在食品加工行業中,工業廢水排放對環境的影響不容忽視。為了符合當地的排放标準,許多工廠建立了污水處理站來處理這些廢水。但随着時間的推移,一些工廠在産品規劃和産能擴建的過程中,廢水的水質和水量發生了變化,使得原有的污水處理站無法滿足現有的或未來的廢水處理需求,是以需要更新改造。
以肉類加工廠為例,其産生的廢水(如解凍、蒸煮、清洗和成型過程中的廢水)含有大量有機物、懸浮物以及氮、磷化合物。原有的污水處理設計(處理能力為300立方米/天)通常包括隔油沉澱池、調節池、好氧池和二沉池,以達到排放标準。然而,随着預計的廢水量增加到550立方米/天,原有設施已不足以應對,需要擴建改造。
改造方案将污水處理系統分為預處理、生化處理和深度處理三個部分。首先,改進預處理設施,增強固液分離技術,提高懸浮物的去除效率。
具體來說,可以采用更加高效和易于管理的固液分離裝置,如帶式壓濾機或離心分離機,以減少懸浮物的數量,避免排水管道堵塞。
其次,引入氣浮處理系統,去除廢水中的油脂和懸浮物,減輕後續處理工藝的負擔。氣浮裝置通過産生微小氣泡,使懸浮物和油脂上浮到水面,進而友善去除。
接着,增加水解酸化工藝,将大分子有機物轉化為小分子,提高廢水的可生化性。
水解酸化作為厭氧消化過程中的前兩個階段,主要作用是将大分子有機物分解為小分子有機物,将難以生物降解的物質轉化為容易生物降解的物質,進而提升廢水的可生化性,為後續的好氧生物處理打下基礎。
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水解階段,即在有機物進入微生物細胞之前,在細胞外發生的一系列生物化學反應。在這一過程中,微生物通過釋放細胞外的自由酶或者細胞壁上固定的酶來完成生物催化作用。
而酸化階段則是一種典型的發酵過程,其中微生物的代謝産物主要是各種有機酸。
這兩個階段是緊密相連、互相作用的。在實際工程應用中,選擇水解酸化工藝通常是因為廢水中含有大量的大分子、難降解物質。通過水解和酸化反應,這些大分子和難降解物質被轉化為小分子和易降解物質,同時伴随着揮發酸的産生和消耗。
最後,
将原有好氧池改造為接觸氧化池,提高脫氮和除磷效果,減少污泥膨脹。接觸氧化池結合了活性污泥法和生物膜法的優點,能夠在提高氧傳遞效率的同時,實作更高效的脫氮和除磷。
在澱粉加工廠的例子中,由于其廢水有機物濃度較高,正常的“氣浮+水解酸化+接觸氧化+沉澱”工藝難以滿足排放标準。為此,我們加強了有機物的去除,引入了高效的UASB厭氧反應器,并改進了除磷工藝,通過厭氧-缺氧-好氧(A2/O)工藝和後續的混凝除磷池,確定了有機物和磷的穩定去除。
UASB反應器被廣泛應用于廢水處理的多個方面,涉及工業、城市和農村的廢水處理,并且能夠有效處理那些濃度高、難以分解的廢水。
這種反應器的主要優勢在于其能夠維持高污泥濃度和高有機負荷,同時實作較短的水力停留時間,無需依賴混合攪拌裝置,進而在成本上也有所節省。
然而,它也存在一些不足之處,比如需要嚴格控制進水中的懸浮物,以避免污泥床的堵塞;在污泥床中可能會出現短流現象,影響處理效率;以及對水質和負荷的快速變化反應敏感。
需要注意的是,食品加工廠在擴建或更改産品時,不應忽視廢水處理問題。合理的改造和更新是確定廢水達标排放的關鍵。