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淺談【新型接觸氧化法處理啤酒生產(chǎn)廢水】

作者:北京中天恒遠(yuǎn) 發(fā)布于:2015-05-23 08:36:00瀏覽量:
  啤酒工業(yè)廢水中含有大量的有機(jī)物,CODcr的質(zhì)量濃度一般為1000-2500mg/L,可生化性較好。治理的方法多是采用好氧生物處理,也可先采用厭氧處理,降低污染負(fù)荷,再用好氧生物處理。目前國(guó)內(nèi)外啤酒工業(yè)廢水的處理工藝較多,大致有:活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)法、生物接觸氧化法、厭氧生物法等。而本文介紹的是一種新型的生化反應(yīng)器。

  已知在常溫和常壓下,水中溶解氧與壓力有如下關(guān)系:

      Cs=Cs0×p/p0    (1)

  式中:Cs,Cs0——壓力分別為p,p0時(shí)氧在水中的飽和溶解度,mg/L。

當(dāng)水中的溶解氧質(zhì)量濃度低于飽和溶解度時(shí)氧的傳遞速率為:

       dC/dt=KLa×(Cs-C)(2)

  式中:KLa——氧總轉(zhuǎn)移系數(shù),L/h;
     C——水中實(shí)際溶解氧質(zhì)量濃度,mg/L。

  由以上兩式知壓力越高水中溶解氧質(zhì)量濃度越大,氧傳遞速率越快,根據(jù)這一原理我們研制出了垂直折流生化反應(yīng)器(VTBR)。其主要特點(diǎn)為:該反應(yīng)器高達(dá)10m,由于水深,與傳統(tǒng)生物接觸氧化法相比增加了氧利用率,供氣量小,容積負(fù)荷高,內(nèi)設(shè)導(dǎo)流板,可以使水在反應(yīng)器中形成環(huán)流,提高了處理效率。并且占地面積小,總投資少,操作管理方便,無(wú)污泥膨脹問(wèn)題、無(wú)異味污染。該裝置已在河南省新鄉(xiāng)市亞洲啤酒有限公司廢水處理工程中運(yùn)用。實(shí)踐證明該工藝是可行的,為啤酒廢水處理提供了一個(gè)成功實(shí)例。該工程被評(píng)為1999年河南省環(huán)保局主辦的環(huán)境污染防治工程優(yōu)秀設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。

    1 廢水水質(zhì)水量及排放標(biāo)準(zhǔn)

      該啤酒廠(chǎng)生產(chǎn)能力為10×104t/a,廢水量排放為2040m3/d,主要廢水指標(biāo)如表1。

表1 啤酒廢水水質(zhì)

    取樣地點(diǎn)

    ρ(CODcr)/
(mg.L-1)

    ρ(BOD5)/
(mg.L-1)

    ρ(SS)/
(mg.L-1)

    pH值

    麥芽車(chē)間

    1500

    800

    100

    6-7

    糖化車(chē)間

    4000

    2000

    1500

    6-7

    發(fā)酵車(chē)間

    2000

    1000

    500

    6-7

    罐裝車(chē)間

    400

    200

    300

    6-7

    總排放口

    2000

    1100

    1000

    6-7


  設(shè)計(jì)水量:2040m3/d

  設(shè)計(jì)水質(zhì):p(CODcr)=1500-2500mm/L;p(BOD5)=800-1500mg/L;ρ(SS)=1000-2500mg/L;pH=6-7。

  根據(jù)環(huán)保部門(mén)要求廢水處理后水質(zhì)必須達(dá)到以下指標(biāo):
      ρ(CODcr)≤150mg/L;ρ(BOD5)≤60mg/L;ρ(SS)≤200mg/L; pH=6-9。

    2 廢水處理工藝設(shè)計(jì)

  廢水處理工藝流程如圖1所示。

  廢水首先通過(guò)微濾機(jī)去除大部分懸浮物,出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池,然后中提升泵打入VTBR反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理,通過(guò)風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供風(fēng)使廢水與填料接觸,維持生化反應(yīng)的需氧量,VTBR反應(yīng)器出水進(jìn)入沉淀器,去除一部分脫落的生物膜以減輕氣浮設(shè)備的處理負(fù)荷,之后流人氣浮設(shè)備去除剩余的生物膜,污泥及浮渣送往污泥池濃縮后脫水。

 

3 主要構(gòu)筑物及設(shè)備

3.1 調(diào)節(jié)池

  由于啤酒廠(chǎng)所排廢水水質(zhì)、水量不穩(wěn)定,波動(dòng)大,故設(shè)調(diào)節(jié)池1座兼作提升泵集水井。外形尺寸為15m×6m×3.5m,【水處理技術(shù)】停留時(shí)間4h。內(nèi)設(shè)80WG污水泵2臺(tái),1用1備。

3.2 VTBR反應(yīng)器

  VTBR反應(yīng)器利用原有廢舊酒精罐改造而成,罐高10m,直徑4.5m。分為并聯(lián)運(yùn)行的2組,每組串聯(lián)5個(gè),共計(jì)10個(gè)。均采用鼓風(fēng)機(jī)供氣,曝氣裝置為KBB-215可變孔式曝氣器,內(nèi)設(shè)BRT半軟性生物填料,反應(yīng)器外部加有一層保溫材料。

  VTBR反應(yīng)器(Ⅰ)

  容積負(fù)荷(以CODcr計(jì))為:3kg/(m3·d),停留時(shí)間9h。

  VTBR反應(yīng)器(Ⅱ)

  容積負(fù)荷(以CODcr計(jì))為:2kg/(m3·d),停留時(shí)間6h。

3.3 沉淀器

  
利用原有廢舊酒精罐改造而成,鋼制設(shè)備直徑6m,內(nèi)設(shè)斜管,有效水深3.5m,停留時(shí)間1.5h,表面水力負(fù)荷:3m3/(m2·h)。

3.4 氣浮設(shè)備

  
采用QF-100型成套氣浮設(shè)備包括溶氣罐、空壓機(jī)、刮渣機(jī)、回流泵、釋放器。溶氣罐壓力為0.25-0.3MPa,回流比30%-40%。

3.5 風(fēng)機(jī)

   機(jī)房設(shè)RE-145型高壓鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái),1用1備,H=98kPa,q=24.5m3/min,N=75kW。

    4 處理效果

      工程由環(huán)保監(jiān)測(cè)部門(mén)連續(xù)2d采樣監(jiān)測(cè),其監(jiān)測(cè)結(jié)果如表2。

表2 啤酒廢水驗(yàn)收監(jiān)測(cè)結(jié)果

    原水

    生化出水

    氣浮出水

    ρ(CODcr)/
(mg.L-1)

    ρ(BOD5)/
(mg.L-1)

    ρ(SS)/
(mg.L-1)

    pH值

    ρ(CODcr)/
(mg.L-1)

    ρ(BOD5)/
(mg.L-1)

    ρ(SS)/
(mg.L-1)

    pH值

    ρ(CODcr)/
(mg.L-1)

    ρ(BOD5)/
(mg.L-1)

    ρ(SS)/
(mg.L-1)

    pH值

    1650

    846

    774

    5.06

    208

    97.8

    226

    7.40

    90.5

    19.38

    137

    7.60

    1690

    841

    1417

    5.98

    231

    109.4

    197

    7.40

    97.2

    24.52

    101

    7.62

    1780

    980

    1678

    5.98

    221

    104.3

    277

    7.50

    114

    28.24

    108

    7.64

    1707

    888

    1290

    5.63

    220

    103.8

    233

    7.43

    101

    24.05

    115

    7.62

    2370

    1475

    2354

    6.20

    185

    86.72

    295

    7.48

    95.0

    18.42

    111

    7.74

    1570

    876

    2498

    7.18

    203

    78.02

    318

    7.62

    124

    26.55

    129

    7.78

    3490

    1676

    4459

    6.90

    253

    120.6

    326

    7.60

    123

    28.22

    104

    7.70

    2477

    1342

    3104

    6.76

    214

    95.11

    313

    7.57

    114

    24.40

    115

    7.74

    2092

    1115

    2197

    6.20

    217

    99.46

    273

    7.50

    108

    24.23

    115

    7.68


  由表2知,出水產(chǎn)(CODcr)<150mg/L,ρ(BOD5)<30mg/L,ρ(SS)<200mg/L,pH<8,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
 
  該廠(chǎng)污水處理站設(shè)計(jì)水量2040m3/d,占地面積1000m2,工程總造價(jià)234萬(wàn)元。設(shè)備總裝機(jī)功率156.12kw,運(yùn)行功率78.62kw,勞動(dòng)定員15人,四班三運(yùn)轉(zhuǎn),處理費(fèi)用0.55元/m3污水。

    6 結(jié)論及經(jīng)驗(yàn)

  ①VTBR反應(yīng)器由廢舊酒精罐改造而成,節(jié)省了投資。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,具有一次性投資低,運(yùn)行穩(wěn)定,處理效果好等特點(diǎn)。

 、诙具\(yùn)行時(shí),在VTBR反應(yīng)器外部加了一層保溫材料,使罐中始終保持較高的溫度,提高了生物的活性。

 、垡 VTBR反應(yīng)器高達(dá)10m左右,水深大,所選用風(fēng)機(jī)為高壓風(fēng)機(jī),風(fēng)壓為98kPa,N=75kw,耗電量大。 

    本文版權(quán)歸北京中天恒遠(yuǎn)環(huán)保設(shè)備有限公司所有,主要從事污水處理設(shè)備、水處理設(shè)備生產(chǎn)及污水處理技術(shù)專(zhuān)項(xiàng)工作等,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明http://www.hengdeli-ty.com出處。

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