豆制品污水处理设备

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豆粉生产废水和糖蜜废水分别由暗渠流入格栅中和池，在格栅池中设有粗细格栅，利用粗细格栅拦截一些大的悬浮颗粒物及随废水流出的豆粒，拦截下来的物质通过人工定期清理。由于废水呈弱酸性，所以废水进入UASB 反应器之前需要调节pH，本工程设计用氢氧化钠来调节废水的碱度，氢氧化钠的投加由pH 仪和电动阀自动控制。格栅中和池出水进入集水池。豆粉生产废水经提升进入转鼓格栅，去除豆粒和细小的豆粉后进入调节池；糖蜜废水经提升进入气浮机，利用空气的浮选去除废水中的淀粉颗粒，有效降低废水的难溶有机物浓度后进入调节池。由于各个时段排出的废水浓度和水量均不相同，故设废水调节池来调节水质、水量。在废水调节池中通入空气搅拌，使废水混和更加均匀并防止颗粒物沉淀。调节池的后端设计一个加热池，加热池中设有蒸汽加热管，冬天气温低时通过蒸汽加热废水，保证生化处理系统正常运行时需要的温度。
 调节后的废水由泵提升至UASB 反应器。UASB 反应器利用该池中生长的兼性菌群在缺氧的条件下，将废水中的有机物质如蛋白质、淀粉、糖等高分子物质分解成氨基酸、单糖和脂肪酸等小分子的有机物，为后续的好氧生物处理创造条件。UASB反应器配水采用脉冲布水器布水，能加大进液管的瞬时流量，有效解决进液管的堵塞、布水的均匀性和反应器内充分传质之间的矛盾；能依靠脉冲水力来搅拌厌氧污泥来强化传质过程及承托起悬浮污泥层，不受水力条件影响，使产生的沼气受脉冲搅拌的影响而及时的分离出去；能通过脉冲布水间歇搅拌污泥，使污泥不断进行上升- 下降过程，加快颗粒污泥的形成，提高反应器的处理效率。
UASB 反应器出水自流进入两级接触氧化池，有效去除COD 和NH3-N。在一级接触氧化池后增设生化沉淀池，一级接触氧化池出水在生化沉淀池中进行泥水分离，污泥通过污泥泵全部回流至UASB 反应器。通过污泥回流能增加UASB 反应器的污泥浓度，硝解废水中的氨氮并降低后序处理工序的污泥处理负荷。生化沉淀池出水进入二级接触氧化池，二级接触氧化池在不同的有机物种类和浓度条件下，可培育出与一级接触氧化池不同的优胜菌群，更能发挥好氧菌的处理效率。二级接触氧化池出水在后续的物化沉淀池中进行混凝沉淀处理，出水进入清水池通过计量槽排入城市下水道。

主要构筑物及设计参数
格栅中和池：钢混结构，尺寸为3.8 m×1.0 m×1.0 m（2 座）；
调节池：钢混结构，尺寸为12.1 m×7.0 m×4.0 m（1 座），HRT 为6.0 h；
UASB 反应器：钢混结构，尺寸为12.0 m×7.3m×6.5 m（2 座），有效容积1 000 m3，COD 容积负荷6.0 kg/(m3·d)，HRT 为20.0 h；
一级接触氧化池：钢混结构，尺寸为14.9m×4.5m×5.7 m（3 座），9.1 m×4.5 m×5.7 m（1 座），有效容积1 283 m3，BOD5容积负荷1.32 kg/ (m3·d)，HRT 为25.6 h，组合填料970 m3（填料高度4 m）；
生化沉淀池：钢混结构，尺寸为5.5 m×4.5 m×5.7 m（1 座），表面负荷2 m3/(m2·h)，有效沉淀面积25 m2；
二级接触氧化池：钢混结构，尺寸为14.9 m×3.6m×5.3 m（2 座），有效容积536 m3，BOD5容积负荷0.5 kg/(m3·d)，HRT 为10.72 h，组合填料320 m3（填料高度3 m）；
物化沉淀池：钢混结构，尺寸为12.9 m×4.5 m×5.0 m（1 座），表面负荷1.0 m3/(m2·h)，有效沉淀面积52 m2，内置Φ50PVC 斜管填料；
清水池：钢混结构，尺寸为4.5 m×1.7 m×5.0 m（1 座），有效容积33.6 m3；
污泥浓缩池：钢混结构，尺寸为3.0 m×3.0 m×5.0 m（2 座），有效容积84 m3。
工程调试运行
UASB反应器调试的核心内容是颗粒污泥的驯化、培养。UASB 反应器投入运行前必须进行充水实验和气密性实验。实验完成后选用同类废水同一温度范围的污泥（中温污泥）进行接种，接种污泥浓度按20 kg/m3 计算，将含水率为80%的接种污泥100 t经筛滤稀释后，用污泥泵均匀输送到UASB 反应器。驯化过程中反应器内反应液的温度控制在（35±2）℃，反应液的pH 控制在6.8～7.2，出水VFA 控制在3mmol/L 以下，营养物质按C:N:P=(350~500):5:1 的比例投加。UASB 反应器的启动和污泥的颗粒化分3个阶段：反应器COD 负荷低于2 kg/(m3·d)的初始阶段；反应器COD 负荷升至2～5 kg/(m3·d)的启动阶段；反应器COD 负荷超过5 kg/(m3·d)以后的阶段。初始阶段UASB 反应器COD 负荷由0.1 kg/(m3·d)开始，废水采用出水回流稀释后进液（COD 进水控制在2 000 mg/L 以下），废水水力停留时间24 h，以镜检结果和COD 去除率达80%以上作为负荷增加的依据，通过降低进水稀释比每次增加负荷20%～30%，逐步增加至设计负荷。运行过程中严格控制pH、温度、COD、VFA 等参数，根据参数值及时调整进水水量、浓度，保持稳定运行。
两级生物接触氧化池与UASB 反应器同时启动，接种污泥浓度按4 kg/m3 计算，共投加含水率为80%的接种污泥36 t，闷曝48 h 后接受UASB 反应器出水，连续进水。营养物质按C:N:P=100:5:1 的比例投加，控制池内溶解氧为2～4 mg/L。生化处理系统启动3 个月后基本稳定，此时接触氧化池填料上形成一层灰白色的生物膜，膜上的微生物主要有纤毛虫、钟虫等原生生物和轮虫等后生生物。
混凝沉淀单元运行参数的优化对于污水处理成本的控制具有重要意义。混凝沉淀系统调试的主要工作为通过大量的试验来确定PAC、PAM 的*投加量从而达到*化处理效果。经调试，PAC（配制质量分数10%）的*投加量为20～50 mg/L，PAM（配制浓度1‰）的*投加量为1～5 mg/L。

经过3 个月的调试，系统调试成功并投入正常运行，经监测外排废水水质全部符合GB 8978－1996排放标准一级标准。稳定运行后系统对COD、BOD5处理效果分别见图2 和图3。由图2 可以看出，UASB反应器进水COD 平均为4 571 mg/L，经过系统处理后UASB 反应器出水COD 平均为1 386 mg/L，二级接触氧化池出水COD 平均为71 mg/L，混凝沉淀池出水COD 平均为64 mg/L，COD 总去除率为98.61%。由图3 可以看出，UASB 反应器进水平均BOD5为2 363 mg/L，经过系统处理后UASB 反应器出水BOD5平均为704 mg/L，二级接触氧化池出水BOD5平均为25 mg/L，混凝沉淀池出水BOD5平均为20 mg/L，BOD5总去除率为99.17%。

工艺流程
A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的简称。A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧磷工艺(A——/O)的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。
该工艺在好氧磷工艺(A/O)中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，该工艺同时具有脱氮除磷的目的。
工艺原理
1、首段厌氧池，流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中的BOD5浓度下降;另外，NH3-N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中的NH3-N浓度下降，但NO3-N含量没有变化。
2、在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。
3、在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降;有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。
A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NO3-N应*硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。

豆制品污水处理设备工艺特点

(1)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。
(2)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程zui为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。
(3)在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般100，不会发生污泥膨胀。
(4)污泥中磷含量高，一般为2.5%以上。
(5)脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。
存在问题
A2/O工艺当脱氮效果好时，除磷效果较差，反之亦然，很难同时取得好的脱氧除磷效果。原因为：
该流程回流污泥全部进入厌氧段，为了维持较低的污泥负荷，要求较大的回流比(一般在40%——*)，方可保证系统硝化良好，但回流污泥也将大量硝酸盐带入厌氧池，而聚磷菌放磷的条件是厌氧状态，并同时有溶解性BOD5存在。
但当厌氧段存在大量硝酸盐时，反硝化菌会以有机物为碳源进行反硝化，等脱氮*后才开始磷的厌氧释放，这就使得厌氧段进行磷的厌氧释放的有效容积大为减少，从而使得除磷效果较差，而脱氮效果较好。
反之，如果好氧段硝化作用不好，则随回流污泥进入厌氧段的硝酸盐减少，改善了厌氧段的厌氧环境，使磷能充分地厌氧释放，所以除磷的效果较好，但由于硝化不*，故脱氮效果不佳。所以A2/O工艺在脱氮除磷方面不能同时取得较好的效果。
改进措施
针对上述A2/O工艺存在的问题，应对该工艺的设计和运行作如下改进：
(1)将回流污泥分二点加入，减少加入到厌氧段的回流污泥量，从而减少进入厌氧段的硝酸盐和溶解氧。在保证总的污泥回流比为60%——*的情况下，一般到厌氧段的回流污泥比为10%，即可满足磷的需要，而其余的回流污泥则回流到缺氧段以保证氮的需要。
(2)A2/O工艺系统中剩余污泥含磷量较高，在其消化过程中磷会重新释放和溶出。同时由于剩余污泥沉淀性能较好，所以可取消消化池，直接经浓缩压滤后作为肥料使用。

AO法及AOO法
AO法及AOO法是近年来开发出的生物脱氮除磷新工艺，与传统的化学和生物脱氮除磷相比，它还有效提高了BOD、COD、SS的出水指标。AO法是缺氧、好氧的简称，AOO法是厌氧、缺氧和好氧的简称，脱氮是在缺氧段完成的，除磷则要求有厌氧段。AO法主要是脱氮，AOO法可以同时去除氮、磷。

这两种工艺都要求污水充分曝气，使含氮有机物充分硝化，所以必须降低污泥负荷，延长曝气时间和增大鼓风量。根据天津东郊污水处理厂和沈阳市北部污水处理厂的实践，采用A O工艺比传统活生污泥流程的曝气池容积、二沉池容积、回流污泥量、鼓风量和曝气装置数量都增大一倍左右，而且由于该工艺要求比较低的污泥负荷，否则不足以达到污泥好氧稳定，所以AO法将带来基建投资和电耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面还加有一个厌氧池，以达到对磷的有效去除效果，基建费用与电耗比AO工艺更高点。
生物膜法
污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种好氧生物处理技术。它是土壤自净的人工强化，是使微生物群体附着在其他物体表面上呈膜状，并让它和污水接触而使之净化的方法。包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等形式。优点：①对水量、水质变动有较强的适应胜;②在低水温条件下，也能够保持一定的净化功能;③宜于固液分离;④ 能够处理低浓度的污水;④动力费用低，产生的污泥量少。缺点：① 负荷低，占地面积大，不适用处理水量较大的污水;②滤料易于堵塞;③产生滤池蝇，影响环境卫生;④生物膜再生管理相对复杂。在我国只有少数几家污水处理厂使用该工艺，我市的殷家堡污水处理厂就是较早采用该工艺的污水处理厂之一，从三十多年的运行管理经验来看，该工艺确实运行费用低，但生物膜易脱落，且不易培养，在一定程度上增加了管理难度。