地埋式豆腐作坊污水处理设备选型 设备原理

概述
豆制品生产的主要原料是大豆，豆制品企业的废水主要来源于原料黄豆的浸豆、泡豆及压榨废水和冲洗废水，该废水**物含量高，可生化性强，是污染环境的高浓度废水。
设计方案
① 细格栅井：粗格栅去除豆制品污水中的大块杂物和部分悬浮物，主要为后续单元动力设备的正常运行提供**。
②调节池：本单元主要是均和水质、平衡水量，削减高峰水量对后续处理单元的冲击负荷，大大降低水量变化对处理效果的影响，减少处理构筑物的容积节省工程投用，便于系统自动化控制。
② 厌氧水解池：在高浓度豆制品废水处理工艺中，厌氧处理技术是一个关键步骤，成功的厌氧水解工段去除效率可达到50%以上。废水的厌氧生物处理是指在没有游离氧的情况下，以厌氧生物为主对**物进行降解的一种处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的**化合物被降解，转化为简单、稳定的小分子化合物，同时释放出能量。其中，大部分能量以甲烷（CH4）的形式出现，如果厌氧消化过程彻底，终产物均为CH4、CO2及NH3（NH4HCO3）。本单元除了降解**物同时还为后续好氧处理作了很重要的前期处理。其特点表现在： a 非常经济的技术，不需要动力消耗、不需要药剂消耗； b设备负荷高，占地少，投资省； c剩余污泥量少，高度无机化、脱水容易； d初次启动过程缓慢，一般需要5—10周时间，通过接种的方式可加以解决； e 受反应温度的影响而波动； f 效率受pH值的影响较大，合适的范围在6.8---7.2之间。
④混凝沉淀池:本处理单元是将适当数量的混凝剂投入水体，经过充分混合、反应，使废水中微小悬浮颗粒和胶体颗粒相互产生凝聚作用，成为颗粒较大，易于沉降的絮凝体（颗粒直径>20μm），经过沉淀加以去除。混凝沉淀的优点是去除效率高，对废水的悬浮物、浊度和色度有很高的去除，对COD、BOD的去除也有很好的效果。根据实验室混凝实验表明，混凝剂采用的聚合氯化铝（PAC）助凝剂采用聚丙烯酰胺（PAM）工艺条件为：pH值为6.0---7.5、搅拌速度160r/min、搅拌时间15min、混凝剂投加量100mg/L、沉降时间150min，COD去除率可达60%左右。
⑤气浮池：气浮装置的工作原理是在一定条件下，将大量空气溶于水中，形成溶气水，作为工作介质，通过释放器骤然减压，快速释放，产生大量微细气泡黏附于经过混凝反应后废水中的“矾化”上，使絮体上浮，从而迅速地除去水中的污染物质，达到净化的目的。
⑥接触氧化池：废水的好氧生物处理是一种有氧的情况下，以好氧微生物为主对**物进行降解的一种处理方法。废水中存在的各种**物，以胶体状、溶解态的**物为主，作为微生物的营养源。这些**物经过一系列的生物反应，逐级释放能量，终以无机物质稳定下来，达到无害化。

污水的固液分离预处理
气浮机是溶气系统在水中产生大量的微细气泡，使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮物颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使其浮在水面，从而实现固-液分离的水处理设备。气浮机优点在于它固-液分离设备具有投资少、占地面小、自动化程度高、操作管理方便等特点。
工作原理：溶气罐产生溶气水，溶气水通过释放器减压释放到待处理的水中。溶解在水中的空气从水中释放出来，形成20-40um的微小细泡，微气泡同污水中的悬浮物结合，使悬浮物比重小于水，并逐渐浮到水面形成浮渣。水面上备有刮板系统，将浮渣刮入污泥池。清水从下部经溢流槽进入清水池。

豆制品加工厂污水处理设备
豆腐生产过程中产生的主要污水由冲泡大豆的污水（泡豆水）、压榨过程中流出的黄泔水及洗涤器具的污水组成。泡豆水和黄泔水总量是大豆重量的5.5到7倍，其中黄泔水的排放量是大豆投料量的4到5倍，即每天加工100kg大豆约产0.4t污水。豆腐生产清洗用税的量是大豆重量的10到20倍，即每天生产100kg大豆产1到2t的清洗污水。
豆制品污水的特点是污水的排放量大**物浓度高，成分复杂。以豆腐生产为例，黄泔水COD高达20000到30000mg/L，泡豆水COD为4000到8000美国、L，洗涤冲洗税COD为500到1500mg/L。泡豆税的主要承认有水溶性非蛋白氮、税苏糖、棉籽糖等寡糖，柠檬酸等**酸以及水溶性维生素、矿物质等，此外，还有异黄酮等色素类物质。黄泔水的组成更为复杂，除含泡豆水的所有成分以外，还含有蛋白质（大豆清蛋白、大豆素、胰蛋白酶抑制因子等）、氨基酸、脂类等。

处理工艺分析
3.1工艺流程的拟定：
根据该工厂食品加工废水的水质水量状况，我公司拟采用气浮+生化相结合的方法对废水进行综合处理，设计能力为0.5m3/h。具体工艺流程如下：
3.2工艺流程简要说明
废水先流经格栅，将大的固体颗粒物，漂浮物截留住，（此格栅需定期清理截留的杂物，防止堵塞）经此污水进入调节池，调节池设有液位控制器，当水量达到一定的水位时，启动提升设备。
调节池主要功能：是均化水质，调节水量，由于废水水质和水量时际变化较大，根据该工厂废水排放情况，调节池必须至少有8个小时的储水调节能力，才能**污水处理稳定进行。钢结构，设计HRT=8h；V有效=6m3，H有效=1.7m，*高0.3m，V总=20.5m3。
气浮装置主要是通过溶气系统和释放系统在水中产生大量的微细气泡，将废水中密度与水接近的固体或液体颗粒与水分离开来，达到固—液或液—液分离的目的。它既可以有效地去除废水中难以沉淀的细小悬浮物，也可以将溶于或半溶于水中液体分离开来，同时，结合相应的化学处理方法，能够有效确保水质达标排放。废水经絮凝反应后进入气浮区域，溶气泵将处理后的部分清水与空气吸入到溶气罐中，在一定压力的作用下，将大量的空气溶于水，形成溶气水。溶气水经过释放器，减压释放，产生大量直径为50um以下的微小气泡，微气泡在急速上升过程中，与污水中的悬浮物结合，使悬浮物浮上水面，形成浮渣。刮沫机则将浮渣、浮油清除，达到固液分离的目的。
生化处理单元运用**的生物接触氧化法，主要由厌氧、二级好氧、二次沉淀、等工艺组成。这是一种处理效果好、污泥量少、动力消耗低的较为**的生化处理工艺，通过选用具有针对性的微生物制剂和生物酶制剂组合，使传统意义上很难或不能为微生物降解的**污染物得到了快速且较为的生物降解，并且改善寒冷气候时的运行，减轻意外事故及有毒物冲击影响。
同时，将微生物和生物酶固定在特制载体上，使微生物的负载量比传统生物处理工艺提高了10～20倍，使微生物对污水中**物的降解速度比传统方法提高了100倍，从而大大提高了处理速度和处理效果并有效避免了生物量的流失，生化处理完成后需要MBR膜进行再处理后达标排放或回用。（一级排放标准）。
3.3污水处理概括说明
该项目建成运行后，每年可处理食品废水3600吨达标排放，大大减轻了对周围环境的污染，有利于周围的身体健康。
工程实践表明：化粪池+调节池+气浮设备+生物接触氧化工艺处理+消毒沉淀组合工艺处理此类废水，工艺流程周期短、系统运行稳定、处理效果好，该生活废水处理系统稳定。运行期间，废水中的COD、NH3-N、SS、BOD5平均去除率分别可达到94.9%、60%、87.5%、97%，较终出水水质可以达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中二级排放标准要求。
该废水处理工程中的单体构筑物均采用地下式构筑物形式，不仅能满足工艺流程的要求，同时尽量利用施工场地原有地理优势，充分地降低了动力费用。各构筑物间位置合理，工艺管道线路短、构筑物布局紧凑。项目运行后达到预期的处理效果，减少了废水排放量，**了良好的经济和环境效益。
工程调试运行
UASB反应器调试的核心内容是颗粒污泥的驯化、培养。UASB 反应器投入运行前必须进行充水实验和气密性实验。实验完成后选用同类废水同一温度范围的污泥（中温污泥）进行接种，接种污泥浓度按20 kg/m3 计算，将含水率为80%的接种污泥100 t经筛滤稀释后，用污泥泵均匀输送到UASB 反应器。驯化过程中反应器内反应液的温度控制在（35±2）℃，反应液的pH 控制在6.8～7.2，出水VFA 控制在3mmol/L 以下，营养物质按C:N:P=(350~500):5:1 的比例投加。UASB 反应器的启动和污泥的颗粒化分3个阶段：反应器COD 负荷低于2 kg/(m3•d)的初始阶段；反应器COD 负荷升至2～5 kg/(m3•d)的启动阶段；反应器COD 负荷**过5 kg/(m3•d)以后的阶段。初始阶段UASB 反应器COD 负荷由0.1 kg/(m3•d)开始，废水采用出水回流稀释后进液（COD 进水控制在2 000 mg/L 以下），废水水力停留时间24 h，以镜检结果和COD 去除率达80%以上作为负荷增加的依据，通过降低进水稀释比每次增加负荷20%～30%，逐步增加至设计负荷。运行过程中严格控制pH、温度、COD、VFA 等参数，根据参数值及时调整进水水量、浓度，保持稳定运行。
两级生物接触氧化池与UASB 反应器同时启动，接种污泥浓度按4 kg/m3 计算，共投加含水率为80%的接种污泥36 t，闷曝48 h 后接受UASB 反应器出水，连续进水。营养物质按C:N:P=100:5:1 的比例投加，控制池内溶解氧为2～4 mg/L。生化处理系统启动3 个月后基本稳定，此时接触氧化池填料上形成一层灰白色的生物膜，膜上的微生物主要有纤毛虫、钟虫等原生生物和轮虫等后生生物。
混凝沉淀单元运行参数的优化对于污水处理成本的控制具有重要意义。混凝沉淀系统调试的主要工作为通过大量的试验来确定PAC、PAM 的投加量从而达到化处理效果。经调试，PAC（配制质量分数10%）的投加量为20～50 mg/L，PAM（配制浓度1‰）的投加量为1～5 mg/L。
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