食品加工廠污水處理成套設(shè)備
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首先,當(dāng)有機物種類不同時,微生物的生長狀態(tài)會有很大的差異,如果有機物成分中可以生化降解的比例高,微生物的基質(zhì)濃度相應(yīng)的高,微生物繁殖快,并終導(dǎo)致微生物粘垢的大量產(chǎn)生。相反,如果有機物成分中可生化降解的比例小,則可以作為微生物基質(zhì)的數(shù)量少,穩(wěn)定條件下微生物生長數(shù)量少。因此在補充水的COD組成中,對微生物繁殖起決定作用的是可生化降解的成分。經(jīng)過充分的生化處理后,水中所含的絕大部分可生化降解的有機物已經(jīng)被去除,在這種條件下,即使COD濃度較高,采取適當(dāng)?shù)拇胧┖罂梢员苊鈱⑵渥鳛檠h(huán)系統(tǒng)的補充水而產(chǎn)生微生物大量繁殖的問題。第二,投加臭氧后,難降解或不可生化降解的有機物得到一定程度的分解,轉(zhuǎn)化為可生物降解的有機物,使得污水的可生化性提高。如果不進行進一步的生化處理,必將在循環(huán)冷卻系統(tǒng)中引起微生物的大量繁殖,因此將投加臭氧作為后置的去除COD措施是不合理的。即使再經(jīng)過生化處理,這部分可生化降解的有機物可以得到大部分去除,出水中的COD也相應(yīng)的降低,但臭氧處理后的生化裝置出水的BOD則不一定降低,根據(jù)前面的分析,將其作為循環(huán)系統(tǒng)補充水補到循環(huán)冷卻系統(tǒng)后,微生物的繁殖程度不一定降低。第三,采用臭氧處理的基建成本和運行費用都很高,理論上去除1mg/L的COD需要3mg/L的臭氧,而根據(jù)相關(guān)試驗,氧化1mg/L氨氮17~20mg/L臭氧,考慮到將有機物部分氧化時投加的臭氧數(shù)量可以減少,但要達到理想的效果臭氧投加濃度應(yīng)遠遠高于微污染給水處理,基建投資和運行費用都將很高。
綜合對比,采用生化處理進一步降解污水中的COD是的處理工藝,其缺點是處理后出水的COD濃度難于達到很低的水平,當(dāng)要求的COD值很低時,仍需要采取其它措施;活性炭吸附工藝是一項技術(shù)可靠、經(jīng)濟上可行的方法,出水的COD可達到10mg/L左右的水平,缺點是需要定期再生,如附近有活性炭生產(chǎn)廠提供換炭業(yè)務(wù)時,活性炭吸附工藝是一種較理想的污水深度處理方法;對于臭氧預(yù)處理+生化處理方法,雖然能夠使出水COD達到較低的水平,但作為循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水不一定能夠減少粘垢的產(chǎn)生量,同時采用臭氧處理還會大大增加基建投資和運行費用,運轉(zhuǎn)管理也將復(fù)雜化,因此在實際工程中應(yīng)慎重考慮。
1、氨氮的去除
目前含氨氮廢水的處理技術(shù)有:生物硝化法、離子交換法、吹脫法、液膜法、氯化或吸附法以及濕式催化氧化法等,對于氨氮濃度為幾十mg/L的二級生化出水,以生物硝化法、吹脫法和離子交換法應(yīng)用多,當(dāng)氨氮濃度不高時則宜采用氯化法。
3.2.1、生物硝化法脫氨
生物硝化脫氨是利用硝化菌和亞消化菌在好氧條件下將氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程。這兩種細菌都是化能自養(yǎng)菌,在有氧條件下,亞硝化菌首先將氨氧化為亞硝酸鹽,然后硝化菌再將亞硝酸鹽進一步氧化為硝酸鹽。國內(nèi)眾多的污水處理廠都具有生物硝化功能來去除污水中的氨氮,對于專門考慮生物硝化的處理設(shè)施,可將污水中的氨氮脫除到2mg/L以下。實際工程中,生物硝化同深度去除COD是同一構(gòu)筑物中完成的,相關(guān)研究表明,采用礦物質(zhì)載體的接觸氧化工藝處理煉油廠二級生化處理出水,經(jīng)過112h的反應(yīng),當(dāng)進水氨氮為20mg/L左右時,出水氨氮可以達到3mg/L以下。
應(yīng)該說明的是,生物硝化脫氨只能將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽,總氮量并沒有減少,如果回用工藝對總氮有要求,應(yīng)增設(shè)反硝化單元。
2、吹脫除氨
氨吹脫是首先將污水的pH調(diào)節(jié)到10.8~11.5,再使污水以水滴的形式逆流同大量空氣進行傳質(zhì),進而將水中的氨氮以NH3的形式擴散到大氣中的方法。這種除氨工藝簡單,容易控制,但存在二個主要問題:
(1)氨的吹脫效率隨pH值的關(guān)系很大,為了達到較高的氨氮去除率,必須對污水的pH值調(diào)節(jié)到堿性,需要投加堿,原水中酸度越高,調(diào)節(jié)pH消耗的堿量越大;脫氨后的污水還要降pH調(diào)整到中性,需要投加酸或CO2,這將增加運行費用,同時還增加了污水中的溶解性固體含量。
(2)氨吹脫的效率同水溫、氣溫有很大的關(guān)系,溫度越低,氨的脫除效率越低,20℃時,典型的氨去除率為90%~95%,而10℃時,氨去除率降低到75%以下。一般情況下吹脫的氣水比在3000以上,對于敞開式系統(tǒng),水溫將同環(huán)境氣溫趨于一致,環(huán)境溫度過低將大大影響吹脫效率,如果環(huán)境溫度低于0℃,脫氨塔將不能運行。因此,對于氣溫較高的南方地區(qū),如果水中酸度不高,采用吹脫法脫氮是可行的,在北方寒冷地區(qū),則不易采用吹脫脫氮。
3、離子交換除氨
一般的陽離子交換樹脂對NH+4沒有優(yōu)先選擇性,不能用來脫氨,但斜發(fā)沸石對氨離子具有優(yōu)先選擇性,可以用來脫氨,這種脫氨工藝在美國已經(jīng)應(yīng)用多年,效果良好。其主要工藝流程是:污水通過斜發(fā)沸石離子交換器的過程中,污水中NH+4同沸石上的Na+發(fā)生等當(dāng)量離子交換,Na+進入到污水中,而NH+4則通沸石中的陰離子結(jié)合并固著在沸石中,這樣在流經(jīng)斜發(fā)沸石離子交換器的過程中,污水中氨得到去除。當(dāng)沸石對氨的吸附達到飽和后,則停止進水,對沸石進行再生,再生后的沸石可以恢復(fù)交換能力,進入下一個周期的離子交換。這種工藝的出水中氨含量可以達到1mg/L左右。
影響斜發(fā)沸石交換過程的主要影響因素有:pH值、污水中陽離子組成、沸石粒徑及水力負荷等。銨的交換pH值范圍為4~8,運行證明,污水中陽離子組成不同會影響到沸石對氨的交換容量,在通常的城市污水陽離子濃度下,沸石對氨的實際交換容量約為總交換容量的1/4~1/5。此外,沸石粒徑越小、水力負荷越低,銨的去除效果越好。
食品加工廠污水處理成套設(shè)備污泥處理一直是環(huán)保領(lǐng)域的重要課題,焚燒是污泥處理的zui終途徑。闡述了污泥間接干化設(shè)備和主要焚燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理,以及干化機和焚燒爐的應(yīng)用現(xiàn)狀,同時介紹了現(xiàn)有的污泥干化焚燒一體化工藝流程及成功案例。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高,工業(yè)廢水和城市污水的產(chǎn)量日益增多,污水在處理的過程中會產(chǎn)生大量的懸浮物質(zhì),這些物質(zhì)統(tǒng)稱為污泥。污泥的成分較為復(fù)雜,若任意堆放將會對人類及動植物的健康造成較大影響。減量化、穩(wěn)定化和無害化是污泥處理的基本原則。污泥焚燒技術(shù)具有處理速度快、減量化程度高、能源可再利用等優(yōu)點,在國內(nèi)外被廣泛應(yīng)用。該技術(shù)是污泥處置zui*的方式,當(dāng)污泥中有毒有害物質(zhì)含量很高且短期不可降低時尤為實用。
傳統(tǒng)污泥處置工藝是使用污泥干燥設(shè)備將污泥含水率(質(zhì)量分數(shù),下同)從 80% 降低到 20%~40%,然后投入焚燒爐內(nèi)進行焚燒處理,該工藝存在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占地面積大、熱利用率低等缺點。污泥干化焚燒一體化是將污泥干化系統(tǒng)與焚燒系統(tǒng)相結(jié)合,利用污泥焚燒產(chǎn)生的煙氣對污泥進行干化處理,并充分利用余熱,這是污泥處置的一個重要方向。
1 間接干燥設(shè)備
污泥干化可去除污泥中的間隙水、毛細水以及絕大部分的內(nèi)部附著水。根據(jù)污泥與熱介質(zhì)的接觸方式,污泥干化可以分為間接干化和直接干化。
間接干化因具有安全性高、粉塵產(chǎn)生量少、熱介質(zhì)無污染等優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用。目前,應(yīng)用zui多的間接干燥設(shè)備主要有旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機和槳葉式干燥機。
1.1 旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機
旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機主要由轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、熱介質(zhì)、管路及排風(fēng)除塵系統(tǒng)組成。
1.蒸汽或?qū)嵊妥鳛榻橘|(zhì)從轉(zhuǎn)子空心軸的一端進入,通過旋轉(zhuǎn)金屬圓盤將熱量傳遞給污泥,污泥在金屬圓盤外吸熱增焓不斷蒸發(fā)濕份,凝結(jié)的冷凝水從轉(zhuǎn)子的另一端排出。轉(zhuǎn)子周邊通過固定角鋼架裝有帶一定傾角的刮板,隨著旋轉(zhuǎn)不斷將被干燥的物料刮起和攪拌,同時將物料從入口一側(cè)推向出口一側(cè)。
陳劍峰應(yīng)用圓盤干燥機對含水率為 74.5% 的印染污泥進行了熱干化,并對干化后的污泥進行焚燒處置。結(jié)果表明,干化后的污泥焚燒處置效果較好。
張衛(wèi)利等基于圓盤干燥機對城市污泥干燥過程中的操作參數(shù)進行了分析,包括進料濕含量、產(chǎn)品濕含量及蒸汽壓力。結(jié)果表明,干化后的污泥自身熱值較高,可以自持燃燒,不需要添加輔助燃料。
孫奇等采用嘉興市市政污泥,對圓盤干燥機干燥過程中的相關(guān)參數(shù)進行了分析。研究結(jié)果表明,干燥機轉(zhuǎn)速對干燥機傳熱影響zui大,其次是加料機轉(zhuǎn)速,影響zui小參數(shù)的是蒸汽壓力。
靖丹楓等應(yīng)用造粒干化一體機對石化污泥進行了干化處置,干化設(shè)備為圓盤干燥機,干化后的污泥含水率由 85% 降低至 40%,并計算出了污泥處理的成本為 250.31 元 / 噸。