內循環(huán)UASB反應器＋氧化溝工藝在啤酒廢水處理中的應用

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簡介： 工程實踐說明內循環(huán)UASB反應器+氧化溝工藝在啤酒廢水處理中的應用是可行的，其COD去除率在95％以上，電耗為0.41kwh／m³。
關鍵字：啤酒廢水 UASB 氧化溝 調試 達標排放

中圖分類號：X797 
　　文獻標識碼:B 
　　文章編號：1009－2455（2001）02－0023－02

概述

　　啤酒生產中的廢水主要來自糖化、發(fā)酵、罐裝等車間所排的廢液及設備、管道洗滌水，地面沖洗水。主要污染物有淀粉、蛋白質、酵母菌殘體、酒花殘渣。殘余啤酒、少量酒精及洗滌用堿，屬于中濃度有機廢水^[1]。安徽廬江啤酒廠現(xiàn)年生產能力為6×10⁴t，其日排廢水2200m³。水質指標見表1。

表1  水質指標

指標

項目

1 處理工藝的確定

　　針對啤酒廢水可生化性較好的特點（BOD₅／COD_Cr-0.6），可采用生化法為主的處理工藝。生化法一般可分為好氧和厭氧。采用單一的好氧工藝，則存在著能耗高、占地面積大、運行費用高等弊端。升流式厭氧污泥床反應器（UASB反應器）具有不需氧、能耗低、污泥產量少等特點。本次設計采用厭氧和好氧相串聯(lián)的方式，厭氧采用內循環(huán)UASB技術，好氧處理用地有一處狹長形池塘，為了降低土建費用，因地制宜，采用氧化溝工藝。其工藝流程見圖1。

2 內循環(huán)UASB反應器的特點

　　本工程的關鍵設備是UASB反應器。該反應器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機物，其主體分為配水系統(tǒng)，反應區(qū)，氣、液、固三相分離系統(tǒng)，沼氣收集系統(tǒng)四個部分。厭氧微生物對水質的要求不象好氧微生物那么寬，最佳pH為6.5－7.8，最佳溫度為35℃－40℃[2]，而本工程的啤酒廢水水質超出了這個范圍。這就要求廢水進入UASB反應器之前必需進行酸度和溫度的調節(jié)。這無形中增加了電器。儀表專業(yè)的設備投資和設計難度。
　　內循環(huán)UASB技術是在普通UASB技術的基礎上增加一套內循環(huán)系統(tǒng)，它包括回流水池及回流水泵。UASB反應器的出水水質一般都比較穩(wěn)定，在回流系統(tǒng)的作用下重新回到配水系統(tǒng)。這樣一來能提高UASB反應器對進水水溫、pH值和COD濃度的適應能力，只需在UASB反應器進水前對其pH和溫度做一粗調即可。
　　UASB反應器采用環(huán)狀穿孔管配水，通過三相分離器出水，并在三相分離器的上方增加側向流絮凝反應沉淀器，它由玻璃鋼板成60°安裝而成，能在最大程度上截留三相分離出水中的顆粒污泥。見圖2。

3 主要技術指標

3.1　設計水量
　　Q=2200m³/d
3.2 主要工藝設計參數(shù)見表2

表2 主要設備工藝參數(shù)　 集水池調節(jié)池UASB氧化溝二沉池停留時間/h1.08.09.012.5　 V有效容積／m³91.67730.0825.01145.0　 COD容積負荷/（kg.m^-3.d^-1)　 　 2.5　 　 面積負荷/（m^3.m-².h^-1)　 　 　 　 1.0

3.3 主要構筑物、設備
　　主要構筑物及設備見表3。

表3  主要構筑物、設備序號名稱規(guī)格型號數(shù)量1集水池5.0m×10.0m×3.2m(H)12調節(jié)池10.0m×18.0m×3.4m(H)13UASB14.0m×10.0m×6.0m(H)14氧化溝38.m×11.0m×3.4m(H)15二沉池Φ11.0m×3.2m(H)16污泥干化池4.0m×6.0m×1.0m17機械格柵HF-50018提升泵100WQ80-9-429固液分離機GLG-90110潛水攪拌器QJB7.5/6111配水泵AS7.4-2CB212三相分離器AZD-I813回流水泵2·(1/2)PW214氣液分離器Φ1.0m×2.0(H)115水封器Φ0.52m×1.2m(H)116曝氣轉刷Φ1.0m×4.5m（H）117刮泥機CG11D118回流污泥泵2·(1/2)PW2

3.4 主要技術經(jīng)濟指標
　　主要技術經(jīng)濟指標見表4。

表4  主要技術經(jīng)濟指標序號項目設計指標1水量/（m³.d^-1)22002工程總投資/萬元177.873運行費用/元.m^-30.364總裝機容量/kW68.955常用容量/kW45.956耗電量/kWh.m^-30.417占地面積/m³17008噸水造價/元809

4 調試、運行情況

　　工程施工結束，設備單機、聯(lián)動調試后，調試入員對UASB反應器和氧化溝進行了污泥接種、馴化。好氧污泥取自合肥市市政污水處理廠，厭氧污泥取自無錫污水處理廠的脫水消化污泥。該廢水處理工程自2000年元月調試運行以來，氧化溝污泥沉降性能良好，未出現(xiàn)污泥膨脹；UASB出水穩(wěn)定，并已長出直徑1mm左右的顆粒污泥。剩余污泥除用泵打到干化池干化外，還可在污泥泵的出口上接一旁路至調節(jié)池，由UASB反應器消化降解。調試所得的數(shù)據(jù)如下：
　?、賃ASB反應器：污泥濃度30g／L；容積負荷3.0kg[COD]／（m³.d）；COD_Cr去除率80％。
　?、谘趸瘻希何勰酀舛?g／L；污泥負荷0.21kg[COD]／（k[MLSS].d）；容積負荷0.3kg[COD]／（m³·6）；CODCcr除率85％。
　?、厶幚沓鏊炇諗?shù)據(jù)為：COD_Cr67mg／L；BOD5 15mg／L；SS16mg／L，pH7.1。

5 結論

　?、俟こ虒嵺`證明，采用內循環(huán)UASB反應器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的，其運行結果表明COD_Cr總去除率高達95％以上。
　?、谟捎诓捎玫氖莾妊h(huán)UASB反應器和氧化溝工藝串聯(lián)組合的方式，可根據(jù)啤酒生產的季節(jié)性、水質和水量的情況調整UASB反應器或氧化詢處理運行組合，以便進一步降低運行費用。

參考文獻：
　　[1] 袁惠民.杜綠君 啤酒技術及管理[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1994.
　　[2] 賀延齡 廢水的厭氧生物處理[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1998

　　作者簡介：王松林（1972－），男，漢族，本科，學士學位，助理工程師。
　　　　　　　汪大慶（1964－），男，漢族，本科，學士學位，工程師。
　　　　　　　安徽省正大環(huán)境工程公司，安徽 合肥 230061