孝感食品加工廠污水處理設(shè)備廠家

本次所選工藝的*性

根據(jù)我公司在食品、醫(yī)藥工業(yè)廢水中的大量工程實(shí)踐和提煉的理論數(shù)據(jù)，在工程設(shè)計(jì)中對(duì)厭氧經(jīng)典工藝進(jìn)行了特定的卓有成效的優(yōu)化設(shè)計(jì)：

（1）配水裝置出口處的要求和配水均勻性：

*運(yùn)行中的厭氧經(jīng)典工藝中會(huì)有“鳥糞石”的產(chǎn)生，厭氧工藝底部適宜位置的進(jìn)水既能保證進(jìn)水與污泥的充分接觸又能防止難降解殘留物堵塞進(jìn)水管道。本次工程中采用特殊的配、布水系統(tǒng)以保證布水裝置出口處的水力學(xué)要求和確保配水的均勻性；

（2）合理利用內(nèi)循環(huán)特征：

養(yǎng)殖廢水處理工程中COD較高、可生化性好，內(nèi)循環(huán)量較大，內(nèi)循環(huán)的合理利用將大大提高污泥和廢水的接觸效率與厭氧反應(yīng)器的抗沖擊負(fù)荷的能力；

（3）三相分離器的選用：

廢水的性質(zhì)和類型不同，所采用的三相分離器必需與之相適應(yīng)。由于該種強(qiáng)化工藝存在部分污水回流，反應(yīng)器內(nèi)污水上升流速較經(jīng)典UASB工藝高，故采用相應(yīng)的高效的三相分離器以確保反應(yīng)器內(nèi)有效污泥的濃度。

根據(jù)氣、固、液三相分離的要求，三相分離器設(shè)計(jì)要點(diǎn):

①?gòu)某恋斫嵌瓤紤]，沉淀器的斜角(集氣器的傾角)應(yīng)該在45～60；

②集氣室隙縫部分的面積應(yīng)該占反應(yīng)器全部面積15%～20%；

③在集氣室內(nèi)應(yīng)該保持氣液界面以釋放和收集氣體和阻止浮渣層的形成；

④反射板與隙縫之間的遮蓋應(yīng)該在100～200 mm，以避免上升氣泡進(jìn)入沉淀室；

⑤在出水堰之間應(yīng)該設(shè)置浮渣擋板。

脫氮工藝選擇

目前現(xiàn)有的氨氮污水處理方法主要有空氣吹脫法、氯化法、離子交換法、中空纖維微孔膜法、生物法。

空氣吹脫法

這個(gè)關(guān)系受pH值的影響，當(dāng)pH值高時(shí)，平衡向左移動(dòng)，游離氨的比例增大。常溫時(shí)，當(dāng)pH值為7左右時(shí)氨氮大多數(shù)以銨離子狀態(tài)存在，而pH為11左右時(shí)，游離氨大致占90%。

當(dāng)水的pH值升高，呈游離狀態(tài)的氨易于逸出。若加以攪拌、曝氣等物理作用更可促使氨從水中溢出。氨氮吹脫系統(tǒng)有吹脫池和吹脫塔兩種，在實(shí)際工程中大多采用吹脫塔。吹脫塔的構(gòu)造一般采用氣液接觸裝置，在塔的內(nèi)部填充材料，用以提高接觸面積。通常以石灰作為堿劑處理，經(jīng)石灰調(diào)節(jié)pH值后的水從塔的上部淋灑到填料上而形成水滴，順著填料的間隙次第落下，與由風(fēng)機(jī)從塔底向上或水平方向吹送的空氣逆流接觸，完成傳質(zhì)過(guò)程，使氨由液相轉(zhuǎn)為氣相，隨空氣排放，完成吹脫過(guò)程。由于用石灰調(diào)節(jié)pH值容易造成填料系統(tǒng)堵塞，使整個(gè)吹脫系統(tǒng)癱瘓，采用燒堿可以解決吹脫塔的堵塞問(wèn)題；但是采用燒堿調(diào)節(jié)廢水的PH,堿液運(yùn)行成本太高。采用吹脫池進(jìn)行氨氮吹脫效率較吹脫塔較低，占地面積較大，需要的池容較大，土建投資增大，但是采用氨氮吹脫池可以采用生石灰調(diào)節(jié)廢水的PH，從而運(yùn)行費(fèi)用大大降低。

    利用NH₄⁺+OH^-----NH₃+H₂O將氨氮廢水的pH值調(diào)至10.5--11.5后，送入吹脫塔內(nèi)用空氣吹脫，其脫氮率可達(dá)80%-95%。該法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、可靠性高；缺點(diǎn)是會(huì)造成對(duì)大氣的二次污染，且出水pH值較高、費(fèi)用較高。

折點(diǎn)加氯法

    先將氨氮廢水的pH值調(diào)至8.0---10.5，然后加入摩爾比3 :2的次氯酸鹽，使水中氨轉(zhuǎn)化成游離氮而去除，再將pH值調(diào)回中性。此法的優(yōu)點(diǎn)是去除率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，且不受進(jìn)水氨濃度的影響；缺點(diǎn)是有可能生成氯胺等其他毒物，出水中含有氯和硝酸根離子，水中有機(jī)物同時(shí)消耗較多的氯。

離子交換法

氨氮廢水經(jīng)濾床過(guò)濾去除懸浮物后送入陽(yáng)離子交換器，水中的NH₄⁺與陽(yáng)離子交換樹脂中的H⁺交換而去除，使出水達(dá)標(biāo)。吸附交換近飽和的樹脂可用硫酸進(jìn)行再生。出來(lái)的再生廢液含有硫酸銨，需進(jìn)行提濃加工回收產(chǎn)品。

無(wú)機(jī)離子交換法的離子交換劑是天然斜發(fā)沸石，沸石是一種含有結(jié)晶水的堿金屬和堿土金屬的硅鋁酸鹽，它具有特殊的離子交換特性，對(duì)污水中的NH₄⁺具有很好的選擇性。以粒度為20～40目的天然斜發(fā)沸石作為無(wú)機(jī)離子交換劑，吸附污水中的氨氮，從而達(dá)到凈化污水NH₃－N的目的。對(duì)于聯(lián)堿工藝，可以采用飽和鹽水（NaCl飽和溶液）洗脫使沸石再生，并回收氨氮。如此吸附——再生（洗脫）不斷循環(huán)，是利用離子交換工藝治理污水中NH₃－N的主要技術(shù)原理。

此法的優(yōu)點(diǎn)是工藝流程較簡(jiǎn)單，去除率高，缺點(diǎn)是再生廢液的處理較麻煩，處理費(fèi)用較高，且對(duì)有機(jī)物無(wú)法同時(shí)去除。

中空纖維微孔過(guò)濾法

氨氮廢水先經(jīng)濾床過(guò)濾除去懸浮物后進(jìn)入中空纖維微孔膜過(guò)濾裝置，利用聚偏氟乙烯中空纖維孔膜的膜分離特性將水中的NH₃分離出來(lái)，達(dá)到脫氮功效。失效后的微孔膜需用酸再生。此種方法目前尚處于小試和中試階段，它的大問(wèn)題就是再生液難于回收利用。

電催化高級(jí)氧化法

20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的電催化高級(jí)氧化技術(shù)能在常溫常壓下，通過(guò)有催化活性的電極反應(yīng)直接或間接產(chǎn)生氧化中間物，從而有效去除污染物。

電催化氧化法去除氨的原理是：廢水進(jìn)入電解系統(tǒng)以后，在不同條件下，在陽(yáng)極上可能以不同途徑發(fā)生氨的氧化反應(yīng)：(1)氨的直接電氧化，即氨直接參與電極反應(yīng)，被氧化成氮?dú)饷摮?2)氨的間接電氧化反應(yīng)，即通過(guò)電極反應(yīng)，生成氧化性物質(zhì)，該物質(zhì)再與氨反應(yīng)，使氨降解、脫除。缺點(diǎn)是電耗大。

化學(xué)沉淀法

加入沉淀劑，使氨氮生成難溶復(fù)鹽MgNH₄PO₄·6H₂O(簡(jiǎn)稱MAP)沉淀除去，MAP作肥料回收利用，缺點(diǎn)是加入的磷鹽往往造成出水磷的超標(biāo)。

生物處理法

生物法能較*的脫除廢水中的氨氮，且不會(huì)造成二次污染。目前國(guó)內(nèi)高含氨氮廢水處理基本上都采用A/O硝化反硝化流程單獨(dú)處理，或與化學(xué)法、物理法相結(jié)合進(jìn)行處理。

生物法污水處理又可分為活性污泥法和生物膜二種。生物膜法采用填料或?yàn)V料經(jīng)掛膜提高微生物單位體積的密度可大大提高容積負(fù)荷，占地面積小，但在實(shí)際運(yùn)行控制過(guò)程中廣泛存在池型復(fù)雜、控制困難、膜易積存、濾料流失、水流短路以及氧化池底布?xì)夤軝z修不便、填料堵塞、板結(jié)等問(wèn)題?；钚晕勰喾ㄍ锬しㄏ啾龋哂刑幚硇矢摺⑻幚硇Ч?、運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富、環(huán)境良好等優(yōu)點(diǎn)，因此，生物活性污泥法是其中的選方案，在國(guó)內(nèi)外亦被普遍采用。

1）生物脫氮工藝的歷史

從60 年代開始，美國(guó)曾系統(tǒng)地進(jìn)行了脫氮物化處理方法研究，結(jié)果認(rèn)為用物化法的缺點(diǎn)是耗藥量大，污泥多，經(jīng)濟(jì)上不合算，因此著手研究生物法脫氮。

從70年代開始，采用活性污泥法脫氮己逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)化流程，1977年正式命名為 A/O法。A/A/O法是在其基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究開發(fā)而成的生物脫氮工藝流程。

我國(guó)從80年代初開始開展生物脫氮研究，在80代后期實(shí)現(xiàn)工業(yè)化流程，目前常用的生物脫氮處理工藝有A/A/O法、SBR法、氧化溝法等，均取得較好效果。

后期SBR法中演變成采用CASS法，氧化溝法改良為帶有沉淀槽的三槽式氧化溝等。

2）生物脫氮工藝基本原理

    生物脫氮是利用自然界氮的循環(huán)原理，采用人工方法予以控制。先，污水中有機(jī)氮、蛋白氮等在好氧條件下轉(zhuǎn)化成氨氮，而后由硝化菌變成硝酸鹽氮，這個(gè)階段稱為好氧硝化。隨后在缺氧條件下，有反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸鹽氮變成氮?dú)庖莩?，這階段稱為缺氧反硝化。整個(gè)生物脫氮過(guò)程就是氮的分解還原反應(yīng)，反應(yīng)能量從有機(jī)物中獲取。在硝化與反硝化過(guò)程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源等。

    生物脫氮系統(tǒng)中，硝化菌增長(zhǎng)速度緩慢，所以，要有足夠污泥泥齡。反硝化菌的生長(zhǎng)主要在缺氧條件下進(jìn)行，并要有充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用順利進(jìn)行。

    由此可見(jiàn)，生物脫氮系統(tǒng)中硝化與反硝化反應(yīng)需要具備如下條件：

    硝化階段：足夠的溶解氧DO值2mg/l以上，合適的溫度，好20℃，不低于10℃，足夠長(zhǎng)的污泥泥齡，合適的pH條件。

    反硝化階段：硝酸鹽的存在，缺氧條件DO值＜0.2mg/L左右，充足的碳源（能源），合適的pH條件。

    通過(guò)上述原理，可組成缺氧與好氧池，即所謂A/O系統(tǒng)。

按照上述分析，通過(guò)進(jìn)水水質(zhì)分析，確定可以采用生物脫氮工藝對(duì)污水進(jìn)行脫氮。

生物脫氮處理單元選擇

本項(xiàng)目污水中氨氮含量高，出水對(duì)氨氮指標(biāo)要求也比較高。比較常用的、比較實(shí)用的方法有：A/O法、SBR、氧化溝法、MBR法等。

生物脫氮是利用自然界氮的循環(huán)原理，采用人工方法予以控制。先，污水中有機(jī)氮、蛋白氮等在好氧條件下轉(zhuǎn)化成氨氮，而后在硝化菌作用下變成硝酸鹽氮，這個(gè)階段稱為好氧硝化。隨后在缺氧條件下，由反硝化菌作用，并由外加碳源提供能量，使硝酸鹽氮變成氮?dú)庖莩?，這階段稱為缺氧反硝化。整個(gè)生物脫氮過(guò)程就是氮的分解還原反應(yīng)，反應(yīng)能量從有機(jī)物中獲取。在硝化與反硝化過(guò)程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源等。

生物脫氮系統(tǒng)中，硝化菌增長(zhǎng)速度緩慢，所以，要有足夠污泥泥齡。反硝化菌的生長(zhǎng)主要在缺氧條件下進(jìn)行，并要有充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用順利進(jìn)行。主要是利用生物的硝化過(guò)程和反硝化過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)氨氮的生物降解去除。

1 SBR法

介紹了在單一的反應(yīng)器內(nèi)將空氣注入污水中，將其所產(chǎn)生的污泥進(jìn)行循環(huán)并按間歇方式運(yùn)行，就得到良好的污水凈化效果，從試驗(yàn)成果，誕生了活性污泥法。70年代以來(lái)，活性污泥法一直處于污水生化處理的主導(dǎo)地位?；钚晕勰喾m然處理效率很可觀，但是由于當(dāng)時(shí)的監(jiān)控和檢測(cè)技術(shù)的限制，

通過(guò)時(shí)間順序可以對(duì)缺氧、好氧的比例進(jìn)行調(diào)整，使處理系統(tǒng)更適應(yīng)水質(zhì)的變化和達(dá)到期望的出水標(biāo)準(zhǔn)；通過(guò)時(shí)間程序可控制沉淀出水水質(zhì)，根據(jù)活性污泥的實(shí)際沉淀時(shí)間使出水SS濃度更低。

2 氧化溝法

氧化溝是活性污泥法的一種變型，廢水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的曝氣渠道中不斷循環(huán)流動(dòng)。具有特殊的循環(huán)流態(tài)，既是*混合式又具有推流式的特征。氧化溝一般在延時(shí)曝氣條件使用，水和固體停留時(shí)間長(zhǎng)，固體總量較多，因而能對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的沖擊有一定的緩沖作用。又因?yàn)檠趸瘻蠝蟽?nèi)循環(huán)量高于進(jìn)水流量的幾十倍甚*百倍，使其產(chǎn)生較大的稀釋能力，當(dāng)受到水質(zhì)水量波動(dòng)的沖擊或有毒物質(zhì)的影響時(shí)能迅速稀釋，所以氧化溝具有很強(qiáng)耐沖擊負(fù)荷能力，適宜處理高濃度有機(jī)廢水。氧化溝的曝氣裝置按點(diǎn)交替分布、而不是全池分布，因而很容易在溝內(nèi)形成好氧和缺氧交替出現(xiàn)的狀態(tài)，存在著不同的生物微環(huán)境，可發(fā)揮不同微生物的生物特性。氧化溝的構(gòu)造型式、水流攪動(dòng)狀態(tài)和溶解氧的分布有利于活性污泥的生物凝聚作用，由于泥齡較長(zhǎng)，污泥在氧化溝內(nèi)有一定好氧穩(wěn)定性無(wú)須進(jìn)行污泥處理，但氧化溝的能耗較高。

目前氧化溝有很多型式種類，如奧貝爾氧化溝、Passveer氧化溝、雙溝式氧化溝等?？斎麪栄趸瘻鲜潜姸嘌趸瘻现械囊环N，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外被廣泛采用，它除具有氧化溝上述共有的特性外，還有自己不同的特征。

卡魯塞爾氧化溝采用垂直安裝的低速表面曝氣機(jī)，每組溝渠安裝一個(gè)，均安設(shè)在一端，因此形成了靠近曝氣機(jī)下游的富氧區(qū)和曝氣機(jī)上游及外環(huán)的缺氧區(qū)。這不僅有利于生物凝聚，使活性污泥易于沉淀，溝深可采用3－4.5米，溝內(nèi)水流速度約為0.3m/s。由于曝氣器周圍的局部地區(qū)能量強(qiáng)度比傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池中的強(qiáng)度高很多，因此氧的轉(zhuǎn)移效率大大提高。當(dāng)有機(jī)負(fù)荷低時(shí)，可以停止某些曝氣器的運(yùn)行，在保證水流攪拌混合循環(huán)流動(dòng)的前提下，節(jié)約能量消耗。

卡魯塞爾氧化溝工藝需設(shè)污泥回流系統(tǒng)，將沉淀后的污泥回流到氧化溝中，使微生物處于平衡狀態(tài)，剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池，進(jìn)行污泥濃縮。

3 A/O法

缺氧和好氧2種不同的環(huán)境條件及不同功能的微生物菌群能有機(jī)配合協(xié)作，此工藝具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。

A/O工藝不但在城市污水處理中得到了廣泛應(yīng)用，而且在多家養(yǎng)豬場(chǎng)、化肥廠、焦化廠用于處理高氨氮廢水，效果良好。在回流量足夠的條件下可以達(dá)到較高的氨氮去除率。

4 MBR膜法

膜生物反應(yīng)器（Membrane Bioreactor，簡(jiǎn)稱MBR），是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的廢水處理技術(shù)。它利用膜分離組件的高效截留性能，進(jìn)行固液分離，有效的達(dá)到了泥水分離的目的。膜的高效截留作用，可以有效截留硝化菌，使其*截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，使硝化反應(yīng)得以順利進(jìn)行，有效去除氨氮，避免污泥的流失。
    理論上，膜的清理工作由微生物進(jìn)行，在提供氧氣狀態(tài)下，微生物分解污水中含有的絕大部分污染物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并轉(zhuǎn)換成生物物質(zhì)，同時(shí)進(jìn)行膜過(guò)濾過(guò)程。膜組件在分離界限38nm處將處理之后的清液和活性污泥相分離。因?yàn)槟?nèi)孔徑很?。ū热说念^發(fā)絲細(xì)1500倍），所有固體物質(zhì)和細(xì)菌，以及幾乎大多數(shù)病毒都被截留分離，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

通過(guò)以上對(duì)比，三種方法都可以使污水達(dá)標(biāo)。從實(shí)際工程運(yùn)行看，SBR脫氮效率低；MBR設(shè)備少，流程短，但是存在無(wú)機(jī)顆粒堵塞，清理麻煩，由此造成膜壽命短；A/O適應(yīng)性比較廣。結(jié)合公司在河南省內(nèi)養(yǎng)殖廢水及合成氨化工廢水處理經(jīng)驗(yàn)，本工程生物脫氮工藝采用五段Bardenpho處理工藝。增大硝化液回流比（360%），優(yōu)化缺氧池的設(shè)計(jì)，確保反硝化脫氮的效果，增加總氮的去除效率，降低堿液補(bǔ)充量，從而降低運(yùn)行費(fèi)用。雙AO工藝具有氨氮、總氮去除率高，運(yùn)行穩(wěn)定（特別是冬季），抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，同時(shí)具有COD去除率高的特點(diǎn)。

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