混凝气浮-CAST工艺处理食品加工废水的研究

科学论坛　面　●　混凝气浮－ＣＡＳＴ工艺处理食品加工废水的研究　刘小溪　张怀滨　（１．哈尔滨工业大学环保科技股份有限公司　黑龙江　哈尔滨　１５００９０；２．哈尔滨煤化工公司　黑龙江　哈尔滨　１５４８５４）　［摘要］采用混凝气浮一ＣＡＳＴ工艺处理食品加工废水。工程规模４００ｍＶｄ　出水水质指标达到了辽宁省沿海地区水污染物排放标准的一　级排放标准（ＤＢ２ｌ一５９—８９），且出水水质稳定，基建及运行费用低。　［关键词］混凝　气浮　ＣＡＳＴ　食品加工废水　中图分类号：ＴＢ　文章标识码：Ａ　文章编号：１　００９—９　１　４ｘ（２００９）９（ａ）一００５９—０１　食品加工一般要经过解冻、冲洗、清洗等工艺，废水含有大　量的血污、油脂油块、肉屑、内脏杂物、蚩Ｉ白质等污染物，如不处理　就直接排放，将会对水环境造成严重的污染。不同的生产工艺阶段，所　畅，操作管理方便，日常运转费用低；４．系统运转稳定，出水稳定达　标：５．系统采用自动与手动结合方式控制。　３、主要处理构筑物和设备　产生的废水具有不同的特点，即使在同一阶段，废水水质也会因产品　不同而差异较大。总体上说，速冻食品加工废水具有以下特点：　１、有机物浓度高，废水中含有大量的血污、肉屑、内脏杂物、动　植物油、面包屑、淀粉调料和蛋白质等污染物，因而有机物含量高，悬　浮物含量多。原水ＣＯＤ的范围在１０００—１６００￣ｇ／Ｌ，ＢＯＤ的范围在５００—　１００Ｏｍｇ／Ｌ，ＳＳ范围在９００一ｌ４０Ｏｍｇ／Ｌ。　２、速冻食品废水的Ｃ０ＤＣｒ／ＢＯＤ：＝０．４—０．６，可生化性强　３、废水连续不稳定排放…１。　食品加工废水属于高浓度有机废水，单纯依靠一种处理单元往往　难以达到理想的处理效果，需要将多种处理单元有机结合起来，才能　将水处理达标　Ｊ　１、工程概况及水质水量　某食品有限公司在生产罐头过程中排放的生产废水对环境构成较　严重的污染，因此，决定治理生产过程中排放的废水。本工程设　计处理能力为４００　ＨＩ。／Ｄ，２０小时运行，即２０ｍ　／Ｈ。　废水经处理后排入工厂附近水体，达到辽宁省沿海地区水污染物排　放标准的一级排放标准（ＤＢ２１—５９—８９），原水水质及排放标准见表ｌ。　表１进出水水质　２　废水处理工艺路线及说明　废水经管道收集，经格网将大块物质除去，废水进入调节池调　节，均化水质水量，用污水泵将调节池中的废水抽到混凝共聚破乳混　凝气浮处理系统，同时药剂（采用三种药剂）加入其中，与废水中的　胶体污染物发生混凝共聚破乳作用；同时将由多项介质泵瞬间释能产　生的无数微小气泡加入其中，使其与吸附细小颗粒的混凝絮体发生共　聚作用，形成气泡与絮体的共聚体，由于该共聚体的密度小于１，会　自动向上浮起，定时自动用刮渣机刮入污泥浓缩池浓缩，出水完成一　级处理，之后出水溢流入生物选择池，优化微生物种群，使其保持在　高活性状态，提高生物处理效果。随后流入ＣＡＳＴ反应池，ＣＡＳＴ反应　池是ＣＡＳＴ工艺的主要反应区，在此系统中停留足够的时间，有机物在　该反应池用大量的微生物的同化异化作用，使水中可生化性污染物得　以去除，得到进一步降解稳定，硝化和除磷均在此进行，最终的泥水　分离和出水也在这里完成。运行是周期性的循环操作，可分为进水、曝　气、沉淀、滗水、闲置五个阶段。曝气采用低噪音，高效率的三叶罗　茨风机，可变微孔布气。出水由滗水器排出，滗水深度１．６米，出水　达到排放标准。剩余污泥通过排污口排入污泥浓缩池，浓缩后压滤外　排或利用　污泥浓缩池上部废水流回调节池继续处理。　工艺流程图如图ｌ所示　＿剥ｆｌ　＆鹱　图１工艺流程图　该工艺流程特点：１．采用“共凝聚破乳混凝气浮＋生物选择池　＋ＣＡＳＴ反应池”的废水处理组合工艺流程，非常适宜处理较高悬浮物　的复杂有机废水；２．整个工艺耐冲击负荷能力强，对因市场需求及产　品结构调整而引起的水质、水量的变化有一定的适应能力；３．流程简　３．１格栅池格栅池主要用来格除较大颗粒污染物，降低后续处　理负荷。采用钢混结构，与调节池合建，设计参数为：两极格栅网：　８ｍｍ、２ｍｍ；停留时间：０．５　ｈｒ；有效容积：３．０ｍ。／套：有效水　深：１．Ｏｍ；建筑尺寸：２．０×０．６　ｘ　２×１．５（Ｈ）。　３．２调节池调节池主要用来调节水质水量。水池采用钢混结　构。设计参数为：停留时间：ｌＯｈ有效容积：Ｖ＝２０Ｏｍ　：有效水深：　４．Ｏｍ；尺寸：９．０　ｘ　５．０×４．８（Ｈ）。　３．３混凝气浮设备混凝气浮装置采用专利设备：混凝共聚破乳　混凝气浮设备。加入药剂（采用三种药剂：金属盐、碱、助凝剂）于　混凝共聚破乳混凝气浮设备中，发生完成混凝共聚破乳作用；同时与　溶汽水中释放出的大量极其微小气泡，形成气泡与絮粒的共聚体，由　于该共聚体的密度小于ｌ，会自动向上浮起，定时自动用刮渣机刮入　渣池浓缩，出水完成一级处理。　３．４生物选择池设计停留时间：２．０小时；尺寸：２．０×４．５　×６．０ｍ；有效容积：１　０ｍ　ｓ；结构形式：钢筋混凝土（地下４ｍ＋地　上２ｍ）：数量：２座。　３．５ＣＡＳ　Ｔ反应池设计参数：周期：６小时（进水３小时，曝　气４．Ｏ小时，进水与曝气同时进行，沉淀１．０小时，滗水１．０小时）。　反应池数：２座；排出比：ｌ／３．５；ＭＬＳＳ浓度：３５００￣５０００ｍｇ／Ｌ；污　泥负荷：０．１　Ｋｇ・Ｂ０Ｄ／Ｋｇ・ＳＳ・ｄ；污泥回流比：２　０％。滗水器：　Ｏ＝７０Ｏｍ。／ｈ；滗水深度：１．６米；功率：Ｎ：１．５ｋｗ；数量２台（每　池一台）。有效容积：４５０ｍ　。　３．６污泥浓缩池污泥消化浓缩池是将剩余生化污泥消化、浓　缩、压实的场所。污泥浓缩池采用竖流式污泥浓缩池　有效容积：　ｌ　６　０ｍ。；尺寸：１　１．０×４．０×４．６（Ｈ）。　４、经济分析　４．１运行费用分析　本工程设计处理能力为４０Ｏｍ。／ｄ。　药剂费：ＰＡＣ：０．２ｋｇ药剂／吨废水ｌ５００元／吨药剂＝Ｏ．３Ｏ元／　吨废水；碱：０．０１ｋｇ药剂／吨废水２０００元／吨药剂＝０．０２元／吨　废水；ＰＡＭ：０．０８ｋｇ药剂／吨废水１　００００元／吨药剂０．０８元／吨　废水；合计药剂费＝０．４　０元／吨废水。　电费：装机功率：污水泵：４．Ｏｋｗ，溶气泵２。２ｋｗ，刮渣机：０．５ｋｗ，　罗茨风机：２　２　ｋｗ，污泥泵：２．０　ｋ　ｗ，搅拌机：０．５　ｋｗ；总计：　３１．２ｋｗ。运行功率：约２Ｏ．２　Ｏ．８＝１６．２ｋｗ；（电价计为０．５元ｋｗ／ｈ）。　合计电费＝（１６．２ｋｗ　Ｏ．５元／度）／２０吨废水＝０．４０元／吨废水。　人工费　需操工作人员３名，月工资平均按１０００元计，折合每吨　废水所需人工费：０．２５元／吨废水；合计人工费＝０．２５元／吨废水。　运行费用＝药剂费＋电费＋人工费＝Ｏ．４０＋０．４０＋０．２５＝１．０５元／　吨废水。　４．２经济与环境效益分析　经济技术指标分析：工程建设总投资：４　９．４万元；占地面积　约：２００平方米；装机容量：３１．２ｋｗ；使用容量：ｌ６．２ｋｗ；废水处理　操作人员：３人：日常运行费用（折旧未计）１．０５元／ｍ３废水。　环境技术指标：非常明显地减小对周边水环境的污染；每年削减　Ｃ０Ｄ约２Ｏ０吨；每年削减ＳＳ约６０吨。　用混凝气浮一ＣＡＳＴ工艺处理食品加工废水简便易行，投资成本　低，运行可靠，维修简单，维护费用低廉，无需引进昂贵的国外设备，　在国内处理食品加工废水应用中有一定的应用前景。　参考文献：　［１］滕仕峰《混凝气浮一生物接触氧化法处理速冻食品加工废水　研究》［Ｄ］中国海洋大学．２Ｏ０５．　［２］高廷耀顾国维《水污染控制工程一下册》［Ｍ］北京：高等教　育出版社．１９９９．Ｐ１２４～ｌ２５．　拜技博览Ｉ　５９