CN107500476A - 一种高蛋白质废水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废水处理技术领域，提出了一种高蛋白质废水处理工艺，包括机械栅格→调节池→反应池→絮凝沉淀池→水解酸化池→调配池→EGSB反应器→气浮机→接触氧化池→第一沉淀池→活性淤泥池→第二沉淀池。通过上述技术方案，解决了现有技术中废水处理工艺对高蛋白质废水处理效果差、运行费用高的问题。

Description

一种高蛋白质废水处理工艺
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种高蛋白质废水处理工艺。
背景技术
目前豆制品已进入千家万户，成为众多人不可缺少的营养品，但在豆制品加工过程中会有一定量的废水排放，主要来自洗豆废水、泡豆废水、黄泔水和管道冲洗水等，其中SS、CODcr和NH3-N指数高。
去除废水中的SS，通常使用的方法是过滤、气浮和混凝沉淀。使用普通的过滤及气浮工艺对SS去除效果很差，采用常规药剂进行混凝沉淀效果可以，但是药剂费用太高。
豆制品生产废水因为可生化性较好、CODcr高，采用厌氧与好氧相结合的处理工艺。现有的厌氧处理常采用UASB技术，厌氧反应器容积大、停留时间长、占地面积大、容易酸化；而且高浓度的CODcr进入UASB容易导致反应器内的非正常运行。现有的好氧处理工艺主要有普通活性污泥法和接触氧化法，普通活性污泥法有机负荷率低、容易产生污泥膨胀，而接触氧化法脱氮除磷的功能差，而且处理后的出水往往含有较大的脱落的生物膜片，使得出水澄清度降低。
发明内容
本发明提出一种高蛋白质废水处理工艺，解决了现有技术中废水处理工艺对高蛋白质废水处理效果差、运行费用高的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种高蛋白质废水处理工艺，包括以下步骤：
步骤(一)废水经过机械栅格，去除直径为3mm以上的漂浮物；
步骤(二)废水进入调节池，在调节池中添加碱液，并用潜水搅拌机搅拌，使调节池中PH值保持在7～9之间；
步骤(三)反应池中按照20:1的比例添加生物絮凝剂和普通絮凝剂，且添加生物絮凝剂和普通絮凝剂的总量为调节池水量的1/20，废水进入反应池，与絮凝剂充分混合后，进入絮凝沉淀池，利用絮凝剂的吸附作用，去除废水中60～70％的SS，同时去除25～35％的CODcr；
步骤(四)废水进入水解酸化池，在厌氧菌和兼性厌氧菌的作用下，分子量较大、难处理的有机物被分解成小分子无机物，同时去除部分有机物；
步骤(五)废水进入EGSB反应器，EGSB反应器内温度控制在35±2℃，进行厌氧消化，除去80～90％的CODcr；
步骤(六)废水进入气浮机，气浮机中的大量微小气泡与SS结合，使SS上浮，去除废水中的80～90％的SS；
步骤(七)废水进入接触氧化池，去除废水中35～45％的CODcr，然后进入第一沉淀池进行泥水分离；
步骤(八)废水进入活性污泥池，去除75～85％的CODcr，同时进行氮氧化，去除55～65％的NH3-N，然后废水进入第二沉淀池进行泥水分离，出水达标排放。
进一步，步骤(五)之前设置有以下步骤：废水进入调配池，进行水质调节，使PH值保持在8～10之间，磷盐浓度为5～15％，温度为35±2℃。
进一步，步骤(六)气浮机为涡凹气浮机。
进一步，步骤(七)第一沉淀池的活性污泥回流至接触氧化池，步骤(八)第二沉淀池的活性污泥回流至活性污泥池。
进一步，步骤(七)第一沉淀池和步骤(八)第二沉淀池中的剩余污泥用泵打回到步骤(三)絮凝沉淀池中。
进一步，步骤(三)絮凝沉淀池、步骤(四)水解酸化池、步骤(五)EGSB反应器和步骤(六)气浮机的剩余污泥排放到贮泥池中，贮泥池的污泥用泵打入板框压滤机进行脱水处理，经过脱水处理后的干泥进行外运处理。
进一步，贮泥池的上层清液回流至调节池。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用组合工艺“生物絮凝+与水解酸化+EGSB+气浮机+AB”来处理高蛋白质废水，即先采用低成本的生物絮凝剂去除高浓度的SS，然后采用EGSB去除废水中高浓度CODcr，最后采用AB生化法进行好氧处理，去除剩余的CODcr，同时去除NH3-N，确保废水稳定达标排放。该工艺处理效果好、运行费用低。发明人在整个处理工艺中投入了大量的艰苦劳动，而且在工艺条件的确定上也花费了很多心血，同时每个步骤设置的顺序、进入下一步骤上的条件要求、每个步骤中条件的选取都是互相配合互相制约的，没有反复的实验，没有创造性的活动是很难甚至不可能得到一整套工艺条件的。因此，本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
生物絮凝剂可使废水中不易降解的SS凝聚，对SS的去除率稳定在60％以上，絮体分离效果好，运行费用为常规絮凝剂的五分之一。
EGSB反应器，与UASB相比，有机负荷可以增加约2倍，占地面积节省80％。同时，在EGSB前设置酸化水解段，可以改善废水的可生化性和溶解性，起到预水解和酸化的作用，使EGSB反应器的有机负荷提高30％以上。
厌氧反应器出水中容易带出SS，一方面造成较高的CODcr，另一方面，大量的厌氧污泥进入好氧系统，将直接影响好氧系统的正常运行，在废水进入好氧段之前，利用气浮机对EGSB出水进行再处理，继续降低废水中CODcr和SS含量，以达到好氧系统的进水要求，保障系统的正常运行。
高蛋白质废水经过EGSB反应器厌氧处理后，CODcr和SS仍比较高，容易产生污泥膨胀，接触氧化池和第一沉淀池、活性污泥池和第二沉淀池分别作为AB生化法的A段和B段，A段接触氧化池采用高有机负荷、较短停留时间的运行方式，充分发挥了污泥对污染物的吸附处理能力，具有抗冲击负荷和克服污泥膨胀发生的优势；经过A段高负荷的接触氧化池后，废水中CODcr降低，B段采用低有机负荷、较长停留时间的延时曝气运行方式，对低浓度废水进行进一步处理，以确保废水稳定达标排放。在相同的停留时间下，AB生化法比常规一级工艺处理效率提高15-30％，同时可以实现从厌氧处理到好氧处理的缓冲，有利于抵抗有机负荷冲击、稳定好氧系统的运行。
2、废水进入调配池，在调配池进行水质调节，有利于确保EGSB反应器的高效运行。
3、涡凹气浮机与传统的溶气气浮机和浅层气浮机相比，没有空压机、溶气罐(管)、溶气回流等附属设置，只需曝气头，使得其具有管理方便、操作简洁的优点。据发明人的大量实验表明，采用涡凹气浮机处理厌氧系统出水时，只需投加大约4-6mg/l的PAM，即可实现较好的泥水分离效果，通过涡凹气浮机处理，CODcr去除率在20-40％之间；而且涡凹气浮机的电费仅为传统气浮机的三分之一。
4、第一沉淀池的活性污泥回流至接触氧化池，第二沉淀池的活性污泥回流至活性污泥池，有利于保证好氧段的活性污泥浓度，提高好氧处理效果。
5、絮凝沉淀池、水解酸化池、EGSB反应器和气浮机的剩余污泥排放到贮泥池中，有利于保持絮凝沉淀池、水解酸化池、EGSB反应器和气浮机的清洁，从而不影响处理效果。
6、储泥池的上层清液回流至调节池，进行新一轮的处理，既保证了废水达标排放，又不会造成上层清液的浪费。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明工艺流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提出了一种高蛋白质废水处理工艺，包括：
本发明处理工艺的设计参数如下：
1.1设计处理能力：1000m3/d
1.2主要处理构筑物参数如下：
编号 项目名称 构筑物尺寸(m) 材料 数量 设计参数
1 调节池 11.5×10.5×5.2 钢混 1座 停留时间12h
2 反应池 2.15×4.3×3.1 钢混 1座2格 停留时间0.5h
3 絮凝沉淀池 φ10×3.5 钢混 1座 停留时间2.8h
4 水解酸化池 8×4.5×5.5 钢混 1座 停留时间4h
5 调配池 2×4.5×5.5 钢混 1座 停留时间1h
6 EGSB反应器 φ7×17 碳钢防腐 2座 停留时间29.5h
7 涡凹气浮机 5.33×1.8×1.83 碳钢防腐 1座 处理能力50m3/h
8 接触氧化池 11×4.7×5.5 钢混 1座4格 停留时间6h
9 第一沉淀池 4.6×4.6×6.93 钢混 1座 停留时间1.5h
10 活性污泥池 17.5×10×5.5 钢混 1座 停留时间20h
11 第二沉淀池 φ10×3.5 钢混 1座 水力表面负荷0.8m3/m2.h
实施例一
一种高蛋白质废水处理工艺，包括以下步骤：
步骤(一)废水经过机械栅格，去除直径为3mm以上的漂浮物，进入下一工序；
步骤(二)废水进入调节池，在调节池中添加碱液，并用潜水搅拌机搅拌，用PH控制仪测得调节池中PH值为7时停止加入碱液，废水在调节池中停留12h，进行水质水量的调节，然后进入下一工序；
步骤(三)反应池中按照20:1的比例添加生物絮凝剂和普通絮凝剂，且添加生物絮凝剂和普通絮凝剂的总量为调节池水量的1/20，调节池废水用泵提升至反应池，在反应池停留0.5h，与絮凝剂充分混合后，自流入絮凝沉淀池，在絮凝沉淀池停留2.8h，利用絮凝剂的吸附作用，去除废水中60％的SS，同时去除25％的CODcr，然后进入下一工序；
步骤(四)废水自流入水解酸化池，停留4h，在厌氧菌和兼性厌氧菌的作用下，分子量较大、难处理的有机物被分解成小分子无机物，同时去除部分有机物，进入下一工序；
步骤(五)废水自流入调配池，停留1h，进行水质调节，使PH值为8，磷盐浓度为5％，温度为33℃，进入下一工序；
步骤(六)调配池中的废水用泵打入EGSB反应器，EGSB反应器内温度控制在33℃，进行厌氧消化，停留时间29.5h，除去80％的CODcr，进入下一工序；
步骤(七)EGSB反应器流出的废水自流入涡凹气浮机，涡凹气浮机中的大量微小气泡与SS结合，使SS上浮，去除废水中的80％的SS，进入下一工序；
步骤(八)废水进入接触氧化池，停留时间6h，去除废水中35％的CODcr，然后进入第一沉淀池，停留1.5h，进行泥水分离；
步骤(九)废水进入活性污泥池，停留20h，去除75％的CODcr，同时进行氮氧化，去除55％的NH3-N，然后废水进入第二沉淀池进行泥水分离，出水达标排放。
进一步，步骤(七)接触氧化池和步骤(八)活性污泥池均设置有污泥回流系统，第一沉淀池的活性污泥回流至接触氧化池，第二沉淀池的活性污泥回流至活性污泥池，保证活性污泥的浓度。
进一步，步骤(七)第一沉淀池和步骤(八)第二沉淀池中的剩余污泥用泵打回到步骤(三)絮凝沉淀池中。
进一步，步骤(三)絮凝沉淀池、步骤(四)水解酸化池、步骤(五)EGSB反应器和步骤(六)涡凹气浮机的剩余污泥排放到贮泥池中，贮泥池的污泥用泵打入板框压滤机进行脱水处理，经过脱水处理后的干泥进行外运处理。
进一步，贮泥池的上层清液回流至调节池，进行新一轮的处理。
实施例一对豆类废水的处理效果如下表1：
表1-实施例一对豆类废水的处理效果
实施例二
一种高蛋白质废水处理工艺，包括以下步骤：
步骤(一)废水经过机械栅格，去除直径为3mm以上的漂浮物，进入下一工序；
步骤(二)废水进入调节池，在调节池中添加碱液，并用潜水搅拌机搅拌，用PH控制仪测得调节池中PH值为8时停止加入碱液，废水在调节池中停留12h，进行水质水量的调节，然后进入下一工序；
步骤(三)反应池中按照20:1的比例添加生物絮凝剂和普通絮凝剂，且添加生物絮凝剂和普通絮凝剂的总量为调节池水量的1/20，调节池废水用泵提升至反应池，在反应池停留0.5h，与絮凝剂充分混合后，自流入入絮凝沉淀池，在絮凝沉淀池停留2.8h，利用絮凝剂的吸附作用，去除废水中70％的SS，同时去除35％的CODcr，然后进入下一工序；
步骤(四)废水自流入水解酸化池，停留4h，在厌氧菌和兼性厌氧菌的作用下，分子量较大、难处理的有机物被分解成小分子无机物，同时去除部分有机物，进入下一工序；
步骤(五)废水自流入调配池，停留1h，进行水质调节，使PH值为9，磷盐浓度为10％，温度为35℃，进入下一工序；
步骤(六)调配池中的废水用泵打入EGSB反应器，EGSB反应器内温度控制在35℃，进行厌氧消化，停留时间29.5h，除去90％的CODcr，进入下一工序；
步骤(七)EGSB反应器流出的废水自流入涡凹气浮机，涡凹气浮机中的大量微小气泡与SS结合，使SS上浮，去除废水中的90％的SS，进入下一工序；
步骤(八)废水进入接触氧化池，停留时间6h，去除废水中45％的CODcr，然后进入第一沉淀池，停留1.5h，进行泥水分离；
步骤(九)废水进入活性污泥池，停留20h，去除85％的CODcr，同时进行氮氧化，去除65％的NH3-N，然后废水进入第二沉淀池进行泥水分离，出水达标排放。
进一步，步骤(七)接触氧化池和步骤(八)活性污泥池均设置有污泥回流系统，第一沉淀池的活性污泥回流至接触氧化池，第二沉淀池的活性污泥回流至活性污泥池，保证活性污泥的浓度。
进一步，步骤(七)第一沉淀池和步骤(八)第二沉淀池中的剩余污泥用泵打回到步骤(三)絮凝沉淀池中。
进一步，步骤(三)絮凝沉淀池、步骤(四)水解酸化池、步骤(五)EGSB反应器和步骤(六)涡凹气浮机的剩余污泥排放到贮泥池中，贮泥池的污泥用泵打入板框压滤机进行脱水处理，经过脱水处理后的干泥进行外运处理。
进一步，贮泥池的上层清液回流至调节池，进行新一轮的处理。
实施例二对豆类废水的处理效果如下表2：
表2-实施例二对豆类废水的处理效果
实施例三
一种高蛋白质废水处理工艺，包括以下步骤：
步骤(一)废水经过机械栅格，去除直径为3mm以上的漂浮物，进入下一工序；
步骤(二)废水进入调节池，在调节池中添加碱液，并用潜水搅拌机搅拌，用PH控制仪测得调节池中PH值为9时停止加入碱液，废水在调节池中停留12h，进行水质水量的调节，然后进入下一工序；
步骤(三)反应池中按照20:1的比例添加生物絮凝剂和普通絮凝剂，且添加生物絮凝剂和普通絮凝剂的总量为调节池水量的1/20，调节池废水用泵提升至反应池，在反应池停留0.5h，与絮凝剂充分混合后，进入絮凝沉淀池，在絮凝沉淀池停留2.8h，利用絮凝剂的吸附作用，去除废水中65％的SS，同时去除30％的CODcr，然后进入下一工序；
步骤(四)废水自流入水解酸化池，停留4h，在厌氧菌和兼性厌氧菌的作用下，分子量较大、难处理的有机物被分解成小分子无机物，同时去除部分有机物，进入下一工序；
步骤(五)废水自流入调配池，停留1h，进行水质调节，使PH值为10，磷盐浓度为15％，温度为37℃，进入下一工序；
步骤(六)调配池中的废水用泵打入EGSB反应器，EGSB反应器内温度控制在37℃，进行厌氧消化，停留时间29.5h，除去85％的CODcr，进入下一工序；
步骤(七)EGSB反应器流出的废水自流入涡凹气浮机，涡凹气浮机中的大量微小气泡与SS结合，使SS上浮，去除废水中的85％的SS，进入下一工序；
步骤(八)废水进入接触氧化池，停留时间6h，去除废水中40％的CODcr，然后进入第一沉淀池，停留1.5h，进行泥水分离；
步骤(九)废水进入活性污泥池，停留20h，去除79％的CODcr，同时进行氮氧化，去除60％的NH3-N，然后废水进入第二沉淀池进行泥水分离，出水达标排放。
进一步，步骤(七)接触氧化池和步骤(八)活性污泥池均设置有污泥回流系统，第一沉淀池的活性污泥回流至接触氧化池，第二沉淀池的活性污泥回流至活性污泥池，保证活性污泥的浓度。
进一步，步骤(七)第一沉淀池和步骤(八)第二沉淀池中的剩余污泥用泵打回到步骤(三)絮凝沉淀池中。
进一步，步骤(三)絮凝沉淀池、步骤(四)水解酸化池、步骤(五)EGSB反应器和步骤(六)涡凹气浮机的剩余污泥排放到贮泥池中，贮泥池的污泥用泵打入板框压滤机进行脱水处理，经过脱水处理后的干泥进行外运处理。
进一步，贮泥池的上层清液回流至调节池，进行新一轮的处理。
实施例三对豆类废水的处理效果如下表3：
表3-实施例三对豆类废水的处理效果
传统“过滤+UASB+接触氧化池”处理工艺对豆类废水的处理效果如表4所示：
表4-传统处理工艺对豆类废水的处理效果
豆类废水是高蛋白质废水的典型代表，本发明处理工艺分别用于水产加工废水、肉类加工废水的处理中，同样取得了良好的效果。
综上所述，本发明的处理工艺对高蛋白质废水中的CODcr去除率为99％以上，SS的去除率为98％以上，NH3-N的去除率为73％以上；传统“过滤+UASB+接触氧化池”工艺对高蛋白质废水中的CODcr去除率为89％，SS的去除率为88％，NH3-N的去除率为40％，本发明处理效果明显优于传统废水处理工艺，解决了本行业内的技术难题。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高蛋白质废水处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤(一)废水经过机械栅格，去除直径为3mm以上的漂浮物；
步骤(二)废水进入调节池，在调节池中添加碱液，并用潜水搅拌机搅拌，使调节池中PH值保持在7～9之间；
步骤(三)反应池中按照20:1的比例添加生物絮凝剂和普通絮凝剂，且添加生物絮凝剂和普通絮凝剂的总量为调节池水量的1/20，废水进入反应池，与絮凝剂充分混合后，进入絮凝沉淀池，利用絮凝剂的吸附作用，去除废水中60～70％的SS，同时去除25～35％的CODcr；
步骤(四)废水进入水解酸化池，在厌氧菌和兼性厌氧菌的作用下，分子量较大、难处理的有机物被分解成小分子无机物，同时去除部分有机物；
步骤(五)废水进入EGSB反应器，EGSB反应器内温度控制在35±2℃，进行厌氧消化，除去80～90％的CODcr；
步骤(六)废水进入气浮机，气浮机中的大量微小气泡与SS结合，使SS上浮，去除废水中的80～90％的SS；
步骤(七)废水进入接触氧化池，去除废水中35～45％的CODcr，然后进入第一沉淀池进行泥水分离；
步骤(八)废水进入活性污泥池，去除75～85％的CODcr，同时进行氮氧化，去除55～65％的NH3-N，然后废水进入第二沉淀池进行泥水分离，出水达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种高蛋白质废水处理工艺，其特征在于：步骤(五)之前设置有以下步骤：
废水进入调配池，进行水质调节，使PH值保持在8～10之间，磷盐浓度为5～15％，温度为35±2℃。
3.根据权利要求1所述的一种高蛋白质废水处理工艺，其特征在于：步骤(六)气浮机为涡凹气浮机。
4.根据权利要求1所述的一种高蛋白质废水处理工艺，其特征在于：步骤(七)第一沉淀池的活性污泥回流至接触氧化池，步骤(八)第二沉淀池的活性污泥回流至活性污泥池。
5.根据权利要求1所述的一种高蛋白质废水处理工艺，其特征在于：步骤(七)第一沉淀池和步骤(八)第二沉淀池中的剩余污泥用泵打回到步骤(三)絮凝沉淀池中。
6.根据权利要求1所述的一种高蛋白质废水处理工艺，其特征在于：步骤(三)絮凝沉淀池、步骤(四)水解酸化池、步骤(五)EGSB反应器和步骤(六)气浮机的剩余污泥排放到贮泥池中，贮泥池的污泥用泵打入板框压滤机进行脱水处理，经过脱水处理后的干泥进行外运处理。
7.根据权利要求6所述的一种高蛋白质废水处理工艺，其特征在于：贮泥池的上层清液回流至调节池。
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