定邊農(nóng)業(yè)示范園污水項(xiàng)目準(zhǔn)備驗(yàn)收
2017-03-01 21:22:52
xiaoyifan
1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
1.1基本資料
本項(xiàng)目為陜西省定邊縣馬鈴薯加工企業(yè)生產(chǎn)廢水，廢水來源為馬鈴薯沖洗廢水、去皮清洗廢水、設(shè)備、儲(chǔ)罐及地面沖洗廢水 污水處理設(shè)施建好后需滿足以下規(guī)范及限值。
（1）污水處理廠出水水質(zhì)達(dá)到《黃河流域（陜西段）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB61/224-2011）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以上標(biāo)準(zhǔn)中沒有的污染指標(biāo)執(zhí)行《淀粉工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 25461-2010）
的規(guī)定。
（2）廠界聲學(xué)環(huán)境執(zhí)行《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096－2008） 及《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348－90）Ⅲ類，工程施工期執(zhí)行《建筑施工場界噪聲限值》（GB12523－90）
（3）惡臭氣體執(zhí)行GB14554－93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
（5）污泥執(zhí)行GB4284－84《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》或GB16889－1997《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》
（6）大氣環(huán)境執(zhí)行GB3095－96《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)
（7）聲學(xué)環(huán)境執(zhí)行GB3096－93《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)
1.2編制依據(jù)
(1) 建設(shè)單位提供的相關(guān)資料；
(2)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50014-2006；
(3)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50013-2006；
(4)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003；
(5) 《黃河流域（陜西段）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB61/224-2011）
(6)《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/T19820-2002；
(7)《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50335-2002；
(8) 《淀粉工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 25461-2010）；
(9)《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ50069-2002；
(10)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95；
(11)《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50034-92；
(12)《工業(yè)企業(yè)場界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB12348-90。
1.3編制原則
根據(jù)國家、省市有關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策和該項(xiàng)目的實(shí)際要求，確定以下編制原則：
（1）技術(shù)可靠性原則。確定廢水處理工藝時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠的成熟技術(shù)，以保證處理后水質(zhì)達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備選型要綜合考慮性能、價(jià)格因素，設(shè)備要求高效節(jié)能，噪音低，運(yùn)行可靠，工程及其材料使用壽命長。關(guān)鍵設(shè)備采用進(jìn)口設(shè)備，一般設(shè)備采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)設(shè)備，以確保處理系統(tǒng)長期、連續(xù)、高效運(yùn)行。
（2）經(jīng)濟(jì)節(jié)省性原則。選擇處理工藝時(shí)，在滿足使用要求的前提下，盡量采用優(yōu)化組合工藝，來最大限度地降低工程的基建投資和運(yùn)行成本。
（3）遠(yuǎn)近期結(jié)合原則。在方案編制時(shí)，要根據(jù)該項(xiàng)目現(xiàn)有的排水量情況及遠(yuǎn)期發(fā)展的情況，來綜合分析比較，適當(dāng)考慮將來發(fā)展的可能性。
（4）管理方便性原則。在方案設(shè)計(jì)時(shí)，盡量采用操作簡便的控制方式，便于管理，以保證操作方便、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全。
（5）結(jié)合自然地形地貌，將處理工藝建、構(gòu)筑物及設(shè)備與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，做到美觀大方，并具有較好的衛(wèi)生環(huán)境
（6）充分考慮企業(yè)內(nèi)部建設(shè)污水處理站的特殊要求，充分考慮風(fēng)向、氣候等特點(diǎn)，采取節(jié)能降噪工藝，消除工程噪音強(qiáng)度和不良?xì)馕稘舛鹊确矫娌唤o建設(shè)方及外界造成不良影響對(duì)污水處理站的廢氣進(jìn)行收集除臭后高空排放，污水處理設(shè)施采用地下鋼砼封閉結(jié)構(gòu)，不影響企業(yè)周圍環(huán)境。
1.4 編制范圍
本方案的編制范圍是：以本污水處理站為界區(qū)，從本項(xiàng)目的污水處理站污水入口至污水處理站排水出口為止。
具體編制范圍如下：
（1）污水處理站內(nèi)的污水處理工藝設(shè)計(jì)、污泥處理工藝設(shè)計(jì)。
（2）工藝設(shè)備設(shè)計(jì)及設(shè)備選型；
（3）配電及自控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；
（4）界區(qū)內(nèi)配套設(shè)施及構(gòu)建物的建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、通風(fēng)設(shè)計(jì)
2 工程目標(biāo)
2.1處理能力
根據(jù)業(yè)主提供數(shù)據(jù)，本項(xiàng)目采用近期與遠(yuǎn)期相結(jié)合的設(shè)計(jì)思路，一期總處理水量750m3/D，遠(yuǎn)期1500m3/d。土建等基礎(chǔ)設(shè)施按照遠(yuǎn)期規(guī)劃建設(shè)，工藝設(shè)備部分按照近期規(guī)劃建設(shè)，預(yù)留遠(yuǎn)期接口。
2.2進(jìn)水水質(zhì)
根據(jù)業(yè)主提供數(shù)據(jù)并結(jié)合相類似企業(yè)的廢水水質(zhì)情況，本項(xiàng)目制定表1水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：
表1 進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)
2.4質(zhì)量目標(biāo)
(1) 工程質(zhì)量合格率100%；
(2) 設(shè)備安裝合格率100%；
(3) 再投訴率為0%；
(4) 調(diào)試運(yùn)行一次成功，環(huán)保驗(yàn)收一次通過。
3 工藝流程的確定
處理工藝的選擇是廢水處理工程建設(shè)的關(guān)鍵，處理工藝是否合理直接關(guān)系到污水處理站的處理效果、出水水質(zhì)、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、投資及運(yùn)轉(zhuǎn)成本和管理操作水平等。因此，必須結(jié)合實(shí)際情況，綜合考慮各方面因素，慎重選擇合適的處理工藝，以達(dá)到最佳的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。
馬鈴薯淀粉廢水來源馬鈴薯淀粉生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水主要來自兩個(gè)部分：一為清洗工段清洗馬鈴薯產(chǎn)生的廢水。這部分廢水主要成分為馬鈴薯表面的泥沙。通常可在生產(chǎn)過程中增添少許設(shè)備，經(jīng)簡單的沉淀處理后就可循環(huán)使用。二為提取工段的廢水。這部分廢水由兩個(gè)生產(chǎn)階段產(chǎn)生：一是淀粉乳提取產(chǎn)生的廢水，主要是馬鈴薯自身的含水量，即細(xì)胞液，故該廢水中的蛋白質(zhì)含量較高。這部分廢水不能循環(huán)使用，又因回收蛋白成本費(fèi)用高，目前全部外排。二是淀粉提取產(chǎn)生的廢水，生產(chǎn)過程中對(duì)水質(zhì)的要求高，但用水量小，也稱為工藝廢水。該廢水中主要含有淀粉、蛋白質(zhì)等有機(jī)物，COD(化學(xué)需氧量)、BOD（生物需氧量）濃度非常高。目前馬鈴薯淀粉企業(yè)排放的污水主要為細(xì)胞液和工藝廢水。
3.1水量、水質(zhì)分析
根據(jù)業(yè)主提供的數(shù)據(jù)，制定的污水水量平衡表如下：
說明：虛線部分為預(yù)留部分，如需回用需接入回用設(shè)備即可。
生產(chǎn)工藝廢水處理系統(tǒng)即可達(dá)到環(huán)保要求的排放限值。
根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求，廢水具有以下特征：
1）污水中含有大量SS、雜物，這些若不經(jīng)處理直接進(jìn)入生化處理系統(tǒng)會(huì)在生化系統(tǒng)中積累而占據(jù)大量池容，使池容不斷減少最終導(dǎo)致系統(tǒng)完全失效。同時(shí)，去除對(duì)生物處理過程中有抑制作用的物質(zhì)，減少生物反應(yīng)的負(fù)荷，改善生物反應(yīng)的條件，對(duì)生物系統(tǒng)正常運(yùn)行，降低運(yùn)行費(fèi)用都是必不可少的一步。
2）污水中對(duì)生化反應(yīng)有抑制作用的物質(zhì)主要是：PH值等，PH值在初沉前進(jìn)行調(diào)整。其余物質(zhì)在預(yù)處理中不考慮，可通過生化段來去除。
3）污水可生化性分析
污水采用生物處理的方法是較經(jīng)濟(jì)的，但本項(xiàng)目要求在去除有機(jī)物的同時(shí)，到達(dá)脫氮除磷的效果，需對(duì)水質(zhì)進(jìn)行分析，確定是否需要投加化學(xué)藥劑方能達(dá)到處理目的。
1)BOD5/COD：該指標(biāo)體現(xiàn)了污水的可生化程度，是決定工藝主體參數(shù)的重要指標(biāo)，本項(xiàng)目 BOD5/ COD＞0.3，可采用生物方法去除有機(jī)物。
2)反硝化過程碳源較充足。
3)BOD5負(fù)荷較高,可取得較好的除磷效果，可采用適當(dāng)?shù)纳锾幚沓住?
綜上所述，本項(xiàng)目可采用生物處理工藝去除有機(jī)物和除磷脫氮。
3.2廢水中污染物的去除機(jī)理
3.2.1有機(jī)物去除
有機(jī)物可通過厭氧和好氧的生物處理過程，轉(zhuǎn)化成CO2或CH4而得以去除，部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為細(xì)菌或被細(xì)菌吸附通過污泥排出污水處理系統(tǒng)。本項(xiàng)目要達(dá)到BOD5＜10mg/l的排放要求，必須進(jìn)行充分的生物好氧處理，方可達(dá)到排放要求。有機(jī)物的去除程度主要受污水的可生化程度和反應(yīng)器好氧時(shí)間的影響，污水可生化程度越高，生物處理系統(tǒng)去除總碳的程度越高，另外，需要有足夠的好氧停留時(shí)間，出水才可以達(dá)到較低BOD5排出量。
3.2.2脫氮
污水生物脫氮的基本原理：先通過硝化反應(yīng)將氨氮氧化為硝酸鹽氮，再通過反硝化反應(yīng)將硝酸鹽氮還原成氣態(tài)氮從水中逸出。在硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)的過程中，環(huán)境因素對(duì)它們的影響有很大區(qū)別，下面是各主要因素的影響。
a.溶解氧:硝化反應(yīng)必須在好氧的條件下進(jìn)行，一般應(yīng)維持混合液的溶解氧濃度為2-3mg/l，溶解氧濃度為0.5～0.7mg/l是硝化菌可以忍受的極限。
溶解氧對(duì)反硝化反應(yīng)有很大影響，主要由于氧同硝酸鹽競爭電子供體，且抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活性，因此系統(tǒng)中應(yīng)有缺氧區(qū)，其溶解氧保持在0.5mg/l以下，才能保持反硝化反應(yīng)的正常進(jìn)行。
b.PH值
硝化反應(yīng)是消耗堿度的反應(yīng)，PH值最佳值范圍是8.0～8.4，低于7時(shí)硝化速率明顯降低。
反硝化反應(yīng)是產(chǎn)生堿度的反應(yīng)，PH值最佳范圍是6.5～7.5。
c.碳源（BOD）
硝化反應(yīng)正常進(jìn)行的有機(jī)負(fù)荷是在0.1kgBOD5/KgMLSS.d以下，過高的有機(jī)負(fù)荷會(huì)影響氨向硝化菌的傳遞。 反硝化反應(yīng)需要提供足夠的碳源（BOD），否則會(huì)產(chǎn)生內(nèi)源反硝化反應(yīng)，反硝化菌減少，并會(huì)有NH3的產(chǎn)生。另外，易降解的有機(jī)物碳源有利于提高反硝化速率。
d.污泥齡
保證連續(xù)穩(wěn)定的脫氮效果，必須保持一定量的硝化菌和反硝化菌，一般污泥齡應(yīng)大于10天。
3.2.3除磷
除磷機(jī)理是某些細(xì)菌（如不動(dòng)桿菌、棒桿菌、假單胞菌等）交替地處于厭氧與好氧條件時(shí)，它們能在無氧的條件下吸收低分子有機(jī)物，同時(shí)將細(xì)胞原生質(zhì)中聚合磷酸鹽顆粒的磷釋放出來，提供必需的能量，在隨后好氧條件下，所吸收的有機(jī)物被氧化并提供能量，同時(shí)從污水中吸收超過其生長所需的磷，并以聚磷酸鹽的形式貯存起來，通過排放剩余污泥，將攝取過量磷的細(xì)菌排出系統(tǒng)，而獲得較好的除磷效果。影響除磷過程和效果的主要環(huán)境因素如下：
a.溶解氧
在厭氧區(qū)必須控制嚴(yán)格的厭氧條件，既沒有分子態(tài)氧，也沒有如NO3的化合態(tài)氧，以保證系統(tǒng)內(nèi)的細(xì)菌能吸收有機(jī)物，并釋放磷。其次是在好氧區(qū)中要供給充足的氧，以維持細(xì)菌的好氧呼吸，有效地吸收污水中的磷。
b.BOD5負(fù)荷
較高的BOD5負(fù)荷可取得較好的除磷效果，另外低分子易降解的有機(jī)物誘導(dǎo)磷釋放能力較強(qiáng)，當(dāng)磷的釋放較充分時(shí)，磷的攝取量也大。
c.污泥齡
生物脫磷系統(tǒng)主要是通過排除剩余污泥除磷，一般認(rèn)為泥齡越短的系統(tǒng)產(chǎn)生較多的剩余污泥，除磷效果較好。
由上分析可得，本項(xiàng)目污水處理工藝要達(dá)到除磷脫氮的效果，必須有一個(gè)好氧段供有機(jī)物氧化和硝化反應(yīng)，一個(gè)厭氧段供磷的釋放。因此，本項(xiàng)目污水處理工藝可定為具有厭氧、好氧的生物處理工藝。
3.3常見工藝說明
國內(nèi)外目前常用的處理方法總體上可分為生化法和化學(xué)絮凝沉淀法,兩種處理方法在實(shí)際應(yīng)用中各有利弊。
3.3.1預(yù)處理工藝段
a)絮凝沉淀處理
絮凝沉淀法作為一種成本較低的水處理方法應(yīng)用廣泛。其水處理效果的好壞很大程度上取決于絮凝劑的性能,所以絮凝劑是絮凝法水處理技術(shù)的關(guān)鍵。絮凝劑可分為無機(jī)絮凝劑、合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然高分子絮凝劑和復(fù)合型絮凝劑。追求高效、廉價(jià)、環(huán)保是絮凝劑研制者們的目標(biāo)。這在高濃度有機(jī)廢水治理工程中是完全可以接受的。絮凝下沉物容易脫水分離,便于回收和綜合利用。由于微生物絮凝劑具有無毒、無二次污染的特點(diǎn),因而處理淀粉廠廢水絮凝得到的蛋白物質(zhì)可以作為動(dòng)物飼料進(jìn)行綜合利用。
b)活性炭吸附
活性炭吸附工藝處理淀粉廢水,具有較好的處理效果,處理后各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。該方法具有工藝簡單、處理效果好、投資小、易于操作等優(yōu)點(diǎn),而且處理效果不受氣候條件影響,因此特別適用于寒冷地區(qū)小流量淀粉廢水的處理。
3.3.2生物處理工藝段
生物處理法是利用微生物新陳代謝功能,使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物被降解并轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),使廢水得以凈化的方法,一般可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法兩種。該方法在處理高濃度有機(jī)廢水方面,以其處理費(fèi)用低、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。
厭氧生物法
厭氧法處理淀粉廢水,其最終產(chǎn)物是以甲烷為主的可燃?xì)怏w,可作為能源回收利用;剩余污泥量少且易于脫水濃縮,可作為肥料使用;處理工藝運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。在當(dāng)前能源日益緊張的形勢(shì)下,該方法作為一種低能耗,可回收資源的處理工藝日益受到世界各國的重視。 近年來,厭氧發(fā)酵法處理淀粉廢水主要有升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床(AFB)、厭氧接觸法(ACP)、兩相厭氧消化法(TPAD)和厭氧濾池(AF)等。
1、升流式厭氧污泥床(UASB)
UASB內(nèi)的水流方向與產(chǎn)氣上升方向相一致,一方面減少了堵塞的機(jī)率,另一方面則加強(qiáng)了對(duì)污泥床的攪拌混合作用而有利于微生物與進(jìn)水基質(zhì)間的混合接觸及顆粒污泥的形成。該工藝不僅投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡便,而且產(chǎn)生可供利用的沼氣,處理后的廢水達(dá)標(biāo)排放,獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
污水自下而上通過UASB。反應(yīng)器底部有一個(gè)高濃度、高活性的污泥床，污水中的大部分有機(jī)污染物在此間經(jīng)過厭氧發(fā)酵降解為甲烷和二氧化碳。
因水流和氣泡的攪動(dòng)，污泥床之上有一個(gè)污泥懸浮層。
反應(yīng)器上部有設(shè)有三相分離器，用以分離消化氣、消化液和污泥顆粒。消化氣自反應(yīng)器頂部導(dǎo)出；污泥顆粒自動(dòng)滑落沉降至反應(yīng)器底部的污泥床；消化液從澄清區(qū)出水。
UASB 負(fù)荷能力很大，適用于高濃度有機(jī)廢水的處理。能適應(yīng)較大幅度的負(fù)荷沖擊、溫度和pH變化。
2、厭氧流化床(AFB)
該反應(yīng)器內(nèi)填充著粒徑小、比表面積大的載體,厭氧微生物組成的生物膜在載體表面生長,載體處于流化狀態(tài),具有良好的傳質(zhì)條件,微生物易與廢水充分接觸,細(xì)菌具有很高的活性,設(shè)備處理效率高。
3、垂直折流厭氧污泥床(VBASB)
VBASB是一種復(fù)合型厭氧反應(yīng)器,它是以UASB反應(yīng)器為主體,綜合了ACP、UASB和AF三種工藝的特點(diǎn),可視為在UASB反應(yīng)器內(nèi)加四道垂直擋板,使反應(yīng)器的水流上下垂直折流,處理過的廢水再經(jīng)三相分離器流出反應(yīng)器,使反應(yīng)器內(nèi)的水流呈推流的特點(diǎn),對(duì)高懸浮物高濃度有機(jī)廢水比AF和UASB有更好的適應(yīng)性。
4、厭氧接觸消化法
厭氧接觸消化法屬第二代厭氧消化技術(shù),由于采用將消化污泥回流至消化器的措施,可保持消化設(shè)施內(nèi)較高濃度的生物量,從而提高了消化器的容積負(fù)荷。與上流式厭氧污泥床、厭氧濾床相比,厭氧接觸消化法雖然負(fù)荷較低,但運(yùn)行可靠,起動(dòng)時(shí)間較短,但目前國內(nèi)在淀粉廢水處理方面的研究和應(yīng)用并不多見。
5、厭氧折流板ABR反應(yīng)器
ABR反應(yīng)器作為一種理想的多段分相、混合流態(tài)處理工藝,具有比其他厭氧工藝更為優(yōu)越的特性。
6、厭氧濾池(AF)
裝置中填滿了如沙礫、塑料、泡沫等填料,使厭氧微生物附著在上面生長,可維持較高的生物量和較長的SRT。但由于該裝置易發(fā)生堵塞,所以主要用于處理含懸浮物較少的中、低濃度廢水,近些年使用該方法處理淀粉廢水方面的報(bào)道不多。
A/O好氧生物法
與厭氧法相比,好氧生物法在處理淀粉加工廢水方面有許多不足之處,例如需要充氧、動(dòng)力消耗大、無能量回收、微生物所需營養(yǎng)多和污泥量大等適合處理低濃度的有機(jī)廢水。而淀粉廢水的COD一般較大,所以在淀粉廢水的處理中單獨(dú)應(yīng)用的較少,主要是接觸氧化法、生物氧化塘法和SBR法。在淀粉加工廢水的處理中,好氧生物處理一般用作后續(xù)處理。
除了使有機(jī)污染物得到降解之外，還具有一定的脫氮除磷功能.在缺氧段，異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進(jìn)行氨化游離出氨（NH3、NH4+），在充足供氧條件下，自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N（NH4+）氧化為NO3-，通過回流控制返回至A池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮（N2）完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)污水無害化處理。
缺氧/好氧工藝的耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大或污染物濃度較高時(shí)，本工藝均能維持正常運(yùn)行，故操作管理也很簡單
3.3.3深度處理工藝段
根據(jù)該企業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)，深度處理單元的重要性更為突出，采用常規(guī)曝氣生物濾池深度處理工藝只能勉強(qiáng)將COD值降低至50mg/L左右，達(dá)到30mg/L根本沒有可能，只有采用“GW.C催化氧化+C生物濾池”聯(lián)合工藝才能保證出水達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。處理廢水經(jīng)過常規(guī)生化處理后，其中能夠被微生物分解的有機(jī)污染物可以說被完全分解，殘留的均是大分子多苯環(huán)類穩(wěn)定分子，想要在此基礎(chǔ)上對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行提高，加大生化系統(tǒng)雖然可能有一些效果，但投入及運(yùn)行成本將會(huì)很高。
我公司制定的如下工藝不僅具有優(yōu)良的COD去除率，而且運(yùn)行穩(wěn)定，投資、運(yùn)行費(fèi)用及占地面積均具有很強(qiáng)的性價(jià)比。
GW.C催化氧化去除水中COD的化學(xué)反應(yīng)原理是，摻雜的稀土/貴金屬催化劑具有特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)，其可以在常溫常壓下，與氧化劑進(jìn)行電子耦合，從而生成較為穩(wěn)定的羥基自由基團(tuán)（·OH）或者過氧化物自由基團(tuán)（·OOR）。這些自由基團(tuán)具有非常強(qiáng)的氧化性能，可以和水中與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)中生成的有機(jī)自由基可以繼續(xù)參加·OH的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，或者通過生成有機(jī)過氧化物自由基后，進(jìn)一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)直至降解為最終產(chǎn)物CO2和H2O，從而達(dá)到了氧化分解有機(jī)物的目的
經(jīng)過常規(guī)生化處理后的廢水首先進(jìn)入GW.C催化氧化塔，在催化劑表面形成氧化劑、廢水、空氣等多相接觸，形成催化氧化環(huán)境，將廢水中的大分子強(qiáng)行分解為小分子，生化性大大提高，部分有機(jī)物也可直接去除。再經(jīng)過后續(xù)C生物濾池，將小分子降解完全。達(dá)到降低COD的設(shè)計(jì)預(yù)期。
3.4確定的工藝流程
根據(jù)本項(xiàng)目水量、水質(zhì)、處理要求以及以上分析，采用分類處理、綜合利用的原則，采用物化、生化結(jié)合處理工藝，具體工藝流程如下：
圖1 廢水處理工藝流程框圖
3.3工藝流程簡述
本項(xiàng)目根據(jù)廢水水質(zhì)情況分為3個(gè)單元進(jìn)行處理
1、清洗廢水經(jīng)格柵攔截大顆粒雜質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)水質(zhì)、水溫，設(shè)置預(yù)曝氣裝置防止泥沙沉淀。
然后經(jīng)P1泵提升進(jìn)入沉砂撇渣池，投加PAC、PAM經(jīng)折板絮凝、沉淀后上清液進(jìn)入清水池，經(jīng)P2泵增壓回用于清洗生生產(chǎn)線格柵攔截產(chǎn)生的柵渣及沉砂撇渣池產(chǎn)生的浮渣定期人工清理，自然干化后外運(yùn)。
2、生產(chǎn)廢水經(jīng)格柵攔截大顆粒雜質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)水質(zhì)、水溫，設(shè)置預(yù)曝氣裝置防止泥沙沉淀。然后經(jīng)P3泵提升進(jìn)入初沉池，投加PAC、PAM經(jīng)折板絮凝、沉淀,上清液進(jìn)入中間水池，經(jīng)加壓進(jìn)入后續(xù)“UASB厭氧反應(yīng)器+缺氧+好氧”生化處理系統(tǒng)，廢水中的有機(jī)物、氨氮、磷等污染物經(jīng)微生物菌群的生化降解，再經(jīng)過二沉池進(jìn)行固液分離后，再經(jīng)過“GW.C催化氧化+C生物濾池”深度處理工藝后即可達(dá)標(biāo)排放。
初沉池產(chǎn)生的污泥含有大量的淀粉，排入分類污泥池濃縮后經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后可作為飼料綜合利用。
生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥，排入分類污泥池濃縮后經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后可作為有機(jī)肥料綜合利用。
3、污泥分類處置，含有大量的淀粉污泥，排入分類污泥池濃縮后經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后可作為飼料綜合利用。
生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥，排入分類污泥池濃縮后經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后可作為有機(jī)肥料綜合利用。
清洗廢水產(chǎn)生的污泥壓濾后外運(yùn)填埋。
3、廢氣處理，廢水處理過程中產(chǎn)生的臭氣經(jīng)管道收集進(jìn)入臭氣處理裝置處理后高空排放，臭氣處理裝置采用催化氧化工藝，臭氣氣經(jīng)過變頻風(fēng)機(jī)加壓后，由下部進(jìn)入A.C.O（氣體催化氧化）反應(yīng)塔，塔內(nèi)部裝填FTG高效低成本催化劑， A.C.O反應(yīng)塔專門設(shè)置了循環(huán)噴淋，并在噴淋水內(nèi)投加了高效氧化劑，這樣就在催化劑表面形成了氣體、臭味污染物、氧化劑、催化劑、水等多相接觸，在催化劑的作用下，廢氣中的臭味污染物被有效的氧化得以去除，同時(shí)對(duì)粒徑<2.5μm的污染物進(jìn)行凝集，形成大的顆粒物從而通過催化填料的攔截、吸附、過濾等作用去除，在通過氧化劑的逐步氧化分解，因此A.C.O反應(yīng)塔的去除污染物的過程是多樣化、多層次的過程。
1.1基本資料
本項(xiàng)目為陜西省定邊縣馬鈴薯加工企業(yè)生產(chǎn)廢水，廢水來源為馬鈴薯沖洗廢水、去皮清洗廢水、設(shè)備、儲(chǔ)罐及地面沖洗廢水 污水處理設(shè)施建好后需滿足以下規(guī)范及限值。
（1）污水處理廠出水水質(zhì)達(dá)到《黃河流域（陜西段）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB61/224-2011）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以上標(biāo)準(zhǔn)中沒有的污染指標(biāo)執(zhí)行《淀粉工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 25461-2010）
的規(guī)定。
（2）廠界聲學(xué)環(huán)境執(zhí)行《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096－2008） 及《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348－90）Ⅲ類，工程施工期執(zhí)行《建筑施工場界噪聲限值》（GB12523－90）
（3）惡臭氣體執(zhí)行GB14554－93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
（5）污泥執(zhí)行GB4284－84《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》或GB16889－1997《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》
（6）大氣環(huán)境執(zhí)行GB3095－96《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)
（7）聲學(xué)環(huán)境執(zhí)行GB3096－93《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)
1.2編制依據(jù)
(1) 建設(shè)單位提供的相關(guān)資料；
(2)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50014-2006；
(3)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50013-2006；
(4)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003；
(5) 《黃河流域（陜西段）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB61/224-2011）
(6)《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/T19820-2002；
(7)《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50335-2002；
(8) 《淀粉工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 25461-2010）；
(9)《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ50069-2002；
(10)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95；
(11)《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50034-92；
(12)《工業(yè)企業(yè)場界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB12348-90。
1.3編制原則
根據(jù)國家、省市有關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策和該項(xiàng)目的實(shí)際要求，確定以下編制原則：
（1）技術(shù)可靠性原則。確定廢水處理工藝時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠的成熟技術(shù)，以保證處理后水質(zhì)達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備選型要綜合考慮性能、價(jià)格因素，設(shè)備要求高效節(jié)能，噪音低，運(yùn)行可靠，工程及其材料使用壽命長。關(guān)鍵設(shè)備采用進(jìn)口設(shè)備，一般設(shè)備采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)設(shè)備，以確保處理系統(tǒng)長期、連續(xù)、高效運(yùn)行。
（2）經(jīng)濟(jì)節(jié)省性原則。選擇處理工藝時(shí)，在滿足使用要求的前提下，盡量采用優(yōu)化組合工藝，來最大限度地降低工程的基建投資和運(yùn)行成本。
（3）遠(yuǎn)近期結(jié)合原則。在方案編制時(shí)，要根據(jù)該項(xiàng)目現(xiàn)有的排水量情況及遠(yuǎn)期發(fā)展的情況，來綜合分析比較，適當(dāng)考慮將來發(fā)展的可能性。
（4）管理方便性原則。在方案設(shè)計(jì)時(shí)，盡量采用操作簡便的控制方式，便于管理，以保證操作方便、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全。
（5）結(jié)合自然地形地貌，將處理工藝建、構(gòu)筑物及設(shè)備與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，做到美觀大方，并具有較好的衛(wèi)生環(huán)境
（6）充分考慮企業(yè)內(nèi)部建設(shè)污水處理站的特殊要求，充分考慮風(fēng)向、氣候等特點(diǎn)，采取節(jié)能降噪工藝，消除工程噪音強(qiáng)度和不良?xì)馕稘舛鹊确矫娌唤o建設(shè)方及外界造成不良影響對(duì)污水處理站的廢氣進(jìn)行收集除臭后高空排放，污水處理設(shè)施采用地下鋼砼封閉結(jié)構(gòu)，不影響企業(yè)周圍環(huán)境。
1.4 編制范圍
本方案的編制范圍是：以本污水處理站為界區(qū)，從本項(xiàng)目的污水處理站污水入口至污水處理站排水出口為止。
具體編制范圍如下：
（1）污水處理站內(nèi)的污水處理工藝設(shè)計(jì)、污泥處理工藝設(shè)計(jì)。
（2）工藝設(shè)備設(shè)計(jì)及設(shè)備選型；
（3）配電及自控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；
（4）界區(qū)內(nèi)配套設(shè)施及構(gòu)建物的建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、通風(fēng)設(shè)計(jì)
2 工程目標(biāo)
2.1處理能力
根據(jù)業(yè)主提供數(shù)據(jù)，本項(xiàng)目采用近期與遠(yuǎn)期相結(jié)合的設(shè)計(jì)思路，一期總處理水量750m3/D，遠(yuǎn)期1500m3/d。土建等基礎(chǔ)設(shè)施按照遠(yuǎn)期規(guī)劃建設(shè)，工藝設(shè)備部分按照近期規(guī)劃建設(shè)，預(yù)留遠(yuǎn)期接口。
2.2進(jìn)水水質(zhì)
根據(jù)業(yè)主提供數(shù)據(jù)并結(jié)合相類似企業(yè)的廢水水質(zhì)情況，本項(xiàng)目制定表1水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：
表1 進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)
2.4質(zhì)量目標(biāo)
(1) 工程質(zhì)量合格率100%；
(2) 設(shè)備安裝合格率100%；
(3) 再投訴率為0%；
(4) 調(diào)試運(yùn)行一次成功，環(huán)保驗(yàn)收一次通過。
3 工藝流程的確定
處理工藝的選擇是廢水處理工程建設(shè)的關(guān)鍵，處理工藝是否合理直接關(guān)系到污水處理站的處理效果、出水水質(zhì)、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、投資及運(yùn)轉(zhuǎn)成本和管理操作水平等。因此，必須結(jié)合實(shí)際情況，綜合考慮各方面因素，慎重選擇合適的處理工藝，以達(dá)到最佳的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。
馬鈴薯淀粉廢水來源馬鈴薯淀粉生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水主要來自兩個(gè)部分：一為清洗工段清洗馬鈴薯產(chǎn)生的廢水。這部分廢水主要成分為馬鈴薯表面的泥沙。通常可在生產(chǎn)過程中增添少許設(shè)備，經(jīng)簡單的沉淀處理后就可循環(huán)使用。二為提取工段的廢水。這部分廢水由兩個(gè)生產(chǎn)階段產(chǎn)生：一是淀粉乳提取產(chǎn)生的廢水，主要是馬鈴薯自身的含水量，即細(xì)胞液，故該廢水中的蛋白質(zhì)含量較高。這部分廢水不能循環(huán)使用，又因回收蛋白成本費(fèi)用高，目前全部外排。二是淀粉提取產(chǎn)生的廢水，生產(chǎn)過程中對(duì)水質(zhì)的要求高，但用水量小，也稱為工藝廢水。該廢水中主要含有淀粉、蛋白質(zhì)等有機(jī)物，COD(化學(xué)需氧量)、BOD（生物需氧量）濃度非常高。目前馬鈴薯淀粉企業(yè)排放的污水主要為細(xì)胞液和工藝廢水。
3.1水量、水質(zhì)分析
根據(jù)業(yè)主提供的數(shù)據(jù)，制定的污水水量平衡表如下：
說明：虛線部分為預(yù)留部分，如需回用需接入回用設(shè)備即可。
生產(chǎn)工藝廢水處理系統(tǒng)即可達(dá)到環(huán)保要求的排放限值。
根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求，廢水具有以下特征：
1）污水中含有大量SS、雜物，這些若不經(jīng)處理直接進(jìn)入生化處理系統(tǒng)會(huì)在生化系統(tǒng)中積累而占據(jù)大量池容，使池容不斷減少最終導(dǎo)致系統(tǒng)完全失效。同時(shí)，去除對(duì)生物處理過程中有抑制作用的物質(zhì)，減少生物反應(yīng)的負(fù)荷，改善生物反應(yīng)的條件，對(duì)生物系統(tǒng)正常運(yùn)行，降低運(yùn)行費(fèi)用都是必不可少的一步。
2）污水中對(duì)生化反應(yīng)有抑制作用的物質(zhì)主要是：PH值等，PH值在初沉前進(jìn)行調(diào)整。其余物質(zhì)在預(yù)處理中不考慮，可通過生化段來去除。
3）污水可生化性分析
污水采用生物處理的方法是較經(jīng)濟(jì)的，但本項(xiàng)目要求在去除有機(jī)物的同時(shí)，到達(dá)脫氮除磷的效果，需對(duì)水質(zhì)進(jìn)行分析，確定是否需要投加化學(xué)藥劑方能達(dá)到處理目的。
1)BOD5/COD：該指標(biāo)體現(xiàn)了污水的可生化程度，是決定工藝主體參數(shù)的重要指標(biāo)，本項(xiàng)目 BOD5/ COD＞0.3，可采用生物方法去除有機(jī)物。
2)反硝化過程碳源較充足。
3)BOD5負(fù)荷較高,可取得較好的除磷效果，可采用適當(dāng)?shù)纳锾幚沓住?
綜上所述，本項(xiàng)目可采用生物處理工藝去除有機(jī)物和除磷脫氮。
3.2廢水中污染物的去除機(jī)理
3.2.1有機(jī)物去除
有機(jī)物可通過厭氧和好氧的生物處理過程，轉(zhuǎn)化成CO2或CH4而得以去除，部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為細(xì)菌或被細(xì)菌吸附通過污泥排出污水處理系統(tǒng)。本項(xiàng)目要達(dá)到BOD5＜10mg/l的排放要求，必須進(jìn)行充分的生物好氧處理，方可達(dá)到排放要求。有機(jī)物的去除程度主要受污水的可生化程度和反應(yīng)器好氧時(shí)間的影響，污水可生化程度越高，生物處理系統(tǒng)去除總碳的程度越高，另外，需要有足夠的好氧停留時(shí)間，出水才可以達(dá)到較低BOD5排出量。
3.2.2脫氮
污水生物脫氮的基本原理：先通過硝化反應(yīng)將氨氮氧化為硝酸鹽氮，再通過反硝化反應(yīng)將硝酸鹽氮還原成氣態(tài)氮從水中逸出。在硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)的過程中，環(huán)境因素對(duì)它們的影響有很大區(qū)別，下面是各主要因素的影響。
a.溶解氧:硝化反應(yīng)必須在好氧的條件下進(jìn)行，一般應(yīng)維持混合液的溶解氧濃度為2-3mg/l，溶解氧濃度為0.5～0.7mg/l是硝化菌可以忍受的極限。
溶解氧對(duì)反硝化反應(yīng)有很大影響，主要由于氧同硝酸鹽競爭電子供體，且抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活性，因此系統(tǒng)中應(yīng)有缺氧區(qū)，其溶解氧保持在0.5mg/l以下，才能保持反硝化反應(yīng)的正常進(jìn)行。
b.PH值
硝化反應(yīng)是消耗堿度的反應(yīng)，PH值最佳值范圍是8.0～8.4，低于7時(shí)硝化速率明顯降低。
反硝化反應(yīng)是產(chǎn)生堿度的反應(yīng)，PH值最佳范圍是6.5～7.5。
c.碳源（BOD）
硝化反應(yīng)正常進(jìn)行的有機(jī)負(fù)荷是在0.1kgBOD5/KgMLSS.d以下，過高的有機(jī)負(fù)荷會(huì)影響氨向硝化菌的傳遞。 反硝化反應(yīng)需要提供足夠的碳源（BOD），否則會(huì)產(chǎn)生內(nèi)源反硝化反應(yīng)，反硝化菌減少，并會(huì)有NH3的產(chǎn)生。另外，易降解的有機(jī)物碳源有利于提高反硝化速率。
d.污泥齡
保證連續(xù)穩(wěn)定的脫氮效果，必須保持一定量的硝化菌和反硝化菌，一般污泥齡應(yīng)大于10天。
3.2.3除磷
除磷機(jī)理是某些細(xì)菌（如不動(dòng)桿菌、棒桿菌、假單胞菌等）交替地處于厭氧與好氧條件時(shí)，它們能在無氧的條件下吸收低分子有機(jī)物，同時(shí)將細(xì)胞原生質(zhì)中聚合磷酸鹽顆粒的磷釋放出來，提供必需的能量，在隨后好氧條件下，所吸收的有機(jī)物被氧化并提供能量，同時(shí)從污水中吸收超過其生長所需的磷，并以聚磷酸鹽的形式貯存起來，通過排放剩余污泥，將攝取過量磷的細(xì)菌排出系統(tǒng)，而獲得較好的除磷效果。影響除磷過程和效果的主要環(huán)境因素如下：
a.溶解氧
在厭氧區(qū)必須控制嚴(yán)格的厭氧條件，既沒有分子態(tài)氧，也沒有如NO3的化合態(tài)氧，以保證系統(tǒng)內(nèi)的細(xì)菌能吸收有機(jī)物，并釋放磷。其次是在好氧區(qū)中要供給充足的氧，以維持細(xì)菌的好氧呼吸，有效地吸收污水中的磷。
b.BOD5負(fù)荷
較高的BOD5負(fù)荷可取得較好的除磷效果，另外低分子易降解的有機(jī)物誘導(dǎo)磷釋放能力較強(qiáng)，當(dāng)磷的釋放較充分時(shí)，磷的攝取量也大。
c.污泥齡
生物脫磷系統(tǒng)主要是通過排除剩余污泥除磷，一般認(rèn)為泥齡越短的系統(tǒng)產(chǎn)生較多的剩余污泥，除磷效果較好。
由上分析可得，本項(xiàng)目污水處理工藝要達(dá)到除磷脫氮的效果，必須有一個(gè)好氧段供有機(jī)物氧化和硝化反應(yīng)，一個(gè)厭氧段供磷的釋放。因此，本項(xiàng)目污水處理工藝可定為具有厭氧、好氧的生物處理工藝。
3.3常見工藝說明
國內(nèi)外目前常用的處理方法總體上可分為生化法和化學(xué)絮凝沉淀法,兩種處理方法在實(shí)際應(yīng)用中各有利弊。
3.3.1預(yù)處理工藝段
a)絮凝沉淀處理
絮凝沉淀法作為一種成本較低的水處理方法應(yīng)用廣泛。其水處理效果的好壞很大程度上取決于絮凝劑的性能,所以絮凝劑是絮凝法水處理技術(shù)的關(guān)鍵。絮凝劑可分為無機(jī)絮凝劑、合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然高分子絮凝劑和復(fù)合型絮凝劑。追求高效、廉價(jià)、環(huán)保是絮凝劑研制者們的目標(biāo)。這在高濃度有機(jī)廢水治理工程中是完全可以接受的。絮凝下沉物容易脫水分離,便于回收和綜合利用。由于微生物絮凝劑具有無毒、無二次污染的特點(diǎn),因而處理淀粉廠廢水絮凝得到的蛋白物質(zhì)可以作為動(dòng)物飼料進(jìn)行綜合利用。
b)活性炭吸附
活性炭吸附工藝處理淀粉廢水,具有較好的處理效果,處理后各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。該方法具有工藝簡單、處理效果好、投資小、易于操作等優(yōu)點(diǎn),而且處理效果不受氣候條件影響,因此特別適用于寒冷地區(qū)小流量淀粉廢水的處理。
3.3.2生物處理工藝段
生物處理法是利用微生物新陳代謝功能,使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物被降解并轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),使廢水得以凈化的方法,一般可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法兩種。該方法在處理高濃度有機(jī)廢水方面,以其處理費(fèi)用低、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。
厭氧生物法
厭氧法處理淀粉廢水,其最終產(chǎn)物是以甲烷為主的可燃?xì)怏w,可作為能源回收利用;剩余污泥量少且易于脫水濃縮,可作為肥料使用;處理工藝運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。在當(dāng)前能源日益緊張的形勢(shì)下,該方法作為一種低能耗,可回收資源的處理工藝日益受到世界各國的重視。 近年來,厭氧發(fā)酵法處理淀粉廢水主要有升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床(AFB)、厭氧接觸法(ACP)、兩相厭氧消化法(TPAD)和厭氧濾池(AF)等。
1、升流式厭氧污泥床(UASB)
UASB內(nèi)的水流方向與產(chǎn)氣上升方向相一致,一方面減少了堵塞的機(jī)率,另一方面則加強(qiáng)了對(duì)污泥床的攪拌混合作用而有利于微生物與進(jìn)水基質(zhì)間的混合接觸及顆粒污泥的形成。該工藝不僅投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡便,而且產(chǎn)生可供利用的沼氣,處理后的廢水達(dá)標(biāo)排放,獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
污水自下而上通過UASB。反應(yīng)器底部有一個(gè)高濃度、高活性的污泥床，污水中的大部分有機(jī)污染物在此間經(jīng)過厭氧發(fā)酵降解為甲烷和二氧化碳。
因水流和氣泡的攪動(dòng)，污泥床之上有一個(gè)污泥懸浮層。
反應(yīng)器上部有設(shè)有三相分離器，用以分離消化氣、消化液和污泥顆粒。消化氣自反應(yīng)器頂部導(dǎo)出；污泥顆粒自動(dòng)滑落沉降至反應(yīng)器底部的污泥床；消化液從澄清區(qū)出水。
UASB 負(fù)荷能力很大，適用于高濃度有機(jī)廢水的處理。能適應(yīng)較大幅度的負(fù)荷沖擊、溫度和pH變化。
2、厭氧流化床(AFB)
該反應(yīng)器內(nèi)填充著粒徑小、比表面積大的載體,厭氧微生物組成的生物膜在載體表面生長,載體處于流化狀態(tài),具有良好的傳質(zhì)條件,微生物易與廢水充分接觸,細(xì)菌具有很高的活性,設(shè)備處理效率高。
3、垂直折流厭氧污泥床(VBASB)
VBASB是一種復(fù)合型厭氧反應(yīng)器,它是以UASB反應(yīng)器為主體,綜合了ACP、UASB和AF三種工藝的特點(diǎn),可視為在UASB反應(yīng)器內(nèi)加四道垂直擋板,使反應(yīng)器的水流上下垂直折流,處理過的廢水再經(jīng)三相分離器流出反應(yīng)器,使反應(yīng)器內(nèi)的水流呈推流的特點(diǎn),對(duì)高懸浮物高濃度有機(jī)廢水比AF和UASB有更好的適應(yīng)性。
4、厭氧接觸消化法
厭氧接觸消化法屬第二代厭氧消化技術(shù),由于采用將消化污泥回流至消化器的措施,可保持消化設(shè)施內(nèi)較高濃度的生物量,從而提高了消化器的容積負(fù)荷。與上流式厭氧污泥床、厭氧濾床相比,厭氧接觸消化法雖然負(fù)荷較低,但運(yùn)行可靠,起動(dòng)時(shí)間較短,但目前國內(nèi)在淀粉廢水處理方面的研究和應(yīng)用并不多見。
5、厭氧折流板ABR反應(yīng)器
ABR反應(yīng)器作為一種理想的多段分相、混合流態(tài)處理工藝,具有比其他厭氧工藝更為優(yōu)越的特性。
6、厭氧濾池(AF)
裝置中填滿了如沙礫、塑料、泡沫等填料,使厭氧微生物附著在上面生長,可維持較高的生物量和較長的SRT。但由于該裝置易發(fā)生堵塞,所以主要用于處理含懸浮物較少的中、低濃度廢水,近些年使用該方法處理淀粉廢水方面的報(bào)道不多。
A/O好氧生物法
與厭氧法相比,好氧生物法在處理淀粉加工廢水方面有許多不足之處,例如需要充氧、動(dòng)力消耗大、無能量回收、微生物所需營養(yǎng)多和污泥量大等適合處理低濃度的有機(jī)廢水。而淀粉廢水的COD一般較大,所以在淀粉廢水的處理中單獨(dú)應(yīng)用的較少,主要是接觸氧化法、生物氧化塘法和SBR法。在淀粉加工廢水的處理中,好氧生物處理一般用作后續(xù)處理。
除了使有機(jī)污染物得到降解之外，還具有一定的脫氮除磷功能.在缺氧段，異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進(jìn)行氨化游離出氨（NH3、NH4+），在充足供氧條件下，自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N（NH4+）氧化為NO3-，通過回流控制返回至A池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮（N2）完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)污水無害化處理。
缺氧/好氧工藝的耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大或污染物濃度較高時(shí)，本工藝均能維持正常運(yùn)行，故操作管理也很簡單
3.3.3深度處理工藝段
根據(jù)該企業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)，深度處理單元的重要性更為突出，采用常規(guī)曝氣生物濾池深度處理工藝只能勉強(qiáng)將COD值降低至50mg/L左右，達(dá)到30mg/L根本沒有可能，只有采用“GW.C催化氧化+C生物濾池”聯(lián)合工藝才能保證出水達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。處理廢水經(jīng)過常規(guī)生化處理后，其中能夠被微生物分解的有機(jī)污染物可以說被完全分解，殘留的均是大分子多苯環(huán)類穩(wěn)定分子，想要在此基礎(chǔ)上對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行提高，加大生化系統(tǒng)雖然可能有一些效果，但投入及運(yùn)行成本將會(huì)很高。
我公司制定的如下工藝不僅具有優(yōu)良的COD去除率，而且運(yùn)行穩(wěn)定，投資、運(yùn)行費(fèi)用及占地面積均具有很強(qiáng)的性價(jià)比。
GW.C催化氧化去除水中COD的化學(xué)反應(yīng)原理是，摻雜的稀土/貴金屬催化劑具有特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)，其可以在常溫常壓下，與氧化劑進(jìn)行電子耦合，從而生成較為穩(wěn)定的羥基自由基團(tuán)（·OH）或者過氧化物自由基團(tuán)（·OOR）。這些自由基團(tuán)具有非常強(qiáng)的氧化性能，可以和水中與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)中生成的有機(jī)自由基可以繼續(xù)參加·OH的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，或者通過生成有機(jī)過氧化物自由基后，進(jìn)一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)直至降解為最終產(chǎn)物CO2和H2O，從而達(dá)到了氧化分解有機(jī)物的目的
經(jīng)過常規(guī)生化處理后的廢水首先進(jìn)入GW.C催化氧化塔，在催化劑表面形成氧化劑、廢水、空氣等多相接觸，形成催化氧化環(huán)境，將廢水中的大分子強(qiáng)行分解為小分子，生化性大大提高，部分有機(jī)物也可直接去除。再經(jīng)過后續(xù)C生物濾池，將小分子降解完全。達(dá)到降低COD的設(shè)計(jì)預(yù)期。
3.4確定的工藝流程
根據(jù)本項(xiàng)目水量、水質(zhì)、處理要求以及以上分析，采用分類處理、綜合利用的原則，采用物化、生化結(jié)合處理工藝，具體工藝流程如下：
圖1 廢水處理工藝流程框圖
3.3工藝流程簡述
本項(xiàng)目根據(jù)廢水水質(zhì)情況分為3個(gè)單元進(jìn)行處理
1、清洗廢水經(jīng)格柵攔截大顆粒雜質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)水質(zhì)、水溫，設(shè)置預(yù)曝氣裝置防止泥沙沉淀。
然后經(jīng)P1泵提升進(jìn)入沉砂撇渣池，投加PAC、PAM經(jīng)折板絮凝、沉淀后上清液進(jìn)入清水池，經(jīng)P2泵增壓回用于清洗生生產(chǎn)線格柵攔截產(chǎn)生的柵渣及沉砂撇渣池產(chǎn)生的浮渣定期人工清理，自然干化后外運(yùn)。
2、生產(chǎn)廢水經(jīng)格柵攔截大顆粒雜質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)水質(zhì)、水溫，設(shè)置預(yù)曝氣裝置防止泥沙沉淀。然后經(jīng)P3泵提升進(jìn)入初沉池，投加PAC、PAM經(jīng)折板絮凝、沉淀,上清液進(jìn)入中間水池，經(jīng)加壓進(jìn)入后續(xù)“UASB厭氧反應(yīng)器+缺氧+好氧”生化處理系統(tǒng)，廢水中的有機(jī)物、氨氮、磷等污染物經(jīng)微生物菌群的生化降解，再經(jīng)過二沉池進(jìn)行固液分離后，再經(jīng)過“GW.C催化氧化+C生物濾池”深度處理工藝后即可達(dá)標(biāo)排放。
初沉池產(chǎn)生的污泥含有大量的淀粉，排入分類污泥池濃縮后經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后可作為飼料綜合利用。
生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥，排入分類污泥池濃縮后經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后可作為有機(jī)肥料綜合利用。
3、污泥分類處置，含有大量的淀粉污泥，排入分類污泥池濃縮后經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后可作為飼料綜合利用。
生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥，排入分類污泥池濃縮后經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后可作為有機(jī)肥料綜合利用。
清洗廢水產(chǎn)生的污泥壓濾后外運(yùn)填埋。
3、廢氣處理，廢水處理過程中產(chǎn)生的臭氣經(jīng)管道收集進(jìn)入臭氣處理裝置處理后高空排放，臭氣處理裝置采用催化氧化工藝，臭氣氣經(jīng)過變頻風(fēng)機(jī)加壓后，由下部進(jìn)入A.C.O（氣體催化氧化）反應(yīng)塔，塔內(nèi)部裝填FTG高效低成本催化劑， A.C.O反應(yīng)塔專門設(shè)置了循環(huán)噴淋，并在噴淋水內(nèi)投加了高效氧化劑，這樣就在催化劑表面形成了氣體、臭味污染物、氧化劑、催化劑、水等多相接觸，在催化劑的作用下，廢氣中的臭味污染物被有效的氧化得以去除，同時(shí)對(duì)粒徑<2.5μm的污染物進(jìn)行凝集，形成大的顆粒物從而通過催化填料的攔截、吸附、過濾等作用去除，在通過氧化劑的逐步氧化分解，因此A.C.O反應(yīng)塔的去除污染物的過程是多樣化、多層次的過程。
