介紹了某醬香型白酒生產(chǎn)企業(yè)一新建廢水處理工程的設(shè)計(jì)過程。通過方案論證比較,采用“預(yù)處理—UASB—化學(xué)除氮磷—五級Bardenpho—MBR—臭氧氧化—混凝沉淀—深度處理”工藝流程,并結(jié)合建設(shè)廠址狹長、分期建設(shè)的實(shí)際情況,對全流程進(jìn)行了工藝設(shè)計(jì),工程投入使用后,出水水質(zhì)達(dá)到發(fā)酵酒精和白酒行業(yè)最嚴(yán)格的排放限值要求。
01 工程概況
1.1 工程介紹
某醬香型白酒企業(yè)為其某片區(qū)制酒車間配套新建廢水處理廠一座,該廠臨近赤水河,受廠址狹長所限,本工程統(tǒng)一規(guī)劃、分期設(shè)計(jì)和建設(shè),對應(yīng)白酒產(chǎn)能:Ⅰ期3700噸/年、Ⅱ期3 500噸/年。一期工程已建成并投入運(yùn)行。
1.2 設(shè)計(jì)水量、水質(zhì)
根據(jù)企業(yè)多年排水?dāng)?shù)據(jù),以及充分考慮生產(chǎn)過程中排水的波動(dòng)性、易變性等因素,廢水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模為2 000 m3/d,其中Ⅰ期工程1 000 m3/d,Ⅱ期工程1 000 m3/d。
廢水處理廠來水均為醬香型白酒生產(chǎn)過程中排放的廢水,該廢水在不同的生產(chǎn)時(shí)段排放濃度相差較大,特別是氮、磷等指標(biāo),在設(shè)定進(jìn)水污染物濃度時(shí),充分考慮到了水質(zhì)濃度波動(dòng)和平均濃度兩個(gè)因素。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)見表1。
1.3 排放標(biāo)準(zhǔn)
該廠位于赤水河沿岸,處理后達(dá)標(biāo)水排入赤水河附近的支流,最終匯入赤水河。排水需滿足《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 27631-2011)中的直接排放限值(見表1)。進(jìn)一步經(jīng)過深度處理單元后,主要污染物指標(biāo)可以達(dá)到地表水Ⅲ類水質(zhì)要求(總氮指標(biāo)除外)。
1.4 工藝流程
醬酒生產(chǎn)廢水普遍具有懸浮物、有機(jī)物和氮磷、色度等污染物指標(biāo)均較高的特點(diǎn)。在不同的生產(chǎn)周期,其排水濃度波動(dòng)較大,全年排水有一定的間歇性。根據(jù)行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,上述指標(biāo)均需達(dá)到非常高的去除率,才能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。由于廢水中碳、氮、磷在不同生物和化學(xué)處理單元中的去除效果不同,在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí),不僅要采用多級、物化生化聯(lián)合處理工藝,而且要恰當(dāng)控制好各級污染物的去除效率,以期達(dá)到全流程各項(xiàng)污染物的協(xié)同去除,盡量減少外界化學(xué)物質(zhì)的投加,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用和外排水的含鹽量。本設(shè)計(jì)采用物理化學(xué)法預(yù)處理,以厭氧、好氧生物處理為主體,再輔以化學(xué)后處理和膜分離深度處理等多級串聯(lián)工藝,完成該廢水的達(dá)標(biāo)排放任務(wù)。具體工藝流程如圖1所示。
1.5 兩期主要工藝單元及設(shè)計(jì)參數(shù)
1.5.1 預(yù)處理單元
格柵:設(shè)三級格柵去除固形物,一級為2臺(tái)循環(huán)耙齒格柵除污機(jī)、1臺(tái)人工格柵,柵齒間隙5 mm。二級為4臺(tái)旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)(每期2臺(tái)),柵網(wǎng)間隙2 mm,處理水量580 m3/h。三級為4臺(tái)旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)(每期2臺(tái)),柵網(wǎng)間隙1 mm,處理水量230 m3/h。
緩沖池:有效容積206 m3。
氣浮:帶混凝段的溶氣氣浮系統(tǒng),2臺(tái)(Ⅱ期新增),單臺(tái)處理水量80 m3/h。
混凝反應(yīng)池:混合池4座、反應(yīng)池4座(每期各2座),有效容積36 m3。
一級沉淀池:中心傳動(dòng)幅流式沉淀池4座(每期2座),表面負(fù)荷≤1 m/h。
調(diào)節(jié)池:Ⅰ期池體有效容積2 700 m3。Ⅱ期池體有效容積2 300 m3。HRT=60 h。
事故池:Ⅰ期池體有效容積1 300 m3。Ⅱ期池體有效容積1 200 m3。HRT=30 h。
1.5.2 厭氧處理單元
采用UASB工藝,Ⅱ期與Ⅰ期相同,兩期合建,每期池體有效容積1 540 m3。常溫厭氧發(fā)酵,有機(jī)負(fù)荷Nv=8.0 kgCOD/(m3·d),COD去除率70%~80%。設(shè)出水回流,回流比按100%~200%計(jì)。無回流時(shí),厭氧池表面負(fù)荷為0.2 m3/(m2·h),有回流時(shí),表面負(fù)荷為0.5m3/(m2·h)。采用一管一點(diǎn)式布水方式。
1.5.3 化學(xué)處理單元
設(shè)反應(yīng)池4座,依次為吹脫除CO2、磷酸銨鎂(MAP)結(jié)晶除氮磷、羥基磷酸鈣(HAP)結(jié)晶除磷、二級混凝沉淀單元,配套幅流式沉淀池2座。Ⅱ期與Ⅰ期相同。吹脫池氣水比(4~8)∶1,MAP池、HAP池結(jié)晶反應(yīng)時(shí)間均為60 min,設(shè)置慢速攪拌,反應(yīng)pH=8~9.5。絮凝反應(yīng)時(shí)間60 min,設(shè)置慢速攪拌,反應(yīng)pH=8~95。沉淀池表面負(fù)荷為0.7 m3/(m2·h)。
1.5.4 好氧處理單元
采用帶膜分離功能的五級Bardenpho工藝,第二個(gè)好氧池內(nèi)設(shè)有浸沒式板式膜組件,大幅度提高了污泥濃度和泥水分離效率。Ⅱ期與Ⅰ期相同,共2座,單池有效池容1 100 m3,分2個(gè)序列運(yùn)行。有機(jī)負(fù)荷0.18 kgBOD5/(kgMLSS·d),平均污泥濃度8 g/L,膜通量0.3 m3/(m2·d)。污泥回流比50%~100%,混合液回流比300%~400%。總HRT=26.4 h。
1.5.5 后處理單元
臭氧氧化:臭氧氧化塔2臺(tái),每期1臺(tái),停留時(shí)間≥1 h;臭氧發(fā)生器2臺(tái),單臺(tái)產(chǎn)氣量5.0 kgO3/h。
三級混凝沉淀:混凝反應(yīng)池,每期1座,有效容積32 m3。三級沉淀池,每期2座,表面負(fù)荷0.7 m3/(m2·h),沉淀時(shí)間大于2 h。
1.5.6 深度處理單元
采用“砂濾+超濾+活性炭”組合工藝,進(jìn)一步去除排水中的有機(jī)物、色度、氨氮、總氮和總磷。Ⅱ期與Ⅰ期相同,每期配置如下。
砂濾:石英砂過濾罐3臺(tái),濾速8 m/h。
超濾:采用浸沒式超濾單元,運(yùn)行通量Flux25LMH。
炭濾:活性炭罐3臺(tái),濾速8 m/h,內(nèi)裝高性能水處理用活性炭。
1.5.7 污泥處理單元
污泥濃縮池:2座,兩期共用。濃縮池A用于初沉污泥濃縮,濃縮池B用于其他污泥濃縮。濃縮池A表面負(fù)荷0.065 m3/(m2·h),固體通量1.3 kg/(m2·h)。濃縮池B表面負(fù)荷0.065 m3/(m2·h),固體通量0.67 kg/(m2·h)。
疊螺脫水機(jī):4臺(tái),每期2臺(tái)。單臺(tái)污泥處理量300 kgDS/h,按每日運(yùn)行10 h計(jì)算。脫水后污泥干重3 t/d,濕體積15 m3(80%含水率)。
污泥烘干機(jī):2臺(tái),每期1臺(tái)。單臺(tái)除濕量為10 t/d,預(yù)計(jì)烘干脫去10 t水后,污泥含水量為2 t/d,污泥固含量為3 t/d,總體積為5 m3左右,含水率為40%。
1.5.8 臭氣處理單元
臭氣收集系統(tǒng):只收集預(yù)處理、污泥處理、厭氧出水吹脫池3個(gè)區(qū)域的臭氣。
生物除臭單元:兩期共用,處理能力按Ⅰ期臭氣量為2 500 m3,Ⅱ期臭氣量2 500 m3/h計(jì)。水洗區(qū)噴淋加濕流量為10 m3/h。生物脫臭填料區(qū)氣體停留時(shí)間為60 s。
02 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1 預(yù)處理單元
預(yù)處理工藝包括3個(gè)方面的功能:固液分離、懸浮物初沉和水質(zhì)水量均衡調(diào)節(jié)。
針對固形物和懸浮物的沖擊,本工程重點(diǎn)強(qiáng)化預(yù)處理過程,設(shè)三級格柵、氣浮、混凝沉淀等多種預(yù)處理措施,可確保在預(yù)處理階段高效去除固形物和懸浮物,且以上設(shè)施均設(shè)于調(diào)節(jié)池前,可防止這些固態(tài)污染物在長時(shí)間的存貯過程中再次溶解釋放,增加廢水中各項(xiàng)溶解性污染物的濃度。一期運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)初沉池表面存在大量浮渣,撇渣后仍有少量進(jìn)入調(diào)節(jié)池,為增強(qiáng)懸浮物去除效果,二期新增了氣浮設(shè)備。緩沖池的設(shè)置,是為氣浮、混凝的加藥提供相對穩(wěn)定的水量和相對均衡的水質(zhì)。
針對來水水量和水質(zhì)波動(dòng)大的特點(diǎn),設(shè)置超大容積調(diào)節(jié)池(停留時(shí)間大于2 d)和事故池(停留時(shí)間大于1 d),且Ⅱ期與Ⅰ期預(yù)處理單元可根據(jù)來水情況在并聯(lián)和串聯(lián)模式間靈活切換。
2.2 厭氧處理單元
該廢水處理廠地處赤水河河岸斜坡上,屬侵蝕性低山河谷斜坡地貌,且該廠緊鄰赤水河。為保證后續(xù)好氧生物處理及脫氮除磷對碳源的需求,需將COD去除率控制在70%~80%,為后續(xù)處理預(yù)留較多的碳源?;谝陨蟽蓚€(gè)原因,本設(shè)計(jì)選用了技術(shù)成熟、運(yùn)行簡易穩(wěn)定、施工難度小的UASB工藝,而非除碳效率高且對地載力要求高、施工難度大的IC、EGSB等高效厭氧工藝。因就地利用較為困難,本工程厭氧產(chǎn)生的沼氣,由沼氣火炬就地燃燒處理。
2.3 化學(xué)脫氮除磷單元
本工程原水中的氮磷濃度較高,僅靠好氧生物脫氮除磷是很難實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,需在好氧單元前進(jìn)行化學(xué)法脫氮除磷。為盡量減少藥耗及化學(xué)藥劑對后續(xù)生化單元的影響,本設(shè)計(jì)采用 “吹脫CO2+MAP+HAP+混凝沉淀” 工藝。吹脫CO2可提高廢水pH,可減少后段化學(xué)反應(yīng)中堿的投加量,預(yù)計(jì)厭氧出水經(jīng)過化學(xué)脫氮除磷單元后,預(yù)計(jì)其TP和TN(以NH+4-N形式存在)分別小于10 mg/L和100 mg/L。
2.4 好氧處理單元
化學(xué)處理后的廢水中氮、磷仍較高,須選擇具有脫氮除磷功能的好氧生化工藝。采用具有高效脫氮性能的五級Bardenpho工藝,且將MBR引入該工藝替代二沉池。通過投加外碳源調(diào)整C/N>6,此單元氨氮和總氮去除率均可達(dá)到90%以上,預(yù)計(jì)出水TP<0.5 mg/L、TN<15 mg/L、COD<50 mg/L。MBR工藝中選用經(jīng)久耐用且操作運(yùn)行簡單的板式膜,使上述好氧工藝具備了高效和運(yùn)行穩(wěn)定的雙重特性。
Ⅱ期與Ⅰ期好氧池可實(shí)現(xiàn)并聯(lián)和串聯(lián)模式靈活切換,低濃度或大水量輪次時(shí)可采用并聯(lián)模式運(yùn)行,高濃度排水輪次時(shí)可采用串聯(lián)模式運(yùn)行。
2.5 “臭氧氧化+后混凝”單元
MBR出水的色度和TP(部分TP以有機(jī)磷形態(tài)存在)兩項(xiàng)指標(biāo)仍有可能會(huì)超標(biāo),為此選用臭氧氧化和后混凝工藝。通過強(qiáng)氧化過程,既脫色又改變含磷污染物和有機(jī)物的分子形態(tài),再用混凝沉淀的方法,將上述微量的污染物去除,從而使有機(jī)物、氮、磷、色度等各項(xiàng)指標(biāo)均穩(wěn)定地達(dá)到GB 27631-2011(直排)排放要求(見表1)。
2.6 深度處理單元
為滿足類地表Ⅲ水質(zhì)排放要求,有機(jī)物、氮、磷、色度等各項(xiàng)指標(biāo)仍需進(jìn)一步降低。為此本設(shè)計(jì)設(shè)置了可滿足更高水質(zhì)要求的深度處理單元:砂濾+浸沒式超濾+活性炭吸附。浸沒式超濾操作彈性大,運(yùn)行管理方便,維護(hù)成本低,對大分子膠體污染物有較好的去除效果,再輔以活性炭對超濾出水中的微量溶解性污染物進(jìn)行吸附,可全面降低各類污染物濃度,為出水水質(zhì)達(dá)到類地表Ⅲ要求提供保障。
2.7 污泥處理系統(tǒng)
本設(shè)計(jì)采用兩級脫水工藝,第一級采用疊螺式污泥脫水工藝,脫水后的污泥含水率約為80%~85%。第二級采用空氣源熱泵低溫干化設(shè)備,通過熱泵產(chǎn)生熱風(fēng)對脫水污泥進(jìn)行深度脫水,烘干后的污泥含水率低于50%,為后續(xù)的綜合利用、焚燒、填埋創(chuàng)造了條件。烘干尾氣冷凝后返回廢水系統(tǒng)進(jìn)行處理,整個(gè)烘干過程不產(chǎn)生異味。
2.8 臭氣處理系統(tǒng)
本設(shè)計(jì)選擇生物除臭工藝處理收集的尾氣。厭氧和好氧、后處理等單元基本不產(chǎn)生臭氣,因此只對預(yù)處理、厭氧出水吹脫和污泥濃縮、污泥處理等單元擴(kuò)散的尾氣進(jìn)行專門收集。經(jīng)過生物處理后,收集的高濃度臭氣中的NH3和H2S及其他致臭污染物,均可得到高效去除,使外排尾氣不造成周邊空氣污染,廠界臭氣濃度符合臭氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.9 自控與監(jiān)控設(shè)計(jì)
該廢水處理廠建設(shè)場地狹長,長350 m,寬30 m,配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)上采用放射式與樹干式相結(jié)合的混合配電方式。全廠自動(dòng)化程度較高,設(shè)自動(dòng)控制系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng),全部數(shù)據(jù)上傳至辦公樓中控室上位機(jī)中,并設(shè)電視幕墻,可隨時(shí)監(jiān)測現(xiàn)場情況,方便遠(yuǎn)程控制和監(jiān)督管理。
03 工程投資
廢水廠總占地面積8 700 m2。建筑面積:Ⅰ期工程3 100 m2,Ⅱ期工程1 200 m2;構(gòu)筑物池容:Ⅰ期13 000 m3,Ⅱ期7 200 m3。土建工程費(fèi)用估算約為4 000 萬元,工藝設(shè)備及安裝部分工程估算約為5 500 萬元,合計(jì)總投資約為9 500 萬元,噸水投資為4.75萬元/m3。該投資額遠(yuǎn)高于一般工業(yè)廢水處理的投資強(qiáng)度,除與本項(xiàng)目規(guī)模較小有關(guān)外,還與本項(xiàng)目要達(dá)到的高排放標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。
04 運(yùn)行效果
對2021年4至6月的連續(xù)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析如下。
4.1 進(jìn)水水量及水質(zhì)
進(jìn)水水量及水質(zhì)情況見圖2。日均進(jìn)水量為678.9 m3/d,進(jìn)水COD、總氮、總磷的平均濃度分別為:7 513.2 mg/L,154.3 mg/L和43.7 mg/L;峰值分別達(dá)到41 900 mg/L,1 030.5 mg/L和351.5 mg/L。
4.2 出水水質(zhì)
處理出水水質(zhì)情況見圖3。出水水質(zhì)能穩(wěn)定達(dá)到GB 27631-2011(直排)限值要求(見表1),COD、TN、TP的均值分別為:22.0 mg/L、9.64mg/L和0.1 mg/L,均遠(yuǎn)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)值。此段時(shí)間深度處理單元未運(yùn)行。
05 能耗和藥耗統(tǒng)計(jì)與分析
5.1 能耗和藥耗統(tǒng)計(jì)
由于本工程未對每個(gè)處理單元單獨(dú)進(jìn)行電耗計(jì)量,故以設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)備用電負(fù)荷為滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的工況,對各單元和主要用電設(shè)備進(jìn)行測算分析。本工程滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的噸水電耗為105 kW·h/m3,去除單位COD量電耗為3.0 kW·h/kg COD,遠(yuǎn)高于城市污水處理的噸水電耗(<0.5 kW·h/m3)。
各單元電耗分布如圖4所示,好氧單元電耗最高,占32.0%;其次是污泥處理單元,占27.7%;再次分別是深度處理單元占12.8%、預(yù)處理單元占11.6%、化學(xué)脫氮除磷單元占8.1%。此5個(gè)單元電耗占全廠總耗電量的92.2%。
各類設(shè)備的電耗分布如圖5所示,電耗最高的設(shè)備是鼓風(fēng)機(jī),占28.9%;其次是污泥烘干機(jī),占25.1%,其他耗電量較高的設(shè)備是攪拌機(jī)和提升泵,占比分別為16.4%和10%。此4項(xiàng)電耗占全廠總耗電量的80.4%。
本工程需要投加多種化學(xué)藥劑,包括用于調(diào)節(jié)pH的氫氧化鈉、各級混凝反應(yīng)所需的聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯酰胺、脫氮除磷所需的外碳源及除磷劑、滿足高品質(zhì)出水所需的粉末活性炭、污泥脫水所需的陽離子聚丙烯酰胺以及膜清洗所需的清洗劑等。外碳源為復(fù)合液體碳源(COD當(dāng)量為100萬mg/L),主要成分為丙三醇和乙酸鈉,其余藥劑均為工業(yè)級市售產(chǎn)品。
2021年4至6月污水處理廠累計(jì)運(yùn)行91 d,日均進(jìn)水量為678.9 m3/d,實(shí)際投加的各類藥劑分類匯總見表2、圖6、圖7。藥劑日均費(fèi)用為3 461.8元/d,噸水藥劑費(fèi)為5.1元/m3。
5.2 能耗和藥耗分析
5.2.1 脫氮能耗與藥耗
從上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上看,能耗和藥耗最高的單元均是好氧單元,其中耗電最多的設(shè)備是鼓風(fēng)機(jī),藥劑量最高的是外碳源。這是由本項(xiàng)目廢水特征和所選工藝帶來的必然結(jié)果。本項(xiàng)目廢水屬于高有機(jī)物高總氮類廢水,從原水水質(zhì)上看,C/N>35(COD=7 000 mg/L,TN=200 mg/L),經(jīng)過預(yù)處理和厭氧處理后,總氮基本上以氨氮形式存在,且去除率很低(NH3-N=100~150 mg/L),COD則大幅下降至100~200 mg/L。在進(jìn)入好氧生物處理單元時(shí),廢水水質(zhì)特征由高C/N變成了低C/N類廢水。通??赏ㄟ^將部分原水超越厭氧單元引入好氧單元,借助原水中高濃度的COD來調(diào)整好氧單元的C/N,但醬香型白酒廢水中含有較多難于降解的有機(jī)物成分(主要來源于窖底水),在C/N調(diào)整至5~6后,原水中這部分有機(jī)物(約100 mg/L左右)很難在好氧單元中去除,給COD達(dá)標(biāo)帶來極大的困難。因此,這類廢水在工藝選擇和工藝流程設(shè)計(jì)時(shí),面臨兩難的選擇:要充分利用原水中的內(nèi)碳源,就會(huì)面臨末端COD不達(dá)標(biāo)的困難;不利用原水中的內(nèi)碳源,則會(huì)面臨低C/N比脫氮的困難。根據(jù)現(xiàn)有的工程經(jīng)驗(yàn),選擇厭氧高效去除COD和好氧單元補(bǔ)充外碳源這一策略,是目前最為可靠的技術(shù)路線,可以保證脫氮效果和COD達(dá)標(biāo),本項(xiàng)目即采用了這一技術(shù)路線。
本項(xiàng)目厭氧和二級混凝出水COD為100~200 mg/L(均值150 mg/L),TN為80~150 mg/L(均值100 mg/L)。在好氧單元(五級Bardenpho+MBR),通過投加外碳源COD約500 mg/L,將C/N調(diào)整至C/N≥6,同時(shí)控制內(nèi)回流比為r=400%,外回流比為R=100%,可實(shí)現(xiàn)COD去除率>90%、脫氮去除率>85%[ηTN=(R+r)/(1+R+r)]。再經(jīng)過后續(xù)單元處理后,可滿足COD<50 mg/L、TN<15 mg/L的排放要求。好氧單元鼓風(fēng)機(jī)除了為氧化氨氮供氧和提供MBR膜擦洗空氣外,還要為氧化過量投加的外碳源(約為氨氮量的3倍,300 mg/L左右)供氧,由此導(dǎo)致好氧單元和鼓風(fēng)機(jī)耗電量在全流程中占比最高。外碳源用量與廢水中的總氮密切相關(guān),一方面來水總氮濃度高,對外碳源需求量大,同時(shí)高效能的外碳源價(jià)格也較高,由此導(dǎo)致外碳源的費(fèi)用在全流程藥耗中占比最高。
通過上面的分析可以看出,在高有機(jī)物高總氮類廢水處理方面,我們現(xiàn)有的工藝技術(shù)存在較為顯著的高能耗和高藥耗的弊端,市場急需能滿足低C/N廢水高效脫氮需求的新工藝。根據(jù)目前低碳脫氮技術(shù)的研究進(jìn)展,以厭氧氨氧化技術(shù)為代表的新工藝有望在這一領(lǐng)域得到應(yīng)用,該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)省60%的供氧電耗和節(jié)省100%的外碳源,與現(xiàn)有工藝相比具有顯著的經(jīng)濟(jì)性。針對目前傳統(tǒng)生物脫氮工藝而言,只能通過精細(xì)化管理,通過在線監(jiān)測好氧單元進(jìn)水中的NH3-N濃度,精確控制外碳源投加量和鼓風(fēng)機(jī)供氧量,從而達(dá)到節(jié)約電能和減少藥耗的目的。長遠(yuǎn)來看,還是要依靠技術(shù)進(jìn)步,擺脫傳統(tǒng)硝化反硝化脫氮工藝的限制,實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化技術(shù)類低碳低耗脫氮。
5.2.2 污泥處理能耗與藥耗
本項(xiàng)目中能耗占比第二的單元是污泥處理,電耗最大的設(shè)備是污泥烘干機(jī)。來水中懸浮物很高(SS約為2 000 mg/L),通過大量投加PAC去除懸浮物的同時(shí),會(huì)生成大量的初沉污泥,同時(shí)好氧單元由于過量外碳源的投加也會(huì)生成較多的剩余生物污泥。污泥處理單元每日要處理約20 m3的濃縮污泥(含水率是95%)。由于外運(yùn)污泥含水率要求達(dá)到50%以內(nèi),僅依靠一級污泥脫水(疊螺脫水機(jī))不能滿足需求,需要配套污泥干化設(shè)備。本項(xiàng)目選用較為節(jié)電的空氣源熱泵烘干機(jī),烘干機(jī)每去除1 m3水份約耗電150 kW·h,烘干后的污泥含水率控制在45%~50%。污泥脫水單元只使用陽離子PAM,其藥耗約為污泥干重的1%,處于正常用藥范圍。
5.2.3 預(yù)處理能耗與藥耗
預(yù)處理單元的能耗占比第三。全流程藥耗占比第二的是PAC、第三是NaOH。PAC與NaOH主要用于預(yù)處理單元。來水酸度較高,且以有機(jī)酸為主,pH通常為5~6,需要投加大量的NaOH調(diào)節(jié)pH至6以上,為混凝反應(yīng)和生物處理提供合適的反應(yīng)環(huán)境。由于來水波動(dòng)性較大,且混凝段設(shè)置在調(diào)節(jié)池之前,按平均水量和水質(zhì)固定加藥量并不科學(xué),常常存在欠加和過量投加的現(xiàn)象。在二期設(shè)計(jì)時(shí),在預(yù)處理單元前端設(shè)置了一個(gè)較小(HRT=2h)的緩沖池,將加藥與來水提升流量、pH連鎖控制,以節(jié)省PAC和NaOH用量。
06 結(jié)語
針對醬香型酒生產(chǎn)排水的特點(diǎn)、結(jié)合既往經(jīng)驗(yàn),本設(shè)計(jì)采用“預(yù)處理—厭氧—化學(xué)脫氮除磷—五級Bardenpho+MBR—深度處理”組合工藝,該類廢水經(jīng)處理后可以穩(wěn)定地達(dá)到GB 27631-2011排放標(biāo)準(zhǔn)(直排)限值的要求,進(jìn)一步經(jīng)過深度處理,可達(dá)到類地表Ⅲ水質(zhì)要求。該工程Ⅰ期已于2020年9月建成投用,各項(xiàng)設(shè)施運(yùn)行良好,達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。