CN102583744B - 一种水产品加工废水的生物处理方法 - Google Patents

一种水产品加工废水的生物处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域,涉及一种海洋水产品或淡水水产品类物质和产品加工过程中排放废水的生物处理工艺技术,特别是一种水产品加工废水的生物处理方法,工艺过程在废水生物处理系统中实现,通过调节投加生物填料的A/A/O工艺的进水、嗜盐菌的培养驯化和废水处理三个工艺过程对水产品加工废水进行有效处理;所采用的废水生物处理系统按功能包括进水箱、工段I、工段II、工段III和沉淀池;其工艺过程简单,操作控制灵活,安全可靠,废水处理效果好,节省能源和材料,生产成本低,经济效益好,便于推广应用。

Description

一种水产品加工废水的生物处理方法
技术领域:
本发明属于污水处理技术领域,涉及一种海洋水产品或淡水水产品类物质和产品加工过程中排放废水的生物处理工艺技术,特别是一种水产品加工废水的生物处理方法。
背景技术:
通常在海洋水产品和淡水水产品等水产品加工废水水质中含有有机物(COD)浓度高、氨氮(NH3-N)浓度高、总磷浓度高、盐度高、水温低这“四高一低”的特点,现有技术测得的加工废水的水质情况如下:COD为1000-1500mg/L;NH3-N为80-120mg/L;总磷为20-30mg/L;CI-浓度为500-15000mg/L;冬季水温为8-12℃,废水中较高的盐度会导致渗透压升高,使微生物发生质壁分离,影响废水的处理效果;另外,由于较高的废水密度,更容易导致活性污泥的上浮流失。由于受进水盐度及冬季水温偏低的影响,生物处理系统的脱氮除磷效果较差,常规污水处理工艺一般难以达到国家或地方规定的污水处理排放标准;为了克服这些难点,中国专利CN 102020381A公开了一种采用鹅卵石吸附、过滤、调节pH值、絮凝沉淀、过滤和氧化絮凝沉淀,再过滤和贝壳碎片吸附工艺处理水产品加工废水的技术方案,但由于其冗长的处理过程使其具有一定的局限性;这些现有方案普遍存在着工艺复杂,原材料用量大,淡水浪费大,废水处理指标低,生产环境不友好等缺点。
发明内容:
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点,寻求设计提供一种新型工艺和原理的水产品加工废水的生物处理方法,该方法以海洋水产品加工过程中排放的各种废水为原料,采用生物新技术对废水进行处理。
为了实现上述目的,本发明的工艺过程在废水生物处理系统中实现,包括调节投加生物填料的A/A/O工艺的进水、嗜盐菌的培养驯化和废水处理三个工艺过程对水产品加工废水进行有效处理;所采用的废水生物处理系统按功能包括进水箱、工段I、工段II、工段III和沉淀池;主体结构包括进水箱、潜水泵、搅拌器、曝气头、组合填料、工段I厌氧区、工段I好氧区、工段II缺氧区、工段II好氧区、工段III缺氧区、工段III好氧区、空压机、沉淀池和排泥阀;由工段I、工段II和工段III构成反应器;其中,工段I包括工段I厌氧区和工段I好氧区,工段II包括工段II缺氧区和工段II好氧区,工段III包括工段III缺氧区和工段III好氧区;厌氧区、缺氧区和好氧区的体积比为1∶3∶9。
本发明方法的工艺过程是:
(1)先将占进水总量40%的废水经潜水泵进入工段I厌氧区,在发生有机物水解和磷释放反应后,废水经由工段I厌氧区和工段I好氧区挡板下部的缺口处进入工段I好氧区,进行有机降解和硝化反应;再将废水经由工段I和工段II之间挡板上部的缺口处进入工段II缺氧区,与此同时,占进水总量35%的废水由潜水泵直接泵入工段II缺氧区,为废水在工段II缺氧区进行反硝化脱氮提供电子供体;然后废水经由工段II缺氧区和工段II好氧区之间挡板下部的缺口处进入工段II好氧区,并进行硝化反应和有机物降解后,废水继续经由工段II和工段III之间挡板上部的缺口处进入工段III缺氧区,与此同时,占进水总量25%的废水由潜水泵直接泵入工段III缺氧区,为在工段III缺氧区进行的进一步反硝化脱氮提供电子供体后,废水经由工段III缺氧区和工段III好氧区之间挡板下部的缺口处进入工段III好氧区,并在工段III好氧区内最终完成有机物的降解去除;最后,反应器的出水经出水管进入沉淀池,废水中的悬浮固体沉淀至池底而上层清液则被排放或回用;
(2)针对嗜盐菌增长速率低、世代周期长的特点,采用在三个工段的好氧区投加组合式填料的方式为嗜盐菌提供附着生长床进行嗜盐菌的培养驯化,以利于嗜盐菌的快速附着生长;所投加的组合式填料采用纺搓地聚丙烯纤维绳串联压有纤维丝均匀分布的塑料圆片,组成所需长度的单元纤维束,其中心绳不打结,抗拉力均匀,纤维丝在水中不能横向展开和生物膜结团;其组合式填料的比重为1.02,抗拉强度为6.8~7.1克/单丝,伸长率为4%,pH值耐受范围为2~12;组合式填料的散热性能高,阻力小,布水、布气性能好,易挂膜,其填充率为40%;将污泥接种于反应器中,其混合液污泥浓度(MLSS)为2000~8000mg/L,通过人工配水控制进水化学需氧量(COD)浓度为1000~1500mg/L,氨氮浓度为80~90mg/L,总磷浓度为20~25mg/L,水力停留时间为18~20h,在无盐条件下稳定运行;当反应达到稳定运行后,通过逐步提高进水盐度实现嗜盐菌的培养驯化;嗜盐菌培养驯化分为七个阶段,其进水所含海水比例分别为10%,20%,30%,40%,50%,60%和70%;相对应的盐度分别为3500mg/L,7000mg/L,10500mg/L,14000mg/L,17500mg/L,21000mg/L和24500mg/L;其相对应的Cl-浓度为1900mg/L,3800mg/L,5700mg/L,7600mg/L,9500mg/L,11400mg/L和13300mg/L;嗜盐菌的培养驯化期间待每个阶段COD和氨氮去除率达到80%以上时再进入下一个驯化阶段,直至嗜盐菌全部富集;
(3)水产品加工废水的处理是在嗜盐菌培养驯化结束后,按照步骤(1)设计的工艺和参数分别在反应器中进行,直到废水处理达到设计指标。
本发明与现有技术相比,其整体工艺过程简单,操作控制灵活,安全可靠,废水处理效果好,节省能源和材料,生产成本低,经济效益好,便于推广应用。
附图说明:
图1是本发明所使用的废水生物处理系统的结构原理示意图。
具体实施方式:
下面通过实施例并结合附图作进一步说明。
实施例:
本实施例的工艺过程在废水生物处理系统中实现,包括调节投加生物填料的A/A/O工艺的进水、嗜盐菌的培养驯化和废水处理三个工艺过程对水产品加工废水进行有效处理;所采用的废水生物处理系统按功能包括进水箱1、工段I、工段II、工段III和沉淀池13;主体结构包括进水箱1、潜水泵2、搅拌器3、曝气头4、组合填料5、工段I厌氧区6、工段I好氧区7、工段II缺氧区8、工段II好氧区9、工段III缺氧区10、工段III好氧区11、空压机12、沉淀池13和排泥阀14;由工段I、工段II和工段III构成反应器;其中,工段I包括工段I厌氧区6和工段I好氧区7,工段II包括工段II缺氧区8和工段II好氧区9,工段III包括工段III缺氧区10和工段III好氧区11;厌氧区、缺氧区和好氧区的体积比为1∶3∶9。
(1)本实施例针对某水产品加工企业产生的待处理废水,采用三段进水方式投加组合式填料的A/A/O工艺进行处理,其中,工段I的有效容积为80L,工段I厌氧区6和工段I好氧区7分别为30L和50L;工段II的有效容积为120L,工段II缺氧区8和工段II好氧区9的有效容积分别为40L和80L;工段III的有效容积为190L,缺氧区和好氧区的有效容积为50L和140L;由工段I、工段II和工段III构成的反应器的总有效容积为390L,厌氧区、缺氧区和好氧区的体积比为1∶3∶9;接种污泥取自城市污水处理厂,其污泥浓度平均为3500mg/L;
(2)采用逐步提高进水盐度的方法对污泥进行驯化培养,共分为七个阶段,各阶段所含海水比例为10%,20%,30%,40%,50%,60%和70%,培养驯化期间监测各工段的水质变化情况,直到COD和氨氮去除率达到80%以上时才进入下一个驯化阶段;
(3)待嗜盐菌培养驯化结束后开始处理实际水产品加工废水,其进水COD为1417mg/L,氨氮为88mg/L,总磷为22mg/L,盐度为19800mg/L,Cl-浓度为10500mg/L,废水由进水箱1分三段进入工段I厌氧区6、工段II缺氧区8,工段III缺氧区10,其进水比例为40%、35%和25%,系统总水力停留时间为18-20h,温度为15-18℃,通过空压机对反应器的好氧区进行充氧,控制溶解氧浓度为2-4mg/L,废水在厌氧区进行有机物的水解和磷的释放,在缺氧区进行反硝化脱氮,在好氧区进行硝化反应和有机物的降解。经此处理后的反应器出水COD和氨氮分别为128mg/L和9mg/L,其去除率分别为91%和89%。

Claims (1)

1.一种水产品加工废水的生物处理方法,其特征在于工艺过程在废水生物处理系统中实现,包括调节投加生物填料的A/A/O工艺的进水、嗜盐菌的培养驯化和废水处理三个工艺过程对水产品加工废水进行有效处理;所采用的废水生物处理系统按功能包括进水箱、工段Ⅰ、工段Ⅱ、工段Ⅲ和沉淀池;主体结构包括进水箱、潜水泵、搅拌器、曝气头、组合填料、工段Ⅰ厌氧区、工段Ⅰ好氧区、工段Ⅱ缺氧区、工段Ⅱ好氧区、工段Ⅲ缺氧区、工段Ⅲ好氧区、空压机、沉淀池和排泥阀;由工段Ⅰ、工段Ⅱ和工段Ⅲ构成反应器;其中,工段Ⅰ包括工段Ⅰ厌氧区和工段Ⅰ好氧区,工段Ⅱ包括工段Ⅱ缺氧区和工段Ⅱ好氧区,工段Ⅲ包括工段Ⅲ缺氧区和工段Ⅲ好氧区;厌氧区、缺氧区和好氧区的体积比为1:3:9;其具体的工艺过程是:
(1)先将占进水总量40%的废水经潜水泵进入工段Ⅰ厌氧区,在发生有机物水解和磷释放反应后,废水经由工段Ⅰ厌氧区和工段Ⅰ好氧区挡板下部的缺口处进入工段Ⅰ好氧区,进行有机降解和硝化反应;再将废水经由工段Ⅰ和工段Ⅱ之间挡板上部的缺口处进入工段Ⅱ缺氧区,与此同时,占进水总量35%的废水由潜水泵直接泵入工段Ⅱ缺氧区,为废水在工段Ⅱ缺氧区进行反硝化脱氮提供电子供体;然后废水经由工段Ⅱ缺氧区和工段Ⅱ好氧区之间挡板下部的缺口处进入工段Ⅱ好氧区,并进行硝化反应和有机物降解后,废水继续经由工段Ⅱ和工段Ⅲ之间挡板上部的缺口处进入工段Ⅲ缺氧区,与此同时,占进水总量25%的废水由潜水泵直接泵入工段Ⅲ缺氧区,为在工段Ⅲ缺氧区进行的进一步反硝化脱氮提供电子供体后,废水经由工段Ⅲ缺氧区和工段Ⅲ好氧区之间挡板下部的缺口处进入工段Ⅲ好氧区,并在工段Ⅲ好氧区内最终完成有机物的降解去除;最后,反应器的出水经出水管进入沉淀池,废水中的悬浮固体沉淀至池底而上层清液则被排放或回用;
(2)针对嗜盐菌增长速率低、世代周期长的特点,采用在三个工段的好氧区投加组合式填料的方式为嗜盐菌提供附着生长床进行嗜盐菌的培养驯化,以利于嗜盐菌的快速附着生长;所投加的组合式填料采用纺搓地聚丙烯纤维绳串联压有纤维丝均匀分布的塑料圆片,组成所需长度的单元纤维束,其中心绳不打结,抗拉力均匀,纤维丝在水中不能横向展开和生物膜结团;其组合式填料的比重为1.02,抗拉强度为6.8~7.1克/单丝,伸长率为4%,pH值耐受范围为2~12;组合式填料的散热性能高,阻力小,布水、布气性能好,易挂膜,其填充率为40%;将污泥接种于反应器中,其混合液污泥浓度(MLSS)为2000~8000mg/L,通过人工配水控制进水化学需氧量(COD)浓度为1000~1500mg/L,氨氮浓度为80~90mg/L,总磷浓度为20~25mg/L,水力停留时间为18~20h,在无盐条件下稳定运行;当反应达到稳定运行后,通过逐步提高进水盐度实现嗜盐菌的培养驯化;嗜盐菌培养驯化分为七个阶段,其进水所含海水比例分别为10%,20%,30%,40%,50%,60%和70%;相对应的盐度分别为3500mg/L,7000mg/L,10500mg/L,14000mg/L,17500mg/L,21000mg/L和24500mg/L;其相对应的Cl-浓度为1900mg/L,3800mg/L,5700mg/L,7600mg/L,9500mg/L,11400mg/L和13300mg/L;嗜盐菌的培养驯化期间待每个阶段COD和氨氮去除率达到80%以上时再进入下一个驯化阶段,直至嗜盐菌全部富集;
(3)水产品加工废水的处理是在嗜盐菌培养驯化结束后,按照步骤(1)设计的工艺和参数分别在反应器中进行,直到废水处理达到设计指标。
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