酸化—SBR法處理啤酒廢水
此方法主要處理設(shè)備是酸化柱和SBR反應(yīng)器。這種方法在處理啤酒廢水時,在厭氧反應(yīng)中,放棄反應(yīng)時間長、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段,將反應(yīng)控制在酸化階段,這樣較之全過程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點:
(1)由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速,故水解池體積?。?/p>
(2)不需要收集產(chǎn)生的沼氣,簡化了構(gòu)造,降低了造價,便于維護,易于放大;
(3)對于污泥的降解功能完全和消化池一樣,產(chǎn)生的剩余污泥量少。同時,經(jīng)水解反應(yīng)后溶解性COD比例大幅度增加,有利于微生物對基質(zhì)的攝取,在微生物的代謝過程中減少了一個重要環(huán)節(jié),這將加速有機物的降解,為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。
(4)酸化—SBR法處理高濃度啤酒廢水效果比較理想,去除率均在94%以上,最高達99%以上。
要想使此方法在處理啤酒廢水達到理想的效果時運行環(huán)境要達到下列要求:
(1)酸化—SBR法處理中高濃度啤酒廢廢水,酸化至關(guān)重要,它具有兩個方面的作用,其一是對廢水的有機成分進行改性,提高廢水的可生化性;其二是對有機物中易降解的污染物有不可忽視的去除作用。酸化效果的好壞直接影響SBR反應(yīng)器的處理效果,有機物去除主要集中在SBR反應(yīng)器中。
(2)酸化—SBR法處理啤酒廢水受進水堿度和反應(yīng)溫度的影響,最佳溫度是24℃,最佳堿度范圍是500~750mg/L。視原水水質(zhì)情況,如堿度不足,采取預(yù)調(diào)堿度方法進行本工藝處理;若溫度差別不大,運行參數(shù)可不做調(diào)整,若溫度差別較大,視具體情況而定。
UASB—好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水
此處理工藝中主要處理設(shè)備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池,處理主要過程為:廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機,轉(zhuǎn)鼓過濾機對SS的去除率達10%以上,隨著麥殼類有機物的去除,廢水中的有機物濃度也有所降低。調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作用,還由于廢水在池中的停留時間較長而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。由于增加了厭氧處理單元,該工藝的處理效果非常好。上流式厭氧污泥床能耗低、運行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好,有效地降低了好氧生化單元的處理負荷和運行能耗(因為好氧處理單元的能耗直接和處理負荷成正比)。
好氧處理(包括好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池)對廢水中SS和COD均有較高的去除率,這是因為廢水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機物。該工藝處理效果好、操作簡單、穩(wěn)定性高。上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池相串聯(lián)的啤酒廢水處理工藝具有處理效率高、運行穩(wěn)定、能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動等特點。只要投加占厭氧池體積1/3的厭氧污泥菌種,就能夠保證污泥菌種的平穩(wěn)增長,經(jīng)過3個月的調(diào)試UASB即可達到滿負荷運行。整個工藝對COD的去除率達96.6%,對懸浮物的去除率達97.3%~98%,該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。
新型接觸氧化法處理啤酒廢水
此方法處理過程為:廢水首先通過微濾機去除大部分懸浮物,出水進入調(diào)節(jié)池,然后中提升泵打入VTBR反應(yīng)器中進行生化處理,通過風(fēng)機強制供風(fēng)使廢水與填料接觸,維持生化反應(yīng)的需氧量,VTBR反應(yīng)器出水進入沉淀器,去除一部分脫落的生物膜以減輕氣浮設(shè)備的處理負荷,之后流人氣浮設(shè)備去除剩余的生物膜,污泥及浮渣送往污泥池濃縮后脫水。
該處理工藝有以下主要特點:
①VTBR反應(yīng)器由廢舊酒精罐改造而成,節(jié)省了投資。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,具有一次性投資低,運行穩(wěn)定,處理效果好等特點。
②冬季運行時,在VTBR反應(yīng)器外部加了一層保溫材料,使罐中始終保持較高的溫度,提高了生物的活性。
③因VTBR反應(yīng)器高達10m左右,水深大,所選用風(fēng)機為高壓風(fēng)機,風(fēng)壓為98kPa,N=75kw,耗電量大。
生物接觸氧化法處理啤酒廢水
該工藝采用水解酸化作為生物接觸氧化的預(yù)處理,水解酸化菌通過新陳代謝將水中的固體物質(zhì)水解為溶解性物質(zhì),將大分子有機物降解為小分子有機物。水解酸化不僅能去除部分有機污染物,而且提高了廢水的可生化性,有益于后續(xù)的好氧生物接觸氧化處理。
該工藝在處理方法、工藝組合及參數(shù)選擇上是比較合理的,充分利用各工序的優(yōu)勢將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化、去除。然而,如果由于某些構(gòu)筑物的構(gòu)造設(shè)計考慮不周會影響運行效果,致使出水水質(zhì)不理想,使生物接觸氧化池的出水(靜沉30min的澄清液)COD為500~600mg/L,經(jīng)混凝氣浮處理后出水COD仍高達300mg/L,遠高于排放要求(150mg/L)。
但是此處理方法在設(shè)計和運行中回出現(xiàn)以下問題:
(1)水解酸化池存在的問題主要是沉淀污泥不能及時排除。由于該廢水中懸浮物濃度較高,因而池內(nèi)污泥產(chǎn)量很大,而原工藝僅在水解酸化池前端設(shè)計了污泥斗,所以池子的后部很快就淤滿了污泥。另外,隨著微生物量的增加在軟性生物填料的中間部位形成了污泥團,使得傳質(zhì)面積減小。針對污泥淤積情況,在水解酸化池前可增設(shè)一級混凝氣浮以去除水中的懸浮物,經(jīng)此改進后水解酸化池能長期、穩(wěn)定、有效地運行,其出水COD也從1100~1200mg/L降至900~1000mg/L,收到了較好的效果。不過,增設(shè)混凝氣浮增加了運行費用,而且氣浮過程中溶入的O2還可能對水解酸化產(chǎn)生不利影響。因此,在設(shè)計采用水解酸化處理懸浮物濃度高的污水時,可增設(shè)污泥斗的數(shù)量以便及時排除沉淀污泥。此外,為防止填料表面形成污泥團應(yīng)采用比表面積大、不結(jié)泥團的半軟性填料。
(2)如果廢水中污染物濃度較高或前處理效果不理想,生物接觸氧化池前端的有機物負荷較高,使得供氧相對不足,此時該處的生物膜呈灰白色,處于嚴重的缺氧狀態(tài),而池末端成熟的好氧生物膜呈琥珀黃色。同時,水中的生物活性抑制性物質(zhì)濃度也較高,對微生物也有一定的抑制作用。這些因素使得生物接觸氧化池沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用,處理效果不理想。鑒于此,可一采取階段曝氣措施即多點進水,污水沿池長多點流入生物接觸氧化池以均分負荷,消除前端缺氧及抑制性物質(zhì)濃度較高的不利影響。改為多點進水并經(jīng)過一段時間的穩(wěn)定運行后,生物接觸氧化池的出水(30min的澄清液)COD為200~300mg/L。再經(jīng)混凝氣浮工序處理后最終出水COD<150mg/L(一般在130mg/L),達到了排放要求。
(3)在調(diào)試運行過程中,生物接觸氧化池中生物膜脫落、氣泡直徑變大(曝氣方式為微孔曝氣)、出水渾濁、處理效果惡化的現(xiàn)象時有發(fā)生。經(jīng)研究、分析、驗證發(fā)現(xiàn)這是由于負荷波動或操作不當造成溶解氧不足而引起的。溶解氧不足使得生物膜由好氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài),其附著力下降,在空氣氣泡的攪動下生物膜大量脫落,導(dǎo)致水粘度增加、氣泡直徑增大、氧轉(zhuǎn)移效率下降,這又進一步造成缺氧,如此形成惡性循環(huán)致使處理效果惡化。
(4)在調(diào)試運行初期,發(fā)生這種現(xiàn)象時一般是增大供氣量以提高供氧能力來消除缺氧,結(jié)果由于氣泡攪動強度增大,造成了更大范圍的生物膜脫落、水粘度更大、氧轉(zhuǎn)移效率更低,非但沒能提高供氧能力反而使情況更糟。正確的處理措施應(yīng)是減小曝氣量,待脫落的生物膜隨水流流出后再逐漸增加曝氣量使溶解氧濃度恢復(fù)到原有水平,若水溫適宜則2~3d后生物膜就可恢復(fù)正常。
因此當采用此工藝處理啤酒廢水時要遵循下列要求:①采用水解酸化作為預(yù)處理工序時應(yīng)考慮懸浮物去除措施。②采用推流式生物接觸氧化池時,為避免前端有機物負荷過高可采用多點進水。③應(yīng)嚴格控制溶解氧濃度,供氧不足會造成生物膜大范圍脫落,導(dǎo)致運行失敗。