UASB_CASS組合工藝處理啤酒廢水

1、第 36 卷 第1 期水處理技術(shù)vol.36 no.11142010 年 1月technology of water treatmentjan.,2010uasb+cass組合工藝處理啤酒廢水時鵬輝，羅領(lǐng)先（河南城建學(xué)院環(huán)境與市政工程系，河南 平頂山 467044）摘 要：介紹了 uasb+cass 組合工藝處理啤酒廢水方案選擇的依據(jù)、工藝流程、設(shè)計要點、工藝參數(shù)、運行效果和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。運行結(jié)果表明，用該工藝處理啤酒廢水，效果穩(wěn)定且出水可達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb 89781996）二級標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：啤酒廢水；上流式厭氧污泥床；循環(huán)活性污泥法；工程設(shè)計中圖分類號：x703.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：b文章編

2、號：1000-3770(2010)01-0114-03山東某啤酒有限公司位于山東省南部，公司始建于 2002 年，廠區(qū)占地 100 余畝，總生產(chǎn)能力為 10 萬ta-1，分二期建設(shè)，每期生產(chǎn)能力為 5 萬 ta-1。現(xiàn)一期工程已建成，投產(chǎn)后每天將產(chǎn)生廢水 1 500 m3。廢水主要來源有：麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾洗滌水；發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水；罐裝過程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒；冷卻水和成品車間洗滌水；以及來自辦公樓、食堂和浴室的生活污水。針對啤酒廢水的特點，建設(shè)污水處理站采用 uasb+cass 組合工藝對其進(jìn)行處理

3、后達(dá)標(biāo)排放1。1 廢水水量、水質(zhì)及處理標(biāo)準(zhǔn)1.1廢水水量該污水處理站處理規(guī)模按照最高流量設(shè)計為 1500 m3d-1，其中高濃度廢水量 500 m3d-1，中低濃度廢水量 1 000 m3d-1。1.2進(jìn)水水質(zhì)該廠廢水主要來源于麥芽生產(chǎn)過程、糖化過程、發(fā)酵過程、罐裝過程、冷卻水和成品車間洗滌水以及來自辦公樓、食堂和浴室的生活污水。其中高濃度廢水主要的污染因子為 cod 為 4 000 mgl-1、bod5 為 2 000 mgl-1、ss 質(zhì)量濃度 400 mgl-1、ph 為 69；中、低濃度廢水主要的污染因子為 cod 為 500 mgl-1、bod5 為 200 mgl-1、ss 質(zhì)量濃

4、度 400 mgl-1、ph 為 69。1.3出水水質(zhì)要求根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門的要求，該廠外排廢水應(yīng)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb 89781996）二級標(biāo)準(zhǔn)2，即 cod150 mgl-1、bod560 mgl-1、(ss) 150 mgl-1、ph 69。2 廢水處理工藝流程高濃度廢水經(jīng)格柵、格網(wǎng)攔截大的雜質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量后，由污水泵提升進(jìn)入 uasb 反應(yīng)器，uasb 反應(yīng)器出水自流至中低濃度廢水調(diào)節(jié)池，完全混合后用泵提升進(jìn)入 cass 反應(yīng)器進(jìn)行好氧處理，出水達(dá)標(biāo)排放。uasb 反應(yīng)器產(chǎn)生的污泥自流進(jìn)入污泥濃縮池，cass 反應(yīng)器產(chǎn)生的生化污泥部分回流至預(yù)反應(yīng)區(qū)，剩余污泥進(jìn)

5、入污泥濃縮池，濃縮后的污泥排入污泥干化場處理，上清液回流至調(diào)節(jié)池與原水一并處理。處理工藝流程如圖 1 所示。圖 1工藝流程fig.1flow chart of wastewater treatment process3 構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)3格柵：用于高濃度廢水格柵的尺寸為 0.30 m1.0 m，進(jìn)水渠底標(biāo)高為 -1.0 m，柵隙為 10 mm，傾角為 60，收稿日期：2009-02-18作者簡介：時鵬輝（1980），男，碩士研究生，講師，研究方向為水污染控制方面；聯(lián)系電話e-mail：時鵬輝等，uasb+cass 組合工藝處理啤酒廢水115柵前

6、水深為 0.4 m，格網(wǎng)孔尺寸為 1 mm1 mm；用于中低濃度廢水格柵的尺寸為 0.40 m1.0 m，進(jìn)水渠底標(biāo)高為 -1.0 m，柵隙為 10 mm，傾角為 60，柵前水深為 0.4 m，格網(wǎng)孔尺寸為 1 mm1 mm。調(diào)節(jié)池：尺寸為 9.0 m9.0 m4.0 m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要調(diào)節(jié)廢水的流量、濃度，使其水量、水質(zhì)狀況穩(wěn)定，減少波動，水力停留時間為 6.0 h，設(shè)計流量為 42.0 m3h-1，有效水深為 3.0 m。調(diào)節(jié)池：尺寸為 18.0 m9.0 m4.0 m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要調(diào)節(jié)廢水的流量、濃度，使其水量、水質(zhì)狀況穩(wěn)定，減少波動，水力停留時間為 4.0 h，設(shè)計流量為

7、 125.0 m3h-1，有效水深為 3.0 m。uasb 反應(yīng)池：2座，單池尺寸為 9.0 m9.0 m7.5 m，設(shè)計流量為 41.7 m3h-1，有效容積為 400 m3，停留時間為 6 h，有效容積為 400 m3，超高為 0.5 m，上升流速為0.26 mh-1，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。cass 反應(yīng)器：2 座，單池尺寸為 15.7 m10 m5.5 m，設(shè)計流量為 125 m3h-1，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，最高水位為 5.0 m，最低水位為 2.5 m，超高為 0.5 m，污泥負(fù)荷 bod5 為 0.12 kgkg-1d-1，污泥濃度為 4 0008 000 mgl-1，反應(yīng)池運行周期為 6 h

8、，進(jìn)水時間為 2 h，反應(yīng)時間為 4 h，沉淀時間為 1 h，潷水時間為 1 h，每池內(nèi)設(shè) 1 套潷水器，潷水速度 400 m3h-1。鼓風(fēng)機(jī)房：工藝尺寸為 13.2 m6.0 m4.2 m，磚混結(jié)構(gòu)，風(fēng)機(jī)房內(nèi)設(shè)鼓風(fēng)機(jī) 2 臺，1 用 1 備。污泥濃縮池：污泥經(jīng)集泥井提升進(jìn)入污泥濃縮池。工藝尺寸為 3.5 m3.5 m5.5 m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，斗深為 2.0 m，停留時間為 12 h。污泥干化場：數(shù)量為 4 座，單池尺寸為 9.0 m3.5 m0.7 m，磚混結(jié)構(gòu)。4 調(diào)試與運行本污水處理工程采用接種馴化法培養(yǎng)活性污泥，縮短培養(yǎng)馴化的時間且效果明顯，同時可縮短調(diào)試時間4。4.1uasb 的調(diào)

9、試啟動5-6主要調(diào)試工作是 uasb 厭氧污泥的培養(yǎng)和馴化。在初始啟動階段，uasb 每天進(jìn)水 2 次，每次進(jìn)水時間為 2 h，上升流速控制在 1.0 mh-1。最初，有大量的細(xì)小污泥和雜質(zhì)被沖洗出來，出水非常渾濁；3 d 后，出水逐漸變得清澈。這一階段的主要目的是使污泥恢復(fù)活性，通過間歇進(jìn)水來攪動污泥，對其進(jìn)行馴化和篩選，使其適應(yīng)啤酒廢水。2 周后，uasb 的cod 容積負(fù)荷已經(jīng)提高到 1.0 kgm-3d-1，cod 的去除率保持在 40%50%，產(chǎn)氣連續(xù)。此后，通過增加進(jìn)水次數(shù)和調(diào)整進(jìn)水時間，幾乎每隔 7 d 就增加一次負(fù)荷，每次增加幅度約 20%。同時注意監(jiān)測分析進(jìn)出水情況，并且通過

10、在調(diào)節(jié)池加入少量 naoh 溶液，使 uasb 內(nèi)的 ph 保持在 6.57.0，以創(chuàng)造有利于細(xì)菌增長的條件。40 d 后，改間歇式進(jìn)水為連續(xù)進(jìn)水，每天進(jìn)水 18 h，上升流速 0.70 mh-1。處理水量為800 m3d-1，cod 容積負(fù)荷已經(jīng)提高到 2.0 kgm3d-1。50 d 后，已經(jīng)能夠處理全部水量，開始進(jìn)入試運行階段。4.2cass 的調(diào)試啟動7-8cass 反應(yīng)池在調(diào)試初期加入少量的中低濃度水進(jìn)行曝氣，同時適當(dāng)添加營養(yǎng)物質(zhì)，按照體積比100：5：1 比例投加氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)，根據(jù)污泥沉降比，不斷調(diào)整污泥負(fù)荷。在培養(yǎng)的過程中逐漸加大進(jìn)水量，使活性污泥生物群體逐漸適應(yīng)淀粉廢水，具有

11、良好的生物活性。20 d 后，cass 反應(yīng)池中污泥沉降比增長至 20%以上。鏡檢發(fā)現(xiàn) cass 反應(yīng)池微生物種類豐富，存在著大量活性的菌膠團(tuán)、鐘蟲及輪蟲，組成良好的生物相系統(tǒng)，活性污泥的結(jié)構(gòu)致密良好，沉降速度快，污水迅速分離，混合液經(jīng)泥水分離后的上清液清澈透明，水質(zhì)良好，說明 cass 池的生物相已經(jīng)適應(yīng)處理淀粉廢水，曝氣池培養(yǎng)馴化菌種已完成。經(jīng)過幾個月的調(diào)試，處理負(fù)荷達(dá)到設(shè)計能力，全系統(tǒng)運行穩(wěn)定。4.3調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法調(diào)試過程中 cass 池曾出現(xiàn)污泥膨脹和發(fā)黑現(xiàn)象，經(jīng)檢測，主要是由于溶解氧不足。通過取樣分析判斷，導(dǎo)致溶解氧不足的直接原因是厭氧出水夾帶 h2s 毒性氣體對好氧

12、菌造成抑制。后啟動沉淀池的預(yù)曝氣系統(tǒng)，將 h2s 吹出，污泥膨脹和發(fā)黑現(xiàn)象很快消失。5 處理效果分析采用 uasb+cass 組合工藝處理該公司的啤酒生產(chǎn)廢水能有效地去除水中的 cod、bod5 及表 1污水處理各工段出水水質(zhì)tab.1design water quality of each treating stage項目cod/mgl-1bod5/mgl-1(ss)/mgl-1進(jìn)水2 5001 200300uasb反應(yīng)器出水25510550去除率 /%89.891.383.3進(jìn)水43023080cass反應(yīng)器出水21154.3去除率 /%95.193.594.6排放標(biāo)準(zhǔn)1506015011

13、6水處理技術(shù)第 36 卷 第 1 期ss，排廢水達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) （gb 89781996）二級標(biāo)準(zhǔn)。具體監(jiān)測結(jié)果如表 1 所示。6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析工程總投資估算為 200 萬元。包括構(gòu)筑物、設(shè)備等直接投資 150 萬以及設(shè)計費、調(diào)試費、運輸費等間接投資 50 萬元。運行成本主要包括電費、人工費以及折舊費等。運行費用總計 700 元d-1，直接運行費為 320.0 元d-1，折合水成本為 0.32 元m-3 水。7結(jié)論采用 uasb+cass 組合工藝處理淀粉廢水是切實可行的，出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb 89781996）二級標(biāo)準(zhǔn)。水解酸化工藝是利用水解、產(chǎn)酸菌可以迅速降解污水中

14、有機(jī)物的特點，形成以水解產(chǎn)酸菌為主的上流式污泥床，從而去除有機(jī)物并且能將污水中的難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，提高了污水的可生物降解性。cass 工藝無需前置反硝化系統(tǒng)那樣需要將硝酸鹽氮從硝化區(qū)回流至反硝化區(qū)，因此可省去內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，而且在 cass 系統(tǒng)中，也不需要單獨設(shè)置一個缺氧運行階段以進(jìn)行反硝化。該方法處理的廢水不但水質(zhì)好，具有良好的環(huán)境效益，且占地小，投資少，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益；整個工藝運行效果穩(wěn)定可靠，操作簡單，有很高的推廣價值。參考文獻(xiàn)：1 董輔祥, 傅金祥, 孫力, 等.我國啤酒生產(chǎn)用水總體研究j.中國給水排水,1990,6(4):16-19.2 國家環(huán)境保護(hù)總局.污水

15、綜合排放標(biāo)準(zhǔn) gb 89781996s.3 崔玉川, 劉振江, 張紹怡, 等. 城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算m.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.4 goronszy m c.the cyclic activated sludge system for resort area wastewater treatmentj.wat sci tech.,1995,32(9-10):105-114.5 傅金祥, 翟佳麟, 王本輝, 等.cast 法處理啤酒廢水的工藝設(shè)計與應(yīng)用j.中國給水排水,2003,19(11):90-92.6 強紹杰, 等. cass 工藝在啤酒廢水處理中的應(yīng)用j.給水排水, 199

16、8,24(3):30-32.7 林寶春, 許鳳剛, 黃本科, 等. 啤酒生產(chǎn)廢水處理設(shè)計及運行研究j.環(huán)境污染與防治,2007,29(8):635-637.8 張振家. 啤酒廢水采用升流式厭氧污泥床處理的經(jīng)濟(jì)分析j.中國給水排水,1998,14(1):48-49.design and run of uasb and cass process treating beer wastewatershi penghui, luo lingxian（environment and municipal engineering department of henan university of urban

17、construction, pingdingshan 467044, china ）abstract:the uasb and cass process was used to treat beer wastewater.the selection base,process flow,key designing points,technologicalparameters, running effect and economic indicator were introduced. the operating results showed that the effluent water qua

18、lity can meet grade two ofthe national integrated wastewater discharge standard (gb89781996).keywords： beer wastewater; uasb; cass; technological design!（上接第 94 頁）treatment of model azo dye wastewater by cathode electro-fenton methodmao zhihong1, tang qian2, fan zongliang2, li guixian2（1.gansu yinguang juyin chemical engineering limited company, baiyin 730900, china;2.college of petrochemical engineering, lanzhou university of technology, lanzhou 730050, china ）abstract: the study on the treatment of model azo dye wastewater by cat