UASB技术在啤酒废水处理改造中的应用 4页

箍UASB技术在啤酒废水处理改造中的应用顾震字，况武(1．浙江省环境保护科学设汁研究院，浙江杭州310007；2浙江博世华环保科技有限公司，浙江杭州310007)摘要：通过在某啤酒厂的废水处理流程中添加UASB处理单元，形成了UASB一水解一A／O的处理体系。运行结果表明，该工艺处理效果稳定，耐冲击负荷能力强，出水水质好。对于进水COD为2400mg／L，BOD为1300mg／L，SS为400mg／L的啤酒废水，处理出水各项指标均能达到《啤酒工业污染物排放标准》(GB19821—2005)一级标准的要求，其中COD≤50mg／L，改造后去除单位COD能耗降低65．8％。关键词：啤酒废水；UASB；水解；A／O；节能中图分类号：X793文献标识码：B文章编号：1004—3950(2009)06—0045—04ApplicationofUASBtechnologyinthetransformationofbrewerywastewatertreatmentGUZhen—vu’KUANGWM．(1．EnvironmantalScienceResearch＆DesignInstituteofZhejiangProvince，Hangzhou310007，China；2．ZhejiangBestwaEnvironmentalProtectionSci—techCo．，Ltd，Hangzhou310007，China)Abstract：AtreatmentsystemofUASB—hydrolysis—A／Owasformed，throughaddingUASBtreatmenttoabrewerywastewatertreatmentflow．Therunningresultsindicatedthatthistechnologyhadsteadyeffectsintreating，strongabili—tyofenduranceimpactloading，andgoodqualityofefluentwater．EveryindexofeffluentwatercanachievetheFirstGradeofStandardofPollutantsDischargeforbeerindustry(GB19821—2005)suchasCOD≤50mg／I一，whenthein—fluentCODis2400mg／L，BOD5is1300mg／L，andtheSSis400mg／Lforabrewerywastewater．Theenergycon‘sumptionperCODremovalcandecrease65．8％aftermodifying．Keywords：brewerywastewater；up-flowanaerobicsludgebed(UASB)；hydrolysis；anoxic／oxic(A／O)；energy’say一1ng表1进水水量、水质及排放要求0引言杭州千岛湖啤酒有限公司2004年在千岛湖坪山建立啤酒厂，一期规模为8万t／a，配套建设了3000t／d的污水处理厂一座。2006年，企业决定将规模扩至15万t／a，拟对原污水站进行扩容改造注：废水排放水质执行GB19821—20¨O5《啤酒工业污染物排放标准》，但对COD指标从严要求。1原有污水处理系统由于企业采取了糖化节能节水技术，吨酒排1．1原有废水处理工艺水量从原来的7～8t下降至6～7t，因此，废水浓原有废水处理工艺采用A／O为主体的好氧度有所上升，改造前后废水水量、水质及排放要求处理丁艺，工艺流程见图l。见表1。全厂啤酒生产废水汇集后经过回转格栅进入集水池，然后一级提升至调节池。在调节池内调收稿日期：2009—09—03作者简介：顾震宇(1972一)，男，浙江海宁人，高级工程师，主要从事环境污染治理研究：沂乒程2009年，第6期一45—n1．2．7二沉池啤酒达标废水排放二沉池1座，表面负荷0．62m／(m·h)。选用WLHA145—10—7．5型污泥回流泵2台，l一一jL』j开l备。——污水管线⋯⋯污泥管线1．2．8污泥浓缩系统图1改造前工艺流程初沉污泥、A／O池剩余污泥均进入污泥浓缩池，经重力浓缩减量后，送人均质池，采用带式脱节水量水质后，经二级提升进入初沉池。水机脱水，泥饼外运填埋。滤液回集水池，再行处在初沉池内，废水中大量的悬浮物从废水中理。选用DYL2000型带式压滤机l台，带宽2m。分离出来，COD也得到一定的去除。初沉池出水1．3原有设施运行情况自流进入水解池。在水解池内，有机物得到部分该项目于2005年5月建成，投入试运行，并的降解，废水的B／C有一定的提高，水解池出水于当年通过环保验收。整体运行效果良好，出水自流进入A／O池。A／O段微供氧，DO控制在0．COD稳定在50mg／L以下。其中春秋季节一般5mg／L。为25～35mg／L，夏季和冬季为30～45mg／L，这在A／O池内，废水与大量的活性污泥接触，与微生物生长适宜温度有关。有机物得到降解，COD被有效去除。泥水混合液自流进入二沉池进行分离，活性污泥回流至A2改造工艺选择与改造方法段；上清液达标排放。2．1改造工艺选择1．2原有构筑物该企业规模扩大后，水量增加50％，有机物浓度1．2．1格栅井明显提升，生化处理单元需要扩容。根据啤酒废水格栅井1座，设栅条间隙10111113的人工格栅处理的经验，有好氧与厌氧两种工艺可以选择。一道及机械格栅一台。对啤酒废水而言，如果是新建项目，好氧工艺1．2．2集水池的特点是可以直接处理至达标，且投资相对较低，集水池1座，有效容积16m。配WQB145—但能耗较高；厌氧工艺的特点是运行费用低，但需10—7．5提升泵两台，1开1备。在后面配套好氧处理单元，总投资相对较高。1．2．3调节池本项目为改造项目，考虑到已有一套好氧生调节池1座，有效容积1000m，停留时间8化装置，结合企业不断进行节水技术改造导致废h，内设穿孔曝气系统。配WLHA145—10—7．5水浓度逐步上升的趋势，在现有好氧处理单元前提升泵两台，1开1备。增设厌氧处理单元无疑是最佳选择。采用该工艺1．2．4初沉池后，可以使投资与运行费用均为最低。初沉池1座，表面负荷0．81m／(m。·h)。上流式厌氧污泥床⋯(简称UASB)是第二代下设泥斗，重力排泥。排泥阀采用气动蝶阀。高效厌氧反应器，通过使上流的废水与厌氧污泥1．2．5水解池接触，在适宜的温度、pH值条件下，产酸菌群和甲水解池l座，有效容积749ITI，停留时间6．0烷菌群的共同作用使大分子的有机物降解，在进h。水解池填料采用YDT弹性填料648m。水方式、布水系统及三相分离器的设计上都有独1．2．6A／O池到之处，是目前广泛使用的高效厌氧反应器。与A／O池1座，有效容积2640113，停留时间厌氧滤池、厌氧接触反应器及厌氧流化床等新型21．12h，其中A段1．0h，O段2O．12h。设计厌氧反应器相比，UASB具有内部构造简单、不易MLSS浓度3000mg／L。选用SSR200型罗茨鼓风堵塞，运行费用低，维护方便等优点，且运转费用机3台，2开1备。单台参数：风量32．03m／及构筑物造价均较低。，符合本项目的改造条min，升压53．9kPa，功率45kW。采用ZX一65可件，因此选用UASB作为本项目的厌氧处理技术。提升式微孔曝气器130套，单套供气量28～322．2改造方法m／h。改造以后工艺流程见图2。一46—n加酸内循环后开始启动内回流泵。以出水COD低于800mg／L且能稳定运行3d以上作为后续增加负荷的依啤酒达标废水排放据，2个月后，进水量已经增加到1500t／d，出水COD降至500mg／L。开始连续进水，并逐步增加接入污泥一处理系统。一—污泥j⋯一一i一网照流进水量，至170d时，进水量达到4000t／d，出水COD稳定在400～500mg／L，说明厌氧系统已顺——污水管线⋯⋯污泥管线利启动完成。图2改造后工艺流程3．2水解池及A／O池调试UASB采用钢砼结构，数量1座。有效容积由于UASB对有机负荷的大幅削减，在原废3600rn，容积负荷为3．0kgCOD／(m·d)。底部水水量增加、水质浓度提高的情况下，水解池和设穿孔管布水，上部设三相分离器，数量40组。A／O的污染物负荷反而大幅下降。厌氧正常运单组平面尺寸6m×2．5m，材质为玻璃钢。设计行后，不仅使得好氧出水稳定保持在20～30mg／出水浓度为500mg／L。L，而且现有3台鼓风机从2开1备变为1开2设内回流泵两台，1开l备，流量150m／h，备，大大节省了电耗。扬程12m，功率11kW。数量2台，回流的目的是3．3运行效果使UASB保持比较恒定的升流速度，从而可以经过半年的调试，随着生产旺季的到来，进水保持污泥床稳定的膨胀和搅动，避免产生配水不量逐步增加至4000～4500t／d，出水厌氧池出水均匀和沟流等现象。另外，回流还可以稀释进水COD稳定在250～350mg／L，厌氧池出水进人现有COD浓度，增强反应器的抗冲击能力。好氧处理系统，出水仍稳定在20～30mg／L。改造为保证流程顺畅，厌氧池液位高于水解池，且后各主要处理单元进、出水水质监测数据如表2。改造后废水量增加，故二级提升泵扬程和流量有有所增加。二级提升泵参数：流量150m／h，扬表2改造后主要处理单元进、出水水质运行监测数据程15m，功率15kW，数量2台，1开1备。后续水解、好氧、污泥处理等单元利用原有设施。3改造后运行情况3．1系统启动啤酒废水调整pH值控制在6．8～7．2，废水投加至设计液位下1m。厌氧污泥较难获得，从其他啤酒企业购得厌氧污泥30t，另逐步添加现3．4效益分析有好氧系统的剩余污泥约100t(二沉池污泥)。4(1)能耗分析d后开始间歇进水，初始进水量控制在200t／d，7d改造前后能耗状况见表3。表3改造前后能耗分析注：①功率因数按0．85计算；②计算单位能耗时，废水水量及进、出水COD数值按表1值。乒柱2009年，第6期一47—n从表3中可以看出，经改造后，吨水能耗从4结论和建议0．821kwh降至0．426kWh，去除1kgCOD的能耗从0．529kWh降至0．181kWh，分别下降了(1)采用UASB一水解～A／O工艺处理啤酒48．1％和65．8％，节能效果明显。若以电费0．6废水工艺成熟，运行管理方便，能够确保水质稳定元／kWh，1年300个工作日计算，采用厌氧方法达标排放。改造比原有好氧方式年节约电费66．2万元。(2)采用UASB工艺污泥产生量少，后续好(2)沼气回收价值分析氧压力轻，能耗低。在啤酒行业推行节水，废水浓UASB池正常运行后，每天产生大量的沼气，度逐步提高的背景下，对于已有一套好氧处理装将其回收作为热风炉的燃料，可供饲料烘干使用。置的企业，采用增加UASB单元的改造方法是一以表2中数据计算，UASB每天去除COD达9099种高性价比的改造工艺。kg，以沼气产率0．45m。／kgCOD计算，UASB产气(3)UASB单元可以产生作为能源的沼气。量为4095m／d。甲烷的热值为35994kJ／m，经啤酒企业可以就地烘干饲料用，数量大的也可以测定沼气中甲烷含量为59％，即沼气的热值约为考虑沼气发电。21236kJ／m，与1kg原煤的热值大致相当。这样参考文献：可节煤约4．095t／d，以原煤价格400元／t，1年300个工作日计算，年收益约为49．14万元。[1]缪凯，史洪辉，薛中群．气浮一UASB一兼氧工艺(3)污泥处置费用分析处理化工综合废水[J]．中国涂料，2006，21(1)：35废水经过UASB处理后，85％以上的有机物—37．[2]匡武，殷福才，孙世群，等．UASB工艺在啤酒废水被去除，使后续好氧处理负荷大大降低，产泥量相处理中的应用[J]．中国给水排水，2006，22(16)：62应减少。部分好氧剩余污泥也可进入UASB消—66．化，使得污泥量进一步减少。改造前，带式压滤机[3]汤爱君，马海龙，董玉平．提高生物质热解气化燃气平均工作时间约12h，外运干泥量约9．5t／d，改热值的甲烷化技术[J]．可再生能源，2003(6)：56—造后，带式压滤机平均工作时间约8h，外运干泥58量约5t／d。以污泥处置费用100元／t，1年300个工作日计算，年节约费用12．5万元。《驴报护道驴翰IPCC研究显示全球气候变化形势．．更加严峻．、护驴、护联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)2009年12月8日在哥本哈根联合国气候变化大会上披露的最新研究进展显示，全球气候变化形势比以前更加严峻，大气中二氧化碳浓度2009年创历史新高。IPCC主席帕乔里当天在新闻发布会上提前披露了预计将于2013年完成的IPCC第五次评估报告的部分内容。最新研究显示，当前的气候变化形势比过去更加严峻，地球大气中二氧化碳浓度在2009年达到387ppm，是历史最高值。研究表明，南极和格陵兰岛的冰盖正在快速融化，并因此造成海平面上升。此前估计认为，全球海平面在1993到2003年间的上涨幅度约为每年3．1111ITI。而最新测算显示，这一上涨幅度约为3．5ram。研究还预测，北极海冰到2100年将可能完全消失，目前北极海冰面积约为1950年时的一半。此外，根据植物开花、动物行为等迹象的综合测算表明，春季开始的日期每l0年提前2．3天。IPCC是联合国进行有关气候变化科学研究的主要机构，迄今已发布了4次有关气候变化的评估报告，其中2007年发布的第四次报告正是当前哥本哈根会议的科学基础。●本刊一4l8一