硫酸新霉素發(fā)酵廢水處理厭氧UASB+A/O法
對(duì)于有機(jī)廢水的處理,根據(jù)廢水中的污染物濃度不同,采取的處理工藝也不同。對(duì)于中、低濃度有機(jī)廢水多采用好氧工藝進(jìn)行處理。對(duì)于高濃度有機(jī)廢水國(guó)內(nèi)外通常采用“厭氧―好氧”生化工藝進(jìn)行處理,即高濃度有機(jī)廢水首先通過(guò)厭氧法處理,去除廢水中的大部分COD有機(jī)物,然后再經(jīng)過(guò)好氧法對(duì)廢水中剩余的有機(jī)物進(jìn)行進(jìn)一步凈化。目前,厭氧法多采用上流式厭氧污泥床反應(yīng)器,該反應(yīng)器具有生物持有量大、負(fù)荷高、運(yùn)行效果好等優(yōu)點(diǎn)。特別是通過(guò)有效地控制措施,使反應(yīng)器污泥實(shí)現(xiàn)顆?;螅溥\(yùn)行效能將大大提高。一般情況下,高濃度有機(jī)廢水中的氨氮濃度較高,廢水中的含氮有機(jī)物經(jīng)過(guò)厭氧氨化作用,使厭氧出水中的NH3-N濃度進(jìn)一步提高,而后續(xù)采用普通的好氧處理法對(duì)NH3-N的去除效果較差,排水往往存在NH3-N不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象。
含NH3-N有機(jī)廢水多采用生物法進(jìn)行處理,主要處理工藝有氧化溝工藝、SBR工藝、缺氧/好氧(A/O)工藝、厭氧/缺氧/好氧(A/O)工藝等。其中:氧化溝工藝、SBR工藝氨氮去除率較低,適用于處理含NH3-N和有機(jī)物濃度較低的廢水;含NH3-N和有機(jī)物濃度較高的廢水多采用A/O工藝進(jìn)行處理;含濃度較高NH3-N和有機(jī)物濃度較高的廢水多采用A/O工藝進(jìn)行處理。
1、處理部分
1.1 硫酸新霉素來(lái)源及水質(zhì)
硫酸新霉素的生產(chǎn)過(guò)程及廢水的產(chǎn)生情況如下:
硫酸新霉素生產(chǎn)過(guò)程為原始菌種依次經(jīng)過(guò)一、二級(jí)種子培養(yǎng)接種到發(fā)酵罐進(jìn)行好氧發(fā)酵。發(fā)酵原料主要為糖、玉米漿、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)成分。發(fā)酵液經(jīng)過(guò)濾分離出菌絲,經(jīng)過(guò)離子交換提取、精制、結(jié)晶、干燥制得硫酸新霉素。
生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水主要為經(jīng)離子交換回收有效成分后排出的提煉廢液、離子交換柱再生產(chǎn)生的酸堿廢水和設(shè)備沖洗水。硫酸新霉素提取廢液、酸堿廢水、設(shè)備沖洗廢水等需要進(jìn)入污水處理站進(jìn)行處理。
進(jìn)入污水處理站的水質(zhì)水量情況見(jiàn)表1。
實(shí)際設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):
水量 1000m3/d
COD 8000mg/L
NH4-N 500mg/L
1.2 試驗(yàn)儀器及試劑
儀器:pHS-2F型pH計(jì), ALC-1100.2型Acculab電子天平, MultiNC2100型TOC分析儀, 5B-6C型(V8版)四參數(shù)水質(zhì)分析儀, FLX300型便攜式溶氧儀。
試劑:重鉻酸鉀;雙氧水;硫酸亞鐵;高效微生物;硫酸汞;碘化鉀等。
1.3 處理方法
1.3.1 厭氧+A/O法處理工藝流程
廢水處理系統(tǒng)包括:廢水預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧處理系統(tǒng)、沼氣計(jì)量系統(tǒng)、A/O處理系統(tǒng)、芬頓深度處理系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)。
擬建污水處理站的廢水處理工藝流程見(jiàn)圖1。
?、?gòu)U水預(yù)處理系統(tǒng)。
排入集水池的硫酸新霉素廢水經(jīng)提升泵進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)的均衡和水量的調(diào)節(jié)。提升泵將根據(jù)集水池的水位狀況進(jìn)行自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉。如果進(jìn)入集水池的廢水pH值低于6或高于7,pH自動(dòng)控制系統(tǒng)將會(huì)向廢水中投加一定量的NaOH或酸,使進(jìn)入調(diào)節(jié)池廢水的pH值穩(wěn)定在6-7以上。
?、趨捬跆幚硐到y(tǒng)。
調(diào)節(jié)池中的廢水經(jīng)泵進(jìn)入換熱器,升溫后從底部進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器,厭氧反應(yīng)器溫度控制在35±1℃。根據(jù)厭氧反應(yīng)器的溫度狀況設(shè)定進(jìn)水溫度,溫度控制系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽的用量,使厭氧反應(yīng)器的進(jìn)水溫度控制在要求范圍內(nèi)。在厭氧反應(yīng)器中,厭氧菌群將廢水中大部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣(CH4和CO2),部分轉(zhuǎn)化為微生物和熱能。在厭氧反應(yīng)器上部的三相分離器中,混合液完成氣(沼氣)、固(污泥)和液(廢水)的分離。沉淀區(qū)的沉降污泥回流到反應(yīng)區(qū);厭氧反應(yīng)器出水經(jīng)厭氧沉淀池分離挾帶的污泥后進(jìn)入后續(xù)的A/O處理系統(tǒng);厭氧反應(yīng)器排出的沼氣進(jìn)入沼氣計(jì)量系統(tǒng)。
③沼氣計(jì)量系統(tǒng)。
厭氧反應(yīng)器排出的沼氣依次經(jīng)水封罐、緩沖罐、流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入沼氣脫硫系統(tǒng)。流量計(jì)可以在現(xiàn)場(chǎng)和操作室同時(shí)顯示對(duì)應(yīng)厭氧反應(yīng)器所產(chǎn)沼氣的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量,并進(jìn)行記錄。
1.3.2 工藝特點(diǎn)說(shuō)明
①采用的處理工藝多項(xiàng)技術(shù)是技術(shù)單位的研究成果,并已成功地應(yīng)用于淀粉、制藥、檸檬酸、味精和有機(jī)化工等高濃度有機(jī)廢水的處理,均通過(guò)環(huán)保主管部門(mén)的驗(yàn)收,并獲得7項(xiàng)國(guó)家、省、部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。
②工藝采用的厭氧反應(yīng)器是第三代新型高效生物反應(yīng)器,根據(jù)進(jìn)出水COD濃度和產(chǎn)氣量合理設(shè)計(jì)反應(yīng)器徑高比。其關(guān)鍵部分―、三相分離器和配水系統(tǒng)是技術(shù)單位的研究成果。應(yīng)用結(jié)果表明,三相分離器氣、固、液分離效果好;配水系統(tǒng)有效地解決了反應(yīng)器布水不均及堵塞問(wèn)題。反應(yīng)器的各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均居國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先水平。
?、跘/O池結(jié)構(gòu)緊湊,處理效果好。
?、芄に嚭?jiǎn)單靈活,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,基建投資少,運(yùn)行費(fèi)用低。
⑤本技術(shù)根據(jù)廢水的水質(zhì)特征,正常情況下,采取的運(yùn)行方式可不對(duì)厭氧反應(yīng)器進(jìn)水進(jìn)行pH值調(diào)節(jié),降低了廢水的處理費(fèi)用。
1.3.3 處理控制參數(shù)
1.4 分析方法
試驗(yàn)中檢測(cè)分析項(xiàng)目有:CODcr采用重鉻酸鉀法測(cè)定、氨氮采用蒸餾法測(cè)定、鹽度利用鹽度計(jì)、pH用pH計(jì)進(jìn)行測(cè)定、DO利用溶氧儀進(jìn)行測(cè)定、SV30靜沉測(cè)定等,分析方法采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦方法執(zhí)行。
2、結(jié)語(yǔ)
硫酸新霉素廢水中的污染物以有機(jī)物為主,且屬天然物質(zhì),可生化性一般、濃度高,但可以很好的進(jìn)行厭氧處理,厭氧處理后好氧處理比較容易進(jìn)行。NH3-N濃度較高,在硝酸鹽和亞硝酸鹽進(jìn)行反硝化過(guò)程中要4倍總氮的有機(jī)物與其配合,才能發(fā)生反硝化反應(yīng),使總氮得以去除。本工程擬采用“厭氧(UASB)―A/O(活性污泥法)組合工藝,不僅可有效地去除廢水中的有機(jī)物,而且通過(guò)A/O系統(tǒng)也可使廢水中的NH3-N得到較好地凈化,實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放。其擁有處理工藝簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)單、出水效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
從進(jìn)、出水的數(shù)據(jù)及運(yùn)行的穩(wěn)定性上來(lái)說(shuō),厭氧系統(tǒng)進(jìn)水COD濃度穩(wěn)定在8000mg/L、氨氮濃度在500.0mg/L,厭氧系統(tǒng)對(duì)COD的去除率有85%、氨氮濃度升高了約100.0mg/L,升高的這部分氨氮是廢水中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成氨氮。此時(shí),A/O系統(tǒng)對(duì)COD的去除率有87.5%、對(duì)氨氮的去除率穩(wěn)定維持在95%的水平。本次處理達(dá)到了業(yè)主對(duì)排放指標(biāo)的要求。采用濕式氧化法工藝進(jìn)行脫硫凈化,系統(tǒng)的H2S去除率達(dá)到99.2%以上,沼氣中的H2S的濃度達(dá)到0.1g/m3以下,凈化后的沼氣用于鍋爐燃燒生產(chǎn)蒸汽回用于公司生產(chǎn),具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。(來(lái)源:河北亞諾生物科技股份有限公司)
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