近年来,我国乳制品行业得到了快速发展,但伴随而来的还有乳制品废水的污染问题。
乳制品废水主要来源于容器、设备、管道、厂房,地面清洗产生的废水,以及部分工厂生活污水。乳制品废水呈现出的特点主要有:一、水质、水量随时间变化比较大;二、有机污染物浓度较高,易生物降解;三、可生化性较好。
目前处理乳制品废水的方法有很多,本设计“气浮+好氧处理”的处理方法。具体工艺流程是:污水依次经过格栅、高效溶气气浮机、中间水池、好氧组合工艺。
该乳制品污水处理设备工艺处理流程短,处理效果好,占地少,且节约成本。
乳制品加工过程中,产生的废水主要来自容器、管道、设备清洗所产生的较高浓度的生产废水,以及生产车间和场地冲洗产生的较低浓度的生产废水和部分生活污水。
乳制品废水的主要特点:
1.水质、水量变化大,废水的排量和浓度随着清洗的时间以及项目波动,早晚排量及浓度变化较大,废水酸碱不均衡,pH波动大。
2.有机物含量高,乳蛋白、乳脂、乳糖类等,废水中的CODCr很高。
3.可生化性好,乳制品废水中溶解的有机物易被生物降解,多数乳制品废水能够达到BOD5/CODCr>0.5,具有很好的可生化性。
鉴于此,处理工艺的以生物处理为主。乳制品废水处理工艺可分为好氧处理系统、“厌氧+好氧”处理系统、气浮+好氧、水解酸化+好氧处理工艺。好氧处理系统容积负荷偏低,适合水量较小、污染物浓度较低的乳制品废水,又分为单级好氧和多级好氧,“厌氧+好氧”工艺适合废水量大、产品复杂的乳制品废水的处理。
1.“气浮+好氧处理”工艺
原理:由于乳制品废水中的主要污染物是蛋白质、乳糖类、脂类等高浓度有机物,用具有破乳功能的絮凝剂,能将废水中的蛋白质析出,然后利用气浮,利用空气在水中的“加压溶解-突然释放”作用形成微小气泡,与废水中的非溶解性物质结合,在水中形成浮渣层,并用刮渣机撇除,从而去除悬浮物、油脂和部分有机物;然后采用生化处理手段去除剩余有机物,然后达标排放。
2.单独好氧处理工艺
好氧处理主要采用活性污泥法,具有较好的处理效果,但当废水中的有机物浓度较高时,单独采用好氧处理占地面积大,工艺流程长,运行成本高;若控制不当还容易产生污泥膨胀。
3.“水解酸化+好氧处理”工艺
该工艺中的水解酸化是利用厌氧过程中的水解酸化阶段,将水中复杂大分子等分解为小分子、易于被微生物降解的有机物。为后续处理创造稳定可靠的处理条件。但水解酸化对有机物的去除率低,且存在水解酸化产生臭气、酸化池内污泥沉降性能不好等问题。同时,与“厌氧+好氧处理”工艺相比,能耗仍较高,运行成本较高。
污水中的污染物分为溶解性有机物和非溶解性物质(即ss),溶解性有机物在一定条件下,可以转化为非溶解性物质,污水处理的方法之一就是加入混凝剂和絮凝剂使大部分溶解性有机物转达化为费溶解性物质,再将全部或大部分非溶解性物质(即ss)去除以达到净化污水的目的,而去除ss的主要方法就是利用气浮的方法。
经加药反应后的污水进入气浮的混合区,与释放后的溶气水混合接触,使絮凝体粘附在细微气泡上,然后进入气浮区。絮凝体在气浮力的作用下浮向水面形成浮渣,下层的清水经集水器流至清水池后,一部分回流作溶气使用,剩余清水通过溢流口流出。气浮池水面上的浮渣积聚到一定厚度以后,由刮沫机刮入气浮机污泥池后排出。
污水处理设备生物接触氧化法是一种高效的水处理工艺,填料是该工艺的核心部分,填料对充氧性能的影响,直接关系着填料类型选择,处理效果,基建投资和能源消耗。我厂对A级及O级生化池皆设置PP型弹性立体填料,该填料且有放射状弹性丝的构造,可以连续不断的使气水混合流体受到剧烈碰撞的切割作用,把大气泡切割成小气泡,从面加速了氧的转移率。另外,该填料的弹性细丝对气泡具有良好的吸附作用使众多的小气泡吸附其上,延长了气水接触时间,提高了氧的转移量,根据北京工业大学对国内七种填料的科学试验,认为该填料是最好的,同时该填料具有使用寿命长,比表面积大,挂膜、脱膜容易,不结团堵塞的优点。
综合废水自流经格栅格去大颗粒悬浮物流入废水调节池;调节池中废水均质均量后,通过液位计控制由污水提升泵打入水解池,利用厌氧微生物来对废水中N、P、CODcr、BOD5等污染物进行降解。水解池内挂有弹性纤维复合填料以增加微生物量,池内存在高浓度的污泥混合液及生物膜,在池内有机物被兼氧菌降解,提高了废水的可生化性,同时,在微生物的作用下,将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程。水解池出水流入氧化池,在好氧的微生物作用下,将废水中NH4+转化为NO2-和NO3-。又借助池内弹性填料上附着的好氧微生物的氧化代谢作用,分解废水中的有机污染物,从而降低其BOD5、CODcr、等污染物指标。接触氧化池出水自流入沉淀池,沉淀的污泥适当经气提打入污泥池消化处理,沉淀池的污水主要进行泥水分离后再流入后续清水消毒池达标排放。污泥池累积的剩余污泥消化后由抽泥泵定期清理外运,上清液回流水解池进行反硝化脱氮处理。
污水处理设备工作原理:
污水处理设备去除有机物污染物及氨氮主要依赖于设备中的A/O生物处理工艺。其中工作原理是在A级,由于污水有机物浓度很高,微生物处于缺氧状态,此时微生物为兼性微生物,他们将污水中的有机氮转化分解成NH3-N,同时利用有机碳作为电子供体,将NO2-N,NH3-N转化成为N2,而且还利用有机碳源和NH3-N合成新的细胞物质,所以A级池不仅具有一定的有机物去除功能,减轻后续好氧池的有机负荷,以利于硝化作用的进行,而且依靠原水中存在的较高浓度有机物,完成反硝化作用,最终消除氮的富营养化污染。在O级,由于有机物浓度已大幅度降低,但仍有一定量的有机物分解成CO2和H2O,自养型细菌(硝化菌)利用有机物分解产生的无机碳或空气中的CO3作为营养源,将污水中的NH3-N转化成NO2-N,NO3-N,O级池的出水部分回流到A级池,为A级池提供电子接受体。通过反硝化作用最终消除氮污染。