食品加工废水处理设备

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污水的三级处理
污水处理一般来说包含以下三级处理:一级处理是预处理，它通过机械处理,如格栅、沉淀或气浮,去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。二级处理是生物处理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。三级处理是污水的深度处理,它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。可能根据处理的目标和水质的不同,有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。
预处理工段
一级处理(预处理)工段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物,以去除粗大颗粒和悬浮物为目标,目的是降低生化处理的负荷。处理的原理在于通过物理法实现固液分离,将污染物从污水中分离,这是普遍采用的污水处理方式。一级处理是所有污水处理工艺流程*工程(尽管有时有些工艺流程省去初沉池),城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。在生物除磷脱氮型污水处理厂,一般不*曝气沉砂池,以避免快速降解有机物的去除;在原污水水质特性不利于除磷脱氮的情况下,初沉的设置与否以及设置方式需要根据水质特注的后续工艺加以仔细分析和考虑,以保证和改善除磷除脱氮等后续工艺的进水水质。
污水生化处理
污水生化处理属于二级处理,以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的,其工艺构成多种多样,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用,尤其是微生物的作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物群体或称生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。
三级处理:
三级处理是对水的深度处理。它将经过二级处理的水进行脱氮、脱磷处理,用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒杀灭细菌和病毒,然后将处理水送入中水道,作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、工业用水、防火等水源。

由此可见,污水处理工艺的作用仅仅是通过生物降解转化作用和固液分离,在使污水得到净化的同时将污染物富集到污泥中,包括一级处理工段产生的初沉污泥、二级处理工段产生的剩余活性污泥以及三级处理产生的化学污泥。由于这些污泥含有大量的有机物和病原体,而且极易fu败发臭,很容易造成二次污染,消除污染的任务尚未完成。污泥必须经过一定的减容、减量和稳定化无害化处理井妥善处置。污泥处理处置的成功与否对污水厂有重要的影响,必须重视。如果污泥不进行处理,污泥将不得不随处理后的出水排放,污水厂的净化效果也就会被抵消掉。所以在实际的应用过程中,污水处理过程中的污泥处理也是相当关键的。
一级处理主要的处理对象:是较大的悬浮物,采用的分离设备依次是隔栅、沉砂池、沉淀池,又叫机械处理。
二级处理对象是:废水中胶体态和溶解态有机物,采用的典型设备有活性污泥处理系统或生物滤池,二级处理又称生物处理。
三级处理的主要对象是:营养性污染物及其他溶解物质或者水中残留的细小悬浮物、难生物降解的有机物、盐分等,采用的方法有过滤、吸附、离子交换、反渗透、消毒等。
AAO是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但AAO工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。
工艺流程

AAO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。AAO工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧磷工艺(AO)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。
食品加工废水处理设备原理
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。
AAO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。

厌氧反应是利用厌氧微生物的的代谢活动，在无需提供氧的情况下，把有机物转化为无机物和少量的细胞物质。厌氧是一种低成本废水处理技术，把废水治理和能源相结合，特别适合发展中国家使用。其反应机理可分为四个阶段：水解阶段—发酵阶段—产酸阶段—产甲烷阶段：
厌气处理技术的优势在于：
1、可作为环境保护、能源回收和生态良性循环结合系统的技术，具有良好的社会、经济、环境效益。
2、耗能少、运行费低，对中等以上浓度废水费用仅为好氧工艺1/3；且剩余污泥少、仅相当于好氧工艺1/6～1/10。
3、可回收能源，理论上1kgCOD可产生纯甲烷0.35m3。
4、设备负荷高，可直接处理高浓有机废水，不需稀释。
5、对N、P等营养物需求低，厌氧工艺为C:N:P=(350-500):5:1。
6、厌氧菌可在中止供水和营养条件下，保留生物活性和沉泥性一年,适合间断和季节性运行。
7、系统灵活、设备简单、易于制作管理，规模可大可小。
厌气处理技术的缺点在于：
1、出水污染浓度高于好氧，一般不能达标；
2、对有毒性物质敏感，初次启动缓慢。
厌氧反应的工艺控制条件：
温度：温度对厌氧反应尤为重要，当温度低于优下限温度时，每下降1℃，效率下降11%。按三种不同嗜温厌氧菌，工程上分为低温厌氧(15-20℃)、中温厌氧（30-35℃）、高温厌氧（50-55℃）三种。
PH：厌氧水解酸化工艺，产酸菌的PH应控制4-7℃范围内；产甲烷反应控制范围6.5-8.0，佳范围为6.8-7.2。
氧化还原电位：水解阶段氧化还原电位为-100～+100mv，产甲烷阶段的优氧化还原电位为-150～-400mv。因此,应控制进水带入的氧的含量。

有毒有害物：抑制和影响厌氧反应的有害物有三种：
1、无机物：有氨、无机硫化物、盐类、重金属等，特别硫酸盐和硫化物抑制作用为严重；
2、有机化合物：非极性有机化合物，含挥发性脂肪酸、非极性酚化合物、单宁类化合物、芬香族氨基酸、焦糖化合物等五类。
3、生物异型化合物，含氯化烃、甲醛、qing化物、洗涤剂、抗菌素等。
厌氧反应器启动：
当没有现成的污泥时，应用多的是污水处理厂污泥池的消化污泥。稠的消化污泥有利于颗粒污泥形成。
污泥接种浓度至少不低10Kg&dot、VSS/m3反应器容积，但接种污泥填充量不大于反应器容积60%。且应防止无机污泥、砂以及不可消化的其它物进入厌氧反应器内。
启动的要点：
1、启动一定要逐步进行，留有充裕的时间。因为启动实际上是使细菌活化的过程。启动中细菌选择、驯化、增殖过程都在进行，负荷一般不能高，时间不能短，每次进料要少，间隔时间要长。
2、混合进液浓度一定要控制在较低水平，应进行出水循环和加水稀释至要求。
3、若混合液中亚硫酸盐浓度大于200mg/L时，则亦应稀释至100mg/L以下才能进液。
4、启动初期容积负荷可从0.2-0.5kgCOD/m3˙d开始，当生物降解能力达到80%以上时，再逐步加大。
5、当容积负荷走到2.0kgCOD/m3d后，每次进料负荷可增大，但大不超过20%。

水解阶段
水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。
高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。它们在*阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如，纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被*分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢，因此被认为是含高分子有机物或悬浮物废液厌氧降解的限速阶段。多种因素如温度、有机物的组成、水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。
发酵（或酸化）阶段
发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。
在这一阶段，上述小分子的化合物发酵细菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌，但通常有约1%的兼性厌氧菌存在于厌氧环境中，这些兼性厌氧菌能够起到保护像甲烷菌这样的严格厌氧菌免受氧的损害与抑制。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。与此同时，酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质，因此，未酸化废水厌氧处理时产生更多的剩余污泥。
在厌氧降解过程中，酸化细菌对酸的耐受力必须加以考虑。酸化过程pH下降到4时能可以进行。但是产甲烷过程pH值的范围在6.5～7.5之间，因此pH值的下降将会减少甲烷的生成和氢的消耗，并进一步引起酸化末端产物组成的改变。