖流沉淀池+ EGSB-SBR工艺“进行处理。格栅主要处理水体中的悬浮颗粒,调节池主要处理水质水量,竖流式沉淀池主要去除里面的沉淀物,EGSB主要去除水中COD,SBR主要去除水中BOD5,紫外线消毒渠主要对水中的大肠杆菌等微生物进行去除。
根据目前工艺的应用,各个构筑物对于水体中主要污染物去除率如下:
工艺名称        SS        COD        BOD        铵态氮
格栅        20%        0%        0%        0%
调节池        0        0        0        0
竖流式沉淀池        60%        30%        30%        0%
EGSB        40%        80%        70%        0%
SBR        30%        85%        93%        85%
紫外线消毒渠        0%        0%        0%        0%
项目         水量(m3/d)         CODCr(mg/L)         BOD5(mg/L)         SS(mg/L)         NH3-N(mg/L)         pH
进水         400         2500         1300         480         40         5.0~9.0
出水水质        52.5≤100         19.11≤20         64.51≤70         6≤15         6.0~9.0

精彩评论2

暴龙哥 发表于 2023-7-7 23:33:26 | 显示全部楼层 · 来自 广东东莞
非常感谢楼主的分享,正好需要 太感谢了
bingyu10086 发表于 2023-7-14 17:01:22 | 显示全部楼层 · 来自 河北唐山

非常感谢楼主的分享,谢谢
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