甜菜制糖废水处理怎样去除有机污染物及氨氮

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作为常见的水体和大气污染氨氮污染对人类健康和生态环境都会产生极大的危害,氨氮是水体中的主要耗氧污染物之一直接排入水体,容易引起水体的富营养化我國氨氮废水量大、面广,主要来自石油化工、冶金、制药、化肥等工业污水以及人和动物的排泄物、生活污水、垃圾处理厂的次级出水等。下面给大给介绍下中关于 的几种方法

吹脱法是在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法该方法流程简单,但设备需考虑防腐且气温低时吹脱效率低。为防止氨气的对大气的污染需用酸液吸收,吸收液可作肥料;对高濃度氨氮废水可以直接回收氨氮吹脱法处理效果稳定,适用于高浓度氨氮废水的处理如使用多级串联,去除率可达90~95%建设费用和运行費用较低。

折点加氯法利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除其流程简单、处理效果稳定,不受水温影响但产生较多副产物(如氯仿、氯化氨、氯化代及卤代醋酸、卤代醛、卤代酮等等),造成二次污染增加了水体的致癌风险。建设费用低但运行费用高。近年来折点加氯已很少采用

以沸石作为离子交换柱对氨氮废水进行脱氮处理。沸石构架中有一定的空腔和孔道决定 其 具 有 吸 附 、 离 子 交 换 作 鼡 , 其 离 子 交 换 选 择 性 顺 序 为 :

可见沸石对水中氨氮为离子交换利用沸石中的阳离子与废水中的 NH4+进行交换以达到脱氮的目的沸石吸附处悝工艺中,pH 对除氨效果影响较大在弱酸性和中性条件下交换效果好。交换吸附饱和的沸石经再生后可重复利用交换性能不会降低。再苼剂采用NaCl+碱由于需要再生,操作上相对较复杂可通过自动控制系统,实现全自动再生及运行此外,沸石资源丰富价格便宜,投资較少运行费用低。沸石吸附法对中低浓度的废水去除效果好一般去除率为80~95%。一般沸石的交换容量为 10~60mg/g经改性后交换容量更高。

废水苼物脱氮的基本原理是在好氧条件下通过硝化反应先将氨氮氧化为硝酸盐再通过缺氧条件下(溶解氧不存在或浓度很低)的反硝化反应将硝酸盐异化还原成气态氮从水中除去。因此所有的生物脱氮工艺都包含缺氧段和好氧段池

生物脱氮的反应过程是:

在未经处理的新鲜废水Φ,含氮化合物存在的主要形式有:

①有机氮:如蛋白质、氨基酸、尿素、胺类化合物、硝基化合物等;

②氨态氮(NH3、NH4+)一般以前者为主。

含氮化合物在微生物作用下相继产生下列反应:

(1)氨化反应:有机氮化合物,在氨化菌的作用下分解、转化为氨态氮,这一过程称之为“氨化反应”

(2)硝化反应:在硝化菌的作用下,氨态氮进一步分解氧化就此分两个阶段进行,首先在硝化菌的作用下使氨(NH4)转化为亚硝酸氨,继之亚硝酸氨在硝酸菌的作用下,进一步转化为硝酸氨

反硝化反应是指硝酸氮(NO3-N)和亚硝酸氮(NO2-N)在反硝化菌的作用下, 被还原为气态氮(N2)嘚过程

反硝化菌是属于异养型兼性厌氧菌的细菌。在厌氧菌(缺氧)条件下以硝酸氮(NO3-N)为电子受体,以有机物(有机碳)为电子供体在反硝化過程中,硝酸氮通过反硝化菌的代谢活动可能有两种转化途径,一种途径是同化反硝化(合成)最终形成有机氮化合物,成为菌体的组成蔀分另一种途径是异化反硝化(分解),最终产物是气态氮

以上是给大家介绍的污水处理中关于氨氮去除的几种方法。三人行环境十多年專注于工业废水处理服务秉承从污水源头治理,前沿技术处理“低价投入”后期资源回收”变废为宝”的原则。我们环保工程师在工業废水处理方面有多项专利三人行环境环保工程师不断研发,只为帮企业减少污水处理成本如您有污水处理方面问题,欢迎来电咨询峩们环保工程师

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:高效甜菜制糖废水处理系统的淛作方法

本实用新型涉及一种废水处理设备具体地说是一种甜菜制糖废 水处理设备。

甜菜属藜科植物有野生种和栽培种。糖用甜菜是栽培种中的一

个变种通称甜菜是制糖工业的主要原料之一。世界上有40多个国家 种植甜菜主要分布在北纬30° 63°,种植总面积近800万公顷以仩, 年总产量近3亿吨其中约80%产于欧洲。

中国甜菜主要种植在北纬40°以上,包括东北(黑龙江、吉林、 辽宁)华北(内蒙古、山西)和西北(新疆、甘肃、宁夏)3大产区。 山东、江苏、陕西、河北等省也有少量种植全国种植面积约50万公 顷,其中一半以上在黑龙江

甜菜制糖过程包括提汁、清净、蒸发、结晶、分蜜、干燥等工序, 甜菜糖厂的废水可以大致分为三大类

① 基本没有受到污染或轻度污染水如冷却水、凝结沝、冷凝水 等,其中BOD值一般均在100mg/L以下;

② 中度污染水如流送洗涤水,其B0D值在200mg/L左右;

③ 重度污染水如流洗水的沉泥水、压粕水、各种漂洗水、锅炉 排污水、离子交换废水、化验室污水等,其BOD值在几千毫克/升甚 至高达10000毫克/升以上。

目前国外糖厂对这三类废水的处理普遍采用分开处理,对轻度 及中度污染水 一般经冷却、沉降、灭菌等物化处理即可回收使用, 也有的厂采用自净化或者在活性污泥的装备中采用好氧方式处理然 后循环使用。而对于重度污染水国外普遍采用人工生化处理,生化 处理技术目前在国外已进入成熟阶段在生产實际中得到了广泛的应

国内甜菜制糖废水的处理尚处于初级阶段,如生物转盘法、板框 压滤等物理处理法或是采用光和细菌为主的处理工藝经过这些工艺

处理后的废水依然无法解决三高(COD高、BOD高、SS高)的问题,

不能达到国家规定的排放标准

本实用新型的目的就是针对上述现囿技术的不足,提供一种处理 效率高、工艺构造设计简单投资少,运行稳定出水水质好的高效 甜菜制糖废水处理系统。

本实用新型采鼡的技术方案如下-

一种高效甜菜制糖废水处理系统其特征是它包括有厌氧折流板 反应器和曝气生物滤池组成,所述厌氧折流板反应器由豎向导流板分 隔的多个串联连通的反应室构成其中位于一端的反应室设有进水口, 位于另一端的反应室设有出水口在各反应室的顶部設有集气口;所 述曝气生物滤池的底部为气水混合室,进水管、反冲进水管及反冲气 管均连通到气水混合室内在气水混合室的顶部上安裝有多个长柄滤 头,长柄滤头的上方设有曝气管曝气管上方为垫层,垫层上方为滤 料层位于滤料层上方的曝气生物滤池侧壁设有出水管和反冲出水管, 上述厌氧折流板反应器的出水口连接曝气生物滤池的进水管

所述曝气生物滤池内滤料层的滤料为球形轻质陶粒。

所述厭氧折流反应器内各竖向导流板之间的间距可调且其下部 一段板体向出水口方向弯折。

本实用新型的有益效果有

厌氧折流板反应器部份具有工艺简单投资少,运行费用低而 耐冲击负荷,适应性强运行稳定,固液分离效果好出水水质好, 操作灵活等特点并且对有蝳物质适应性强,具有良好的生物固体截 留能力曝气生物滤池部份则具有占地面积小,基建投资少的特点 在曝气生物滤池之后无需设置二次沉淀池,可省去二次沉淀池的占地 和投资曝气生物滤池水力负荷、容积负荷大大高于传统污水处理工艺,停留时间短曝气生物濾池的出水水质高,由于滤料本身截留及

表面生物膜的生物絮凝作用使得出水SS很低, 一般不超过10mg/L曝气生物滤池中氧的传输效率很高,曝气量小供氧动力消耗低,氧的利用效率可达20% 30%曝气量明显低于一般生物处理法,并且抗冲击负荷能力强耐低温。此外生物曝气滤池一旦挂膜成功,可在6 10'C水温下运行并具有良好的运行效果。易挂膜启动快。根据运行试验曝气生物滤池在水温10 15-C时,2 3周即可完成挂膜過程曝气生物滤池可采用模块化结构,便于后期改建、扩建-

图1为厌氧折流反应器集中排气时的结构示意图。图2为厌氧折流反应器单独設置集气室时的结构示意图图3为本实用新型曝气生物滤池的结构示意图。图4为现有UASB反应的构造结构示意图

具体实施方式 以下结合附图對本实用新型作进一步地说明

本实用新型它是针对甜菜糖厂废水三高(COD高、BOD高、SS高)的特点,采用了物化与生化相结合的组合工艺将经过除砂一沉淀后的甜菜制糖废水依次通过厌氧折流板反应器和曝气生物滤池,使处理后的出水水质达到污水综合排放标准(GB)的一级标准即化学耗氧量(COD)《100mg/L,五日生化需氧量(B0D5)《30mg/L悬浮物(SS)《70mg/L。

本实用新型的厌氧处理部分采用的厌氧折流板反应器结构如图1、2所示它由多个串联的反应室1構成,相邻的反应室1之间通过折流板5分隔形成几个独立而又相通的隔室,所以能在每个隔室内驯化培养与该隔室环境条件相适应的微生粅群落形成良好的种群配合和良好的沿程分布,避免了不同种群间生态幅的过多重复从而确保相应的微生物相拥有最佳的工作活性。折流板5下部一段板体为向出水口方向弯折且距离反应室1底部一定距离,留下污水污泥流动的通道大大减小了堵塞和污泥膨胀等现象发苼的可能性,保证系统的长时间稳定运行折流板5相互之间的距离可调,它们的间距及下段板体弯折的导流角度将会影响水的流向及污水嘚混合状态因此可根据水质、水量的不同,通过调节折流板5的间距来调节水力停留时间使操作更加灵活。厌氧折流板反应器的一端反應室上设有进水口 2另一端反应室则置出水口 3,污水从进水口 2进入厌氧折流反应器在各折流板的作用下逐个通过各个反应室内的污泥床層,通过水流与产气的搅拌作用使得污水中的底物与微生物充分接触而得以降解去除。厌氧折流板反应器中各个反应室中的微生物相是隨流程逐级递变的递变的规律与底物降解过程协调一致,从而确保相应的微生物相拥有最佳的工作活性由于折流板的阻挡作用及对折鋶板间距的合理布置(水流在上向流室上升流速相对较小)为污泥的沉降和截留创造了一个良好的条件,因而在厌氧折流板反应器内截留了大量的微生物其微生物浓度达到50-70g/L。厌氧折流板反应器中反应室的顶部设有集气口 4用于检测观察反应室中的动态,集气口可以设置成集中排气或是每个反应室对应单独设置集气口便于研究每格反应室的动态。

本实用新型的好氧处理部份采用曝气生物滤池如图3所示,曝气苼物滤池的底部为气水混合室6进水管7、反冲进水管8及反冲气管9均连通到气水混合室1内。在气水混合室1的顶部上安装有多个长柄滤头10长柄滤头10的上方设有曝气管11。曝气管11上方为垫层12,垫层12上方为滤料层13滤料层13中的滤料为球形轻质陶粒,其密度大于水,自然堆积在垫层12上陶粒作为一种生物载体,有其优良的特性它采用粘土为原料,加入适当化工原料为膨胀剂经高温烧制而成,表观呈球形具有表面粗糙、密度适中、强度高、耐摩擦等一系列优点。曝气生物滤池中位于滤料层13上方的池体侧壁设有出水管14和反冲出水管15

本实用新型中曝氣生物滤池运行时一般采用上向流,从厌氧折流板反应器中出水口 3出来污水经过曝气生物滤池底部的进水管7进入气水混合室6经长柄滤头10配水后通过垫层12进入滤料层13,在此进行B0D、 C0D、氨氮、SS的去除处理后的水从出水管14流出。反冲洗时气、水分别从反冲气管9和反冲水管8同时進入气水混合室6,经长柄滤头10配水、气后进入滤料层13反冲洗出水自反冲出水管15回流入初沉池,与原污水合并处理曝气生物滤池采用上姠流(气水同向流)的主要原因有以下几点(1)同向流可促使布气、布水均匀;(2)若采用下向流,则截留的SS主要集中在填料的上部运行时间一长,濾料内会出现负水头现象进而引起沟流,采用上向流可避免这一点;(3)采用上向流截留在底部的SS可在气泡的上升过程中被带入滤料层中仩部,加大滤料的纳污率延长了反冲洗时隔时间。

本实用新型涉及的其它未说明部分与现有技术相同

1、一种高效甜菜制糖废水处理系統,其特征是它包括有厌氧折流板反应器和曝气生物滤池组成所述厌氧折流板反应器由竖向导流板分隔的多个串联连通的反应室构成,其中位于一端的反应室设有进水口位于另一端的反应室设有出水口,在各反应室的顶部设有集气口;所述曝气生物滤池的底部为气水混匼室进水管、反冲进水管及反冲气管均连通到气水混合室内,在气水混合室的顶部上安装有多个长柄滤头长柄滤头的上方设有曝气管,曝气管上方为垫层垫层上方为滤料层,位于滤料层上方的曝气生物滤池侧壁设有出水管和反冲出水管上述厌氧折流板反应器的出水ロ连接曝气生物滤池的进水管。

2、 根据权利要求1所述的高效甜菜制糖废水处理系统其特征是所述曝气生物滤池内滤料层的滤料为球形轻質陶粒。

3、 根据权利要求1或2所述的高效甜菜制糖废水处理系统其特征是所述厌氧折流反应器内各竖向导流板之间的间距可调,且其下部┅段板体向出水口方向弯折

本实用新型涉及一种高效甜菜制糖废水处理系统,其特征是它包括有厌氧折流板反应器和曝气生物滤池组成所述厌氧折流板反应器由竖向导流板分隔的多个串联连通的反应室构成;所述曝气生物滤池的底部为气水混合室,在气水混合室的顶部仩安装有多个长柄滤头长柄滤头的上方设有曝气管,曝气管上方为垫层和滤料层位于滤料层上方的曝气生物滤池侧壁设有出水管和反沖出水管,上述厌氧折流板反应器的出水口连接曝气生物滤池的进水管本实用新型采用了物化与生化相结合的组合工艺,将经过除砂—沉淀后的甜菜制糖废水依次通过厌氧折流板反应器和曝气生物滤池使处理后的出水水质达到污水综合排放标准(GB)的一级标准。

刘立忠, 徐熊堂, 钱盘生 申请人:江苏金山环保工程集团有限公司


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