重庆旭福恒豆制品厂污水处理案例100m3/D

重庆旭福恒豆制品厂污水处理案例100m3/D
 

一、工程概况
  豆制品是我国城乡人民重要的蛋白质食品之一，除豆乳、豆粉等少数现代大豆制品外我国的豆制品主要是传统豆制品，如豆腐、腐乳、豆豉、腐竹等。豆制品加工根据机械化程度不同，废水排放量一般为30～50m3/t大豆。重庆某豆制品厂是一家以生产豆干为主的食品厂，大豆加工能力为65t/d左右，废水产量为2000m3/d。废水主要来源于生产过程中黄豆清洗浸泡产生的泡豆水以及磨浆产生的黄浆水。根据环保要求，出水水质须达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）的一级排放标准。进水水质及出水标准见表1。

二、工艺流程
废水首先经过格栅，较大的豆渣等杂质被拦截，防止提升泵、管道、阀门的堵塞。废水由格栅井进入调节池进行温度和pH值的调节。废水在调节池中由蒸汽加热到适宜温度后由提升泵输送到IC反应器进行厌氧处理，废水中大部分有机物在IC反应器中被去除。随后IC反应器出水进入污泥选择器（SST），同时SST中的泥水由提升泵再打入IC反应器中，从而回收随IC反应器出水流失的颗粒污泥。SST的出水进入氧化沟完成有机物的好氧去除，氧化沟出水经二沉池泥水分离后达标排放。IC反应器产生的沼气进行有效收集，用于加热调节池内的废水和厂内其他设备使用。

 
图1废水处理工艺流程

三、主要处理单元及设计参数
①格栅池。采用机械细格栅，格栅宽为0.5m，栅条间距为4mm。格栅的水下部分为不锈钢材质，定期刮渣、外运。格栅池设计尺寸为4m×0.7m×3.5m，钢筋混凝土结构。
②调节池。设计停留时间为12h，总容积为1000m3，设计尺寸为20m×10m×5m，钢混结构，共分8格，全地下式。设提升泵2台（1用1备），流量为60m3/h，扬程为280kPa，调节池内设有潜水搅拌器和蒸汽管，用于废水的充分混合和加热。
③IC厌氧塔。总容积为1400m3，设计尺寸为Ф10m×18m，材质为碳钢，内壁防腐。在中温（34～36℃）条件下水力停留时间为17h，容积负荷为5.7kgCOD/（m3·d），COD去除率达到92%，实际沼气产量可达2800～3100m3/d。IC反应器下设水封箱一台，碳钢材质，设计尺寸为Ф1m×1.5m，用于保证IC集气罩内的正常气压。
④SST。总容积为290m3，设计尺寸为Ф6m×10m，材质为碳钢，内壁防腐，具有调节IC反应器进水水质和颗粒污泥回流的作用。设提升泵2台（1用1备），量为60m3/h，扬程为280kPa。
⑤氧化沟。共2座，单座设计尺寸为25m×10m×5m，容积为1250m3，砖混结构，半地下式。设计停留时间为24h，沟内设有4台功率为1.5kW、叶片直径为1.8m的推流器，用于沟内废水的推流和混合。供氧系统采用罗茨风机（2用1备），风量为15m3/min，风压为50kPa。曝气采用穿孔管，以一次投资为主，减少运行期间的检修费用。
⑥二沉池。设计沉淀时间为5h，总容积为400m3，设计尺寸：16m×5m×5m，钢混结构，半地下式。

四、调试和运行
4.1IC反应器的调试
4.1.1IC反应器的启动
IC反应器运行60d后，进水量达到2000m3/d，进水COD浓度为3500～4000mg/L左右，容积负荷为5～5.7kgCOD/（m3·d），达到满负荷运行。稳定运行时期，COD去除率达到92%，VFA一直维持在3mmol/L以下，产气丰富。稳定期一段时间内的COD去除情况如图2所示。

4.1.2IC反应器的稳定运行
IC反应器运行60d后，进水量达到2000m3/d，进水COD浓度为3500～4000mg/L左右，容积负荷为5～5.7kgCOD/（m3·d），达到满负荷运行。稳定运行时期，COD去除率达到92%，VFA一直维持在3mmol/L以下，产气丰富。稳定期一段时间内的COD去除情况如图2所示。
 

图1废水处理工艺流程 
图2稳定期的进、出水COD及COD去除率
4.2氧化沟的调试
利用当地污水厂脱水污泥作为接种污泥，将SST出水引入氧化沟内，先采用间歇闷曝方式，闷曝22h，沉淀2h，排掉20%～30%的上清液，再进等量的新鲜废水，继续闷曝培养。随着培养的进行，逐步缩短闷曝时间，加大换水量。在闷曝的第4天，观察到污泥质量明显改善，镜检结果表明，污泥颜色较浅，菌胶团密实，出现少量轮虫、钟虫且活性较好，此时MLSS为1400mg/L，SV30=10%。污泥活性较好，进一步采用连续动态培养并逐步增加进水量。经过半个月的培养，氧化沟内MLSS达到3000mg/L，SVI=105mL/g。镜检发现菌胶团大且密实，钟虫、累枝虫大量出现。出水清澈，COD浓度维持在30～70mg/L，各项指标达到GB8978—1996的一级排放标准，表明活性污泥已培养成熟，氧化沟启动成功。该工程已于2010年7月通过当地环保部门验收，至今处在正常运行中。出水水质如表2所示。
表2正常运行期间的出水水质

五、工程效益分析
5.1运行费用
污水处理系统24h运行，每天三班，每班1人，共需配备专职人员3人，兼职化验与操作。正常运行费用包括电费、人工费以及药剂费，用电设备为格栅、水泵和风机，电费为0.5元/m3，人工费为0.08元/m3，药剂费（主要为石灰）为0.3元/m3，总运行费用为0.88元/m3。
5.2沼气利用的经济效益
稳定运行时，IC反应器实际沼气产量为2800～3100m3/d，用于废水加热和厂内食堂炉灶。沼气中甲烷含量达67%，沼气热值可达到27MJ/m3以上，而标准煤热值为29.3MJ/kg，可见本系统产生的1m3沼气和1kg标准煤的热值差不多。由此估算，按市场价煤为700元/t计算，则由于产生沼气而节约的燃煤资金超过2100元/d，具有较大的经济效益。

六、结论
①采用IC反应器/氧化沟工艺处理豆制品废水，处理效果稳定可靠，最终出水COD为50mg/L左右，达到一级排放标准。
②当IC反应器进水COD浓度维持在4000mg/L左右时，反应器满负荷运行，COD去除率＞91%，出水COD浓度＜350mg/L，大大减轻了后续氧化沟的处理负荷。
③系统运行操作简便，每班只需一人管理，运行费用低。同时，厌氧产沼气量达2800～3100m3/d，沼气被有效利用，节约了煤炭资源，具有较大的经济效益。