DOI:10.137/j.cnki.wwe19.1998.10.012
·工业给排水·
SBR法处理白酒生产废水的设计与运行
曾
科
[提要]本文介绍了采用SBR法处理白酒生产废水工程的设计特点和运行效果。当水温18～22℃,污泥负荷0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)时,CODCr、BOD5、SS的去除率达到了97%、99%、94%。
[关键词]白酒废水一、概况
长沙酒厂地沙市观砂岭,工程建设总投资1900万元,于1992年建成投产。工厂以高粱、小麦等原料生产白沙液系列白酒,生产中排放废水720m/d,主要包括制曲、酿酒、罐装、生活等其它废水,具体水质指标如表1。生产废水经处理后要求达到《污水综合排放标准》(GB78-88)新扩改一级标准,即CODCr≤100mg/L,BOD5≤30mg/L,SS≤70mg/L,pH=6～9。
废
项目制曲酿酒罐装生活等
1000～1600800～900100～1201000～1500
3
SBR法设计运行
期项目,要求的工期紧、投资少。
2.设计方案
白酒生产废水为可生化有机废水,常用生化法处理。传统活性污泥法对于工业废水,污染物不易生物降解,水质水量变化大,营养不均衡,若不建调节池,则达不到理想的净化效果。本项目设计进出水CODCr分别为1200mg/L、100mg/L,去除率要求在91.6%以上。因此,传统活性污泥法处理工业废水一般需设置调节池,外加二沉池、污泥回流设施,其用地面积和投资均比采用SBR法高很多。而厂区提供的用地不仅少,且部分是坡地,采用传统活性污泥法,需大面积改造坡地,工程投资更高。
SBR工艺具有工艺简单、净化效果好、占地面积小、工程投资省的特点,工程招投标中与施工单位联合按“交钥匙工程”方式一举中标。处理工艺流程如图1所示。
原废水—※超越闸门—※污水泵—※沉砂池↑鼓风机贮砂池
↑排放→———排水管→———SBR反应池→
↑外运→—污泥脱水机→—贮泥柜→—污泥泵
图1
废水处理工艺流程图
水水质表表1
SS(mg/L)90～15050～90100～14090～120
CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)
800～1000480～600300～350800～900
二、工程特点与设计方案
1.工程特点
(1)该厂采用传统固体发酵工艺生产,混合废水中污染物浓度较高,有时CODCr、BOD5分别高达2000mg/L、800mg/L。排水量和废水水质变化较大。
(2)可用地面积小,地形复杂。本工程位置处于该厂后部东北侧,紧邻厂外排水沟,可用地面积仅有800m。且其中外侧部分为坡地,约占可用地面积的40%,地面高程由67.5m降为62.5m,坡度为1∶1.26。
(3)该厂处于市内繁华地段,治理工程为限40给水排水Vol.24No.10
19982
三、工艺设计
1.工艺设计
该工程工艺平面布置如图2所示。工艺设计主要是SBR反应池的设计。因
主要工艺设备一览表
序号12345678
名
称
规
格
数量3台1台8台4套136个2台1台1套
污水提升泵回转式细格栅电动蝶阀滗水器曝气头罗茨风机污泥提升泵带式压滤机
YW80-50-15 1.5×0.6DN200DN200金山-I型RD-130100IFZ-G
DY-0.5
表3
备注N=9kW
N=0.2kW
图2废水处理站平面布置图
1.SBR反应池2.污泥浓缩柜3.沉砂池4.贮泥柜5.配水渠6.超越闸门井7.污水泵房8.污泥脱水间
9.控制值班室10.鼓风机房11.贮砂池
N=35kW
N=3.7kWN=10.6kW
沉砂池为钢结构,安装在SBR顶部平台
上,池宽0.7m,池深1.4m,池内安装回转式细格栅一台,栅条间距10mm。
SBR反应池4个,每池平面净尺寸6.0×6.5m,水深5.0m,污水从SBR上配水渠经由DN200电动蝶阀控制逐次向各池配水。池内安装有滗水器、水位控制器、溢流管等。
滗水器为球形接头旋转式,规格DN200。由浮箱、出水头、排水管、球形接头、排水电动蝶阀和配重架构成。滗水器出水头溢流负荷为5.0L/(s·m),每次排水时间估算为28min,实际运行排水时间为22min。排水时阀门按程序自动打开,由形成的水头差使瓣门打开排水。排水结束,电动阀门自动关闭,由于水压平衡瓣门靠自重关闭,以防曝气时混合液进入排水管。配重装置用钢丝绳与出水头相连,均衡出水头的浮动,同时由配重架上行程开关将水位信号送至中控室PC机。
各SBR池设池内污泥浓缩柜,柜平面尺寸0.8m×2.0m,深度5.5m。柜底以上2.6m有百叶式进泥窗,进水及曝气时,一部分混合液进入浓缩柜,由于不受曝气干扰,污泥将沉淀浓缩,当SBR池排水时,柜内上清水和池内清水一起排掉。
3.设计处理效果
本工程白酒生产废水以SBR工艺进行处理,预期净化效果如表4所示。
4.工艺设计特点
(1)减少占地、降低投资
减少占地、降低
投资是本工程在竞标及实施过程中的主要矛
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No.10
1998SBR反应池间歇运行,对水质水量变化具有调节适应能力,故不设调节池。为保护曝气装置,设沉砂池及细格栅。
SBR池4个,平均流量时一个周期8.0h,进水2.0h,曝气5.0h(非性曝气),沉淀0.5h,排水及闲置1.5h。进水一半后开始曝气,进水结束、曝气开始及排水结束由池内水位控制;曝气结束,排水开始由时间控制。
SBR反应池设计流量Q=30m/h,污泥负荷为0.3kgBOD5/(kgMLSS·d),设计污泥SVI=140mL/g。每个反应池尺寸为6.5m×6.0m×5.5m,单池反应区容积190m,单池沉淀污泥体积约100m。平均流量时进水时间2.0h,进水深度1.7m。标准清水需氧量650kgO2/d,最大供氧速率43kgO2/h,最大供气速率30m/min。设计SBR反应池产剩余污泥干重550kg/d,浓缩污泥含水率95%,每天约11m3。
2.主要构筑物及设备
工艺构筑物见表2,工艺设备见表3。
工艺构筑物一览表
序号1234567
名
称
平面净尺寸(m×m) 1.53.0×3.03.3×0.76.5×6.08.0×2.06.6×4.5 2.5×3.09.0×6.61.68×3.48
数量1座
1座1座4格4格1间1个1间2座
超越闸门井污水泵房沉砂池
SBR反应池污泥浓缩柜鼓风机房贮泥柜脱水机房贮泥池
3
3
33
表2
备注砖混砖混钢钢砼钢砼砖混钢砖混砖混
41设
水质指标CODCrBOD5SS
1200650360
计进出
1003070
水水质
91.695.480.6
表4
去除率(%)
进水(mg/L)
出水(mg/L)
BOD5进水514～880mg/L,出水2.8～3.6mg/
L,去除率为99.5%～99.7%;SS进水52.2～118mg/L,出水4.0～9.5mg/L,去除率.6%～94.9%;pH值进水3.8～5.0,出水6.4～7.1。
运行结果表明SBR法处理白酒生产废水,具有较好的水质变化适应性和净化效果。较好适应性的原因是:①进水期,池内混合液对高浓度废水的缓冲作用;②长时间的高峰浓度废水冲击可由几格曝气池来分担;③SBR法运行的间歇性使某池在接受高负荷冲击后,其下周期负荷可能较低,相邻周期污泥负荷得以均衡,污泥活性得以相互补偿;④活性污泥微生物的丰富多样性使微生物有较强的适应性。较高的净化效果,主要是因为污泥活性和工艺性能优良:①SBR工艺的每一个周期按污染物浓度高低可划分为进水期、高浓度反应期、低浓度反应期、闲置期,各阶段由于食物浓度、溶解氧、搅拌程度等环境条件的区别,加速了微生物种类的选择与驯化,因此各阶段均得到优势菌种的净化作用;②因食物浓度由高向低周期性变化、环境条件的变化,导致菌种多样性,如厌氧菌、兼性菌、硝化菌等。而且微生物数量比普通活性污泥多。表现在污泥浓度较高,本项目试运行阶段,污泥浓度为3.4～4.6g/L;③由于食物、环境条件、污泥负荷均长期在一定范围内周期性变化,使微生物被驯化出良好的适应性;④沉淀、排水时处于静止状态,可避免短路、异重流影响泥水分离效果,出水水质优于一般二沉池;⑤SBR工艺的每一个周期,从时间上讲池内任一空间为推流式,而池内某一时刻的水流状态又是完全混合式。
作者通讯处:450002河南省郑州市文化路97
郑州工业大学水环系
电话:(0371)3932113-6370收稿日期:1998-3-13
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盾。设计时,首先选用了SBR法,其特点突出表现为工艺简单、构筑物少。将调节池、二沉池、污泥回流设施均省去,可较好解决以上矛盾。
其次将沉砂池置于SBR池之上,弧形回转式细格栅置于沉砂池内,两者均为钢结构,为便于相互之间衔接、安装,减少占地,均自行设计。浓缩池设计为SBR池内柜式,可减少不必要占地,当然首先应保证柜内污泥浓缩效果,关键是百叶式进泥窗的效用。
一般好氧处理产生的污泥,含水率高,脱水困难。由于厂区无设置污泥消化设施的位置,处于市区繁华地段不允许湿污泥暂存再运出作农肥,且不能直接外排。本工程因采用SBR法,剩余污泥排量少,污泥龄长,污泥稳定性好,故脱水性能较好。因此设计时直接利用带式脱水机脱水,使污泥处理系统占地大大减少。本工程实际占地面积503m,其中工艺构
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筑物占地面积为295m,处理1m水占地0.7m,比按传统活性污泥法设计占地约减少0.3～0.5m。
(2)自行开发设计
2
2
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为降低投资,自行开发
设计了滗水器、池内浓缩柜、弧形格栅,使工程投资降低了,也为减少占地打下了基础。自行开发设计的球形接头旋转式滗水器,其价格较国内同类产品低50%～60%。既降低了投资,又保证了SBR工艺能实现自动控制。
四、投产运行效果及分析
本工程于1995年3月竣工,4月培菌,5月正式运行至年底验收,净化效果较好。验收期间,进水CODCr1120～2244mg/L,出水CODCr43.8～61.5mg/L,去除率为95.5%～97.9%,42给水排水Vol.24No.10
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