豆制品污水處理設備
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低溫干化設備出口污泥溫度低,出口污泥可自然冷卻,無需添加水冷系統,節省水資源。但是,低溫干化勢必會帶來干化速率低的問題。因此,如何提高低溫污泥干化的效率將是未來適用于污泥和垃圾摻燒的污泥干化發展方向。
1) 對于污泥與生活垃圾摻燒而言,間接干化工藝是目前zui為可行的干化方式。 2) 對于污泥與生活垃圾摻燒而言,高效率的低溫污泥干化將是未來的發展方向。
近年來,隨著我國工業化、城鎮化進程不斷推進,環保部制定了節能減排目標,同時將城鎮污水處理廠的污染物排放指標提高,即出水排入國家和省確定的重點流域及湖泊、水庫等封閉、半封閉水域時,要達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)中規定的一級A標準(以下簡稱“一級A標準”)。污水處理廠出水總氮(TN)等指標的控制越來越嚴格,許多水廠面臨穩定達標和降低能耗雙項任務。夾雜工業、城鎮廢水的園區污水處理廠的污染物處理問題是污染物排放一級A標準達標的重點和難點。園區廢水中的工業廢水(占比可從30%~90%)往往含有許多難以生物降解的污染物,含有大量食品廢水的污水具有有機物、TN、脂肪及懸浮物含量高等特點。我國地方城鎮污水處理廠大多含有屠宰、肉類加工、食品發酵等廢水,尋求更加經濟高效的污水處理新方法勢在必行。
目前,我國對城鎮污水處理主體工藝的改造一般有4種方式:一是對原有的活性污泥工藝進行調整,二是生物強化技術,三是增加化學處理過程,四是增加深度處理。生物強化技術是一種通過向廢水處理系統中投加從自然界中篩選的高效功能菌株,達到對某一種或某一類有害物質的去除或某方面性能改進目的的環境生物新技術。該技術的應用方式主要分為直接投加功能菌株和投加固定化微生物兩種,具有微生物菌劑生長繁殖快、分解效率高、作用針對性強、工程造價低、能耗低等優點。目前利用微生物直投法對污水廠菌群改造的研究少見報道,大多數研究者于小型試驗,缺少將生物強化技術應用到現場工程的研究實例。北京工商大學食品學院的王丹陽、汪蘋和格銳環境工程有限公司的錢仁清等人采用實驗室篩選得到的高效產蛋白酶、淀粉酶菌株及異養硝化- 好氧反硝化菌株,制備成復合微生物菌劑,對蘇州市某工業園區污水處理廠活性污泥(含有大量食品和印染工業廢水)進行菌群改造,增加有效菌群數量,改善其出水TN、氨氮(NH3-N)、COD以及活性污泥性能,提高系統活性污泥耐沖擊負荷。希望在節約能源的同時,二沉池出水水質穩定達到一級A標準。
豆制品污水處理設備1.1菌株來源及性能
采用本實驗室脫氮、脫碳菌庫中篩選出的8株菌,通過模擬含食品廢水的工業園區污水進行定向馴化,復配制得復合微生物菌劑。復合菌劑的脫氮、脫碳、除磷及產酶活性已在定向馴化過程中測得,實驗結果見表1。8株菌均為兼性菌,單株菌可將NH3-N直接轉化為氮氣,脫氮途徑簡捷、速度快,可實現同步生化/硝化/反硝化過程。7株菌可高效產蛋白酶、淀粉酶,將大分子有機物水解成小分子物質。所測結果中蛋白酶活性定義為:在一定溫度和pH值條件下,每分鐘催化酪蛋白,水解生成1 μg酪氨酸的酶量,為一個酶活力單位;淀粉酶活性定義為:在40 ℃,一定pH值條件下,5 min內水解1 mg淀粉的酶量,為一個酶活力單位,均以U/mL表示。L1- 1、L2- 3、WXZ- 17(見表1中菌株命名上帶*者)為反硝化聚磷菌,其除磷原理為,以硝基氮或亞硝基氮為電子接受體的聚磷菌(常規聚磷菌是以氧氣為電子接受體),可實現在有氧條件下既脫氮又除磷。
表1 異養硝化- 好氧反硝化菌株脫氮、脫碳、除磷性能及酶活性
“√”表示對苯胺有一定的降解性能;“*”表示反硝化聚磷菌。對于污泥和生活垃圾摻燒而言,污泥干化的能源由焚燒廠提供,干化的廢氣進焚燒爐焚燒,干化污泥也進焚燒爐處理。這種協同使得污泥干化過程中的能耗降低、干燥廢氣的處理成本降低、干化污泥的處理成本降低、污泥干燥系統總投資降低。因而在對污泥干化工藝進行比較時主要關注能耗、環保性、投資成本等協同影響較大的方面。同時,還考察了污泥干化過程中系統及設備的穩定性、安全性、適用性、響應時間等基本性能。
污泥干化時的能耗主要為熱能和電能,熱能是污泥干化系統主要能耗,干化系統的熱能損耗主要來自于 2 部分,一部分為水分蒸發所需的熱能 (2 590 kJ/kg),一部分為系統設備散熱、排煙或排汽、排油損失、干化污泥自帶熱量等。由于采用了與生活垃圾焚燒協同的后處理工藝,傳熱后的熱介質作為二次風或給水返回焚燒廠,排煙、排汽等熱介質未*換熱的熱損失被焚燒廠利用,系統整體熱損耗小。因而在有垃圾焚燒廠協同的情況下,干化能耗小,故熱能的品位 (壓力、溫度等) 與熱能的輸送條件在實際的應用過程中影響更大。在協同的情況下,所需電能的性質由外部購入變為場內自用,電能的單價降低,但協同并不能使設備的耗電量降低。
環保性是指在污泥干化過程中產生的廢氣、廢水以及臭氣得到了有效的控制。廢氣中含有污泥中揮發出的有機物需要經二燃室高溫燃燒處理;冷凝的廢水 BOD、COD 均超標,需要廢水處理;干化時亦有臭氣溢出,需要設置相關除臭工藝。
采用了焚燒爐摻燒的工藝后,廢氣作為二次風送入爐膛焚燒,使其中的揮發性有機物分解;廢水送入廢水處理站;臭氣作為一次風送入焚燒爐,使臭氣分解并保持干化車間負壓,防止臭氣散發。其中,干化過程產生的臭氣濃度與干化的溫度正相關,越高的干化溫度將會導致干化車間環境的惡化和臭氣處理成本的增加。