鄭州麥芽生產(chǎn)污水案例分析

鄭州麥芽生產(chǎn)污水案例分析

隨著我國啤酒工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，麥芽的生產(chǎn)量日益劇增，其廢水處理量也隨之增加。由于麥芽生產(chǎn)季節(jié)性強(qiáng)、生產(chǎn)廢水均為間歇排放，因此選用間歇運(yùn)行的SBR工藝來處理廢水。

一、廢水量、水質(zhì)及處理要求

1. 廢水量

寧波某麥芽公司生產(chǎn)規(guī)模為10,000t/a，根據(jù)生產(chǎn)工藝調(diào)查，麥芽生產(chǎn)廢水主要來源于浸麥工段，其工藝主要采用“三浸三斷”的浸麥工藝。

浸麥過程中，第一次浸麥平均耗水2.0-2.4 t/t，以后每次換水消耗降低到2.2t/t。因此，浸麥工序總用水量為每噸麥7.0t水左右，這部分廢水占廢水量的90％左右。

其次是發(fā)芽工序中采用少量水噴灑大麥及沖洗芽箱，其用水量約為0.2t/t。因此，總廢水量為300m3/d。年生產(chǎn)日為240d，設(shè)計(jì)水量按360m3/d計(jì)算。

2. 廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

浸麥廢水的污染物主要是有機(jī)物，即CODcr、BOD5。

二、處理工藝流程及裝置

1. 確定處理工藝的依據(jù)

(1) 生產(chǎn)廢水均為間歇排放，其水量及濃度波動(dòng)較大，不宜采用連續(xù)式生物處理工藝，選擇經(jīng)濟(jì)、高效、適用于中小型麥芽企業(yè)廢水處理的工藝一直是各企業(yè)的追求。序列間歇反應(yīng)器(SBR)，是一種間歇運(yùn)行的廢水生物處理工藝，該法具有對水質(zhì)水量適應(yīng)性強(qiáng)、操作運(yùn)行靈活、處理效果好的特點(diǎn)，適合于中小規(guī)模有機(jī)廢水處理。

(2) 浸麥廢水是一種比較單一的有機(jī)廢水，除了有一定濃度的CODcr、BOD5值和較高的可生化性(BOD5/CODcr=0.56)外，其水中的懸浮物濃度較低，這樣給廢水的好氧生化處理創(chuàng)造有利條件。但是，大麥作為一種碳水化合物為主的糧食，其浸泡過程中，所浸出的有機(jī)物主要以碳源為主，而對生化處理來說，還有必要根據(jù)廢水中實(shí)際碳、氮、磷的比值要求(100：5：1)，適當(dāng)補(bǔ)充添加營養(yǎng)要素，否則，生化過程中因營養(yǎng)配比的失調(diào)而易產(chǎn)生污泥膨脹。SBR生化法由于采用限制性曝氣，使整個(gè)反應(yīng)環(huán)境不利于絲狀菌生長，曝氣充氧時(shí)也正是基質(zhì)濃度高時(shí)，有利于膠菌團(tuán)的生長，使耐低基質(zhì)濃度的絲狀菌生長處于競爭劣勢。當(dāng)曝氣停止進(jìn)入沉淀時(shí)，DO濃度小，但此時(shí)也不利于絲狀菌生長，因此，整個(gè)反應(yīng)抑制了污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生。

(3) 在操作運(yùn)行方面，SBR作為好氧生化處理過程一種方法，可采用時(shí)間程序控制而使操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，使操作靈活、方便，可以根據(jù)麥芽廢水水量、水質(zhì)的變化隨時(shí)調(diào)整曝氣池的運(yùn)行格數(shù)、工作周期以及進(jìn)水、曝氣，從而使出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

2. 處理工藝流程

以浸麥廢水為主的生產(chǎn)廢水首*入格網(wǎng)池以攔截大顆粒可沉固體及漂浮物，出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，由于浸麥廢水呈弱酸性，因此在調(diào)節(jié)池中，需對廢水進(jìn)行必要的pH值調(diào)整，使之能滿足生化處理的要求。此外根據(jù)廢水的特點(diǎn)可適當(dāng)添加少量的磷源，然后由提升泵打入SBR反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理，池中廢水與菌膠團(tuán)充分混合，并在充氧曝氣過程中將有機(jī)物氧化降解為二氧化碳和水，使廢水得到處理。SBR反應(yīng)器中排放的剩余生物污泥直接流入污泥厭氧消化池，剩余污泥在池中進(jìn)行濃縮和自然消化分解，以減少污泥的體積和提高污泥的穩(wěn)定性。消化池中的污泥定期用吸糞車抽吸外排，上清液回流至調(diào)節(jié)池重新處理。

3. 主要建（構(gòu)）筑物及設(shè)備

(1) 調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)池兼作提升泵集水井，HRT=5.0h，內(nèi)設(shè)穿孔曝氣管，進(jìn)行定期曝氣以防污泥在池內(nèi)沉淀。調(diào)節(jié)池尺寸為6.0m×5.0m×3.0m，有效水深為2.5m。采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池內(nèi)設(shè)WQK80-10-4型潛水排污泵2臺(tái)，1用1備。

(2) SBR反應(yīng)器

SBR反應(yīng)器為尺寸相同的2格，并聯(lián)運(yùn)行，2格每天運(yùn)行4個(gè)周期，每個(gè)SBR反應(yīng)器總體積115m3，池深4m，池面積30m2。2格連成一體，超高取0.5m，則總尺寸為10.0m×6.0m×4.5m。SBR主要工藝參數(shù)：BOD負(fù)荷0.39kg/(m3·d)；污泥負(fù)荷0.3kg·BOD5/(kg·MLVSS·d)；控制MLSS在3,500-4,500mg/L。SVI值在100以下。

(3) 化泥池

化泥池HRT=7d，污泥在化泥池清泥周期為3個(gè)月。有效容積V=45m3，有效水深取2.5m，總深為3.0m，平面為6.0m×3.0m×3.0m。

(4) 風(fēng)機(jī)房

風(fēng)機(jī)房設(shè)R221羅茨鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)，壓力為49.0kPa，Q=5.9m3/min，N=11kW，門、窗采用隔聲門窗，風(fēng)機(jī)進(jìn)出口均裝消聲器。尺寸為3.0m×3.0m×3.9m，磚混結(jié)構(gòu)。

三、運(yùn)行程序與結(jié)果

1. 運(yùn)行程序

SBR反應(yīng)器的運(yùn)行包含5個(gè)階段，即進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水（排泥）及閑置階段，工作周期設(shè)計(jì)為12h，2池采用人工配水，進(jìn)水采用限制曝氣方式（即進(jìn)水期間不曝氣），排水采用固定式多點(diǎn)排水，為人工控制，通過加強(qiáng)管理來保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。SBR反應(yīng)器設(shè)計(jì)運(yùn)行程序如表2所示。

表2 SBR反應(yīng)器設(shè)計(jì)運(yùn)行程序

2. 運(yùn)行結(jié)果

本工程建成并開始進(jìn)行SBR生化系統(tǒng)調(diào)試，連續(xù)運(yùn)行近一年半后，由環(huán)保監(jiān)測部門連續(xù)2d采樣監(jiān)測，每天按SBR運(yùn)行周期采樣2次。

SBR反應(yīng)器在進(jìn)水pH6.57-6.64，平均SS131.1mg/L、COD1,317mg/L、BOD925mg/L的情況下，出水pH7.6～8.24，平均SS去除率為45.75％，COD去除率為92.9％，BOD去除率99.25％，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了國標(biāo)二緩標(biāo)準(zhǔn)，接近國標(biāo)一級(jí)，優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。從本系統(tǒng)運(yùn)行兩年多的情況表明以下幾點(diǎn)。

(1) 整個(gè)處理系統(tǒng)操作方便，易于管理，穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)出水一直穩(wěn)定在國標(biāo)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。

(2) 本工藝對中小型麥芽企業(yè)廢水的水量水質(zhì)隨季節(jié)和日歷大幅度變化適應(yīng)能力強(qiáng)，設(shè)計(jì)處理能力為360m3/d。而實(shí)際處理高峰時(shí)達(dá)500m3/d，量少時(shí)小于100m3/d。水不足時(shí)反應(yīng)閑置1周后，無需接種，曝氣3～5h后恢復(fù)正常。

(3) 運(yùn)行情況還表明本系統(tǒng)處理麥芽廢水時(shí)，SBR排出的剩余生物污泥量較少，污泥經(jīng)厭氧消化后可縮減體積30％～40％，消化池剩余污泥抽吸時(shí)間從設(shè)計(jì)的30d左右延長至100d左右。

四、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

SBR法的主體工藝設(shè)備SBR反應(yīng)池。它與普通活性污泥法工藝相比，不需要二沉池、回流污泥及其設(shè)備，工藝簡單，占地面積小。本廢水處理站設(shè)計(jì)處理能力為360m3/d，占地面積僅為170m2，單位造價(jià)為0.47m2/(m3·d)；工程總造價(jià)28.77萬元，單位造價(jià)822.00元/(m3·d);運(yùn)行費(fèi)用較低，主要為耗電，總裝機(jī)功率為30.0kW，常開功率為15.0kW，耗電量為0.49kW·h/(m3·d)；單位處理成本為0.52元／(m3·d)（不包括折舊費(fèi)）。

SBR法與普通活性污泥法相比，可節(jié)省用地30％-40％，運(yùn)行費(fèi)用可降低10％-20％，由此可見，SBR法是一種處理麥芽廢水的較為經(jīng)濟(jì)的方法。

五、結(jié)語

(1) 采用SBR法處理麥芽廢水具有工藝簡單、操作方便、占地面積小、投資省和運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。

(2) 本系統(tǒng)對廢水的排放量及有機(jī)負(fù)荷沖擊有很好的緩沖能力，按設(shè)計(jì)的運(yùn)行程序運(yùn)行，不會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，系統(tǒng)工作穩(wěn)定性良好。

(3) 該系統(tǒng)經(jīng)過兩年的運(yùn)行，廢水處理效果較好，COD、BOD去除率穩(wěn)定在90％以上。