投药气浮-UASB-SBR工艺处理淀粉废水
投药气浮-UASB-SBR工艺处理淀粉废水具体处理工艺流程见图1。
工艺设计说明
原生产废水经机械格栅截留大块飘浮物后,进入调节池均匀调节水质与水量,调节池设机械搅拌装置,通过机械搅动使原水混合均质,阻止悬浮物沉淀,悬浮物随水流入气浮池。同时投加絮凝剂聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM),蛋白质为两性电解质,其等电点约为pH4.0~5.5,淀粉废水的pH值正好为蛋白质的等电点,因此淀粉废水中的蛋白具有自动凝聚的趋势,这种凝聚方式形成的絮粒很小,同时由于絮粒表面带有相同电荷及水化层的影响,絮粒很不稳定。加入无机高分子凝聚剂中和絮粒上的电荷,使絮粒易于靠近凝聚成较大的絮粒,加入有机高分子絮凝剂,可使絮粒之间通过吸附架桥作用形成较稳定的大絮团;无机凝聚剂主要是依靠中和粒子的电荷凝聚成絮粒,有机絮凝剂则主要依靠吸附架桥作用使絮粒凝聚成絮团,先加无机凝聚剂中和电荷,然后再加有机絮凝剂生成絮团,两者联合使用絮凝效果较好,而且可大大降低絮凝剂的用量。此工艺可回收淀粉废水中的植物蛋白,同时废水中CODcr以及SS都有显著下降,减轻了后续处理工艺的负荷。
气浮池出水流入UASB厌氧反应器,由于淀粉废水呈酸性,会使后续厌氧处理过程受到抑制,产甲烷菌不能承受低pH值的环境,UASB反应器运行的最佳pH值为6.8~7.2。因此,本工程采用出水回流的方法用出水碱度调节pH值,虽然进水pH值有波动,但并不影响反应器的正常运行。在产酸菌和产甲烷菌的作用下,将大部分的有机物分解为无机小分子物质和甲烷,剩余污泥进入污泥浓缩池,甲烷通过三向分离器收集净化处理后可以作为能源供生产、生活使用,出水则流入预曝气沉淀池。预曝沉淀池是厌氧处理单元和好氧处理单元之间的重要构筑物,其功能主要是去除厌氧出水的悬浮物和H2S等有害气体,增加水中的溶解氧,为好氧处理创造有利的条件。预曝沉淀池的出水自流进入SBR进行好氧生物处理,以进一步降解水中的有机物。
调节沉淀池、UASB、预曝沉淀池、SBR等处理单元产生的污泥排入污泥浓缩池进行浓缩,提高污泥的含固率,使污泥含水率低于95%。污泥经浓缩后进入污泥脱水间进行机械脱水,产生的泥饼外运,污泥浓缩池上清夜及机械压滤液回流至调节沉淀池再继续处理。
絮凝气浮法能有效的去除淀粉废水中的悬浮物、降低废水CODcr,同时能获得较高的蛋白饲料回收率。
絮凝剂的投加比例以及投加量对CODcr的去除率有很大的影响,在工程运行实践中如果能够更精确确定絮凝剂的最优投加比和投加量,不仅可以得到更好的出水水质,而且能够减少运行费用,提高经济效益。
UASB运行过程中,可以通过出水回流调节pH值在产甲烷菌的适宜范围内,节省了投加石灰调节pH值的运行费用。
厌氧菌对温度比较敏感,在温度较低时,活性降低甚至死亡,因此冬季运行时需对UASB反应器进行加温,可以利用反应器产生的沼气作为能源提供UASB所需的温度,使资源得到充分利用。
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