气浮-改良活性污泥法处理豆制品加工生产废水

气浮气浮-改良活性污泥法处理豆制品加工生产废水改良活性污泥法处理豆制品加工生产废水1工程概况我国是豆制品的消费大国，每年用于豆制品生产的大豆就需600万t左右。豆制品生产过程排放大量的废水，按原料计算排污系数约为20m3废水/t大豆，每年废水排放量达1．2亿m3。豆制品废水是一类典型的易生物降解的高浓度有机废水，主要来源包括：浸泡大豆的废水（泡豆水）、压榨豆腐产生的黄浆水以及生产车间的设备和地面冲洗废水等。泡豆水和黄浆水浓度较高，COD可高达15000～25000mg/L，水量占总废水量的25％～35％；清洗水和其他废水浓度低，COD约为400mg/L。豆制品废水中主要含有大分子蛋白、小分子寡糖、有机酸、色素类物质和盐类等污染物，BOD5/COD一般为0．6～0．7，极易生物降解。豆制品废水的处理方法可以分为两类。一类是厌氧—好氧联合处理工艺，包括UASB－SBR、UASB－A/O、UASB－MBR、UASB－接触氧化、MIC－A2/O等形式，这类工艺处理效果较好、应用范围广且可以回收沼气。但厌氧处理水力停留时间长、基建投资高、对运行管理要求高、启动及驯化时间长；高浓度悬浮物进入厌氧系统易产生浮渣层，降低设施容积利用率；废水易酸化，且水质水量波动性大，使厌氧系统需要投加大量的碱来保证适合的反应条件，同时厌氧单元运行的可靠性和稳定性也受到限制。另一类是多级好氧处理工艺，包括多级接触氧化法、两级SBR工艺、AB法等，这类工艺运行管理简便、处理效果能得到保证，在中小型豆制品厂有应用；但多级系统的实施中也增加了基建费用、污泥产量有所增加、能耗略高。北京市某豆制品公司以生产豆腐、豆浆为主，日排放废水量为1000～2400m3，主要污染物浓度和设计进水水质指标及排放标准见表1，出水要求达到北京市《水污染物排放标准》（DB11/307—2005）中的二级标准。根据水质特点以及简化运行管理的要求，本项目采用带生物选择器的改良活性污泥法为主体处理工艺，同时通过水力筛联合气浮的强化预处理手段保证工艺运行的稳定性。2工艺流程及主要设计参数豆制品生产废水排放不均匀，水质水量波动性很大；废水所含悬浮物、细颗粒物浓度高，易酸败变臭，pH较低，对预处理单元、管道设备易产生不利影响。为此本工程采用以下措施来强化预处理：粗格栅和水力筛对废水中较大的固形物以及豆渣等颗粒物有效去除；调节池预曝气防止废水过度酸化和沉渣上浮；混凝气浮去除大部分的悬浮物和细颗粒物。针对混合废水平均COD不高（2000～3000mg/L），大部分污染物可通过强化预处理去除的特点，本工程采用改良的活性污泥法作为主体工艺，通过生物选择器的设置以及营养盐的合理调配，实现废水连续稳定达标处理，既避免了厌氧处理较复杂的运行管理要求、启动驯化时间长、较大的碱消耗量以及运行不稳定易受冲击等问题，又克服了豆制品废水好氧处理过程易产生的丝状菌污泥膨胀的缺点。本工程在生化处理系统后还设置了后气浮单元作为备用设施，在预处理或生化系统运行不正常时开启，保证最终出水达标排放。工艺流程见图1。（1）絮凝反应池。钢混结构，1座，有效容积33m3，HRT＝20min。采用聚氯化铝和阴离子聚丙烯酰胺混凝剂，在调节池提升泵出水管中投加并在折流式配水槽中均匀混合。反应池搅拌机变频控制。聚氯化铝（PAC）加药量为150mg/L；阴离子聚丙烯酰胺（PAM）按悬浮物量的0．2％投加。（2）气浮池1。钢混结构，2座，采用部分出水回流的溶气气浮方式，接触室上升流速为9mm/s，分离室表面水力负荷为2m3/（m2·h），总处理能力为120m3/h。（3）曝气池。2组，4廊道，钢混结构，总有效容积2160m3。曝气池前设置生物选择池1座，有效容积43m3。混合液浓度MLSS＝4g/L，污泥负荷为0．21kgBOD5/（kgMLSS·d）。（4）二沉池。钢混结构的辐流式沉淀池2座，中心进水周边出水方式运行，尺寸为，单池有效容积400m3，总有效容积800m3，表面负荷为0．5m3/（m2·h）。（5）气浮池2。采用组合式气浮机2台，碳钢防腐，单台处理能力为50m3/h。投加聚氯化铝和阴离子聚丙烯酰胺两种混凝剂。后气浮单元作为整个废水处理工艺最终的保障单元，在预处理混凝气浮单元或生化系统运行不正常时，适时开启，保证出水达标排放。3调试及运行3．1气浮系统的调试运行废水在厂内管道和集水井中已经产生了明显的酸败发臭现象，为满足混凝反应的需要，在调节池中投加适量的片碱，提高废水pH到6．5～7．5。同时通过调节池中空气搅拌进行预曝气，防止废水的进一步酸化，减少碱的投加量。实际运行中碱的投加量为30～35mg/L。混凝反应池中投加PAC150～250mg/L和PAM5～8mg/L，变频控制絮凝搅拌机转速为20～30r/min。气浮系统进出水COD变化