高濃原水中可能含有大量的懸浮態(tài)泥渣,影響后續(xù)氣浮的分離效果。可設(shè)置機(jī)械脫水工序,對高濃原水進(jìn)行混凝調(diào)理、機(jī)械脫水。
高濃原水由酒糟水和酵母水組成,含有較多的膠體、懸浮物,污水站現(xiàn)有一混凝氣浮機(jī)可實現(xiàn)對廢水中的膠體、懸浮物的去除。據(jù)現(xiàn)場反應(yīng)情況,該氣浮設(shè)備未能實現(xiàn)較好的分離效果,可能是反應(yīng)條件、固體負(fù)荷、藥劑選型等方面未達(dá)到合理條件所致。根據(jù)我司的經(jīng)驗,運轉(zhuǎn)良好的混凝氣浮工序,可實現(xiàn)對懸浮物有機(jī)物良好的去除率。
混凝氣浮出水進(jìn)入配水池,通過配水池的提升泵實現(xiàn)對后續(xù)EGSB反應(yīng)器的均勻布水。利用原圓污井改造一座配水池,同時在配水池內(nèi)設(shè)置pH調(diào)節(jié)功能,當(dāng)后續(xù)厭氧反應(yīng)器需要調(diào)整pH時,可以在該池內(nèi)完成。同時結(jié)合現(xiàn)場輸送條件,為實現(xiàn)氣浮出水進(jìn)入配水池,需采取加壓提升措施。
配水池污水通過泵提升進(jìn)入EGSB反應(yīng)器(厭氧顆粒污泥膨脹床反應(yīng)器)。污水從反應(yīng)器底部進(jìn)入,然后通過厭氧顆粒污泥床,在此有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣。顆粒污泥具有較好的沉降速率,在水流速度和氣流速度條件下使床體*流化。污泥顆粒、沼氣和出水在頂部的三相分離器內(nèi)分離。處理后的水從出水槽流出,沼氣從沼氣管線排出,顆粒污泥返回顆粒污泥膨脹床內(nèi)。有的三相分離器使該工藝具有比UASB反應(yīng)器更高的水力負(fù)荷。在反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行水解、酸化和厭氧降解,大分子有機(jī)物被水解為小分子有機(jī)物,難降解有機(jī)物被水解酸化為易降解物質(zhì),大部分有機(jī)物得到降解,同時提高了廢水的可生化性。
為保證EGSB反應(yīng)器的穩(wěn)定降解率,需對反應(yīng)器采取升溫措施,保證反應(yīng)器的溫度維持在35℃左右的中溫條件運行。需要引入外部蒸汽冷凝水,借助換熱器及循環(huán)系統(tǒng),實現(xiàn)對反應(yīng)器的升溫。
EGSB反應(yīng)器的出水進(jìn)入一級好氧池,利用原有的閑置池體的部分容積,改造一座好氧池。利用好氧微生物實現(xiàn)對COD、氨氮、總氮的去除,好氧過程所需的氧氣來自于現(xiàn)有污水站富余的壓縮空氣。
一級好氧池出水進(jìn)入一級沉淀池,通過重力作用實現(xiàn)泥水分離,清水自流進(jìn)入原有的調(diào)節(jié)池,污泥部分回流至一級好氧池,剩余污泥排入原有污泥脫水系統(tǒng)進(jìn)行處理。
一級沉淀池的出水與啤酒生產(chǎn)廢水在調(diào)節(jié)池混合,進(jìn)行水質(zhì)水量的均質(zhì),由于一級沉淀池出水流量穩(wěn)定,可基本實現(xiàn)調(diào)節(jié)池的水質(zhì)波動較小。調(diào)節(jié)池設(shè)計有效容積為1800m3,但是由于底部沉積了較多的泥沙,且無有效的攪拌措施,故難以效保證均質(zhì)和水量調(diào)整的效果。需對底部泥沙進(jìn)行清理,并安裝穿孔曝氣設(shè)施,利用壓縮空氣實現(xiàn)對調(diào)節(jié)池存水的有效攪拌。
調(diào)節(jié)池混合廢水進(jìn)入UASB,原有的水解酸化池存在如下方面的缺陷:
(1)反應(yīng)器內(nèi)的水流方式不合理,導(dǎo)致內(nèi)部存在死角,有效容積無法充分利用。
(2)無有效的攪拌,底物和菌種的有效接觸不夠,厭氧生化反應(yīng)的效率不高。
(3)體內(nèi)厭氧污泥濃度不高。反應(yīng)器內(nèi)無泥水分離設(shè)施,厭氧污泥會浮在池體表面,隨出水流式,池體內(nèi)無法富集足夠的厭氧污泥。
為克服原有水解酸化池的缺陷,提升系統(tǒng)的總體處理能力,將原有的水解酸化池改造為10座并聯(lián)運行的UASB池,提高系統(tǒng)處理能力及靈活運行能力。UASB是升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的簡稱,由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器和氣室三部分組成。調(diào)節(jié)池出水自下而上地進(jìn)入UASB,在反應(yīng)器的底部有一個高濃度(可達(dá)60~80g/L)、高活性的污泥層,污泥層內(nèi)存留大量厭氧污泥,大部分的有機(jī)物在這里被轉(zhuǎn)化為甲烷和CO2。由于氣態(tài)產(chǎn)物(消化氣)的攪拌和氣泡粘附污泥,在污泥層之上形成一個污泥懸浮層。通過三相分離,被分離的消化氣從上部導(dǎo)出,被分離的污泥則自動滑落到懸浮污泥層,出水則從澄清區(qū)流出。
厭氧過程產(chǎn)生的沼氣(包括EGSB產(chǎn)生的沼氣),通過集氣管收集進(jìn)入水封罐及除臭罐,沼氣凈化罐內(nèi)補(bǔ)充堿性吸收液,可有效去除沼氣中的硫化氫,降低臭味。吸收液飽和后,將飽和吸收液排入UASB的出水渠,流入后續(xù)的好氧池進(jìn)行降解反應(yīng),重新補(bǔ)充新鮮吸收液,即可達(dá)到除臭效果。鑒于現(xiàn)場的實際條件,不建議采用火炬燃燒,預(yù)留接口條件,后續(xù)可進(jìn)行沼氣利用。
為保證改造工作的順利進(jìn)行,需對現(xiàn)有池體進(jìn)行排空清理,將厭氧污泥集中儲存起來;將原有的頂部集氣罩進(jìn)場拆除;對填料支架進(jìn)行拆除并移位。
為保證該系統(tǒng)在冬季低溫季節(jié)的有效去除率,在方案設(shè)計時預(yù)留對進(jìn)水加熱的接口,在運行過程中如果出現(xiàn)水溫過低影響處理效率,同時水量大于2000t/d時,可實現(xiàn)系統(tǒng)的升溫,保證運行溫度≥25℃以上,方可確保60%以上的有機(jī)物去除率。
UASB池出水進(jìn)入二級接觸氧化池,經(jīng)過好氧微生物的作用,進(jìn)一步降解廢水中的COD、BOD等。現(xiàn)有接觸氧化池的有效容積為3200m3,處理能力可以滿足現(xiàn)有處理水量的要求,無需改造。
接觸氧化池出水進(jìn)入二沉池,在二沉池中通過重力作用進(jìn)行泥水分離,污泥沉積在沉淀池底部,通過刮板收集至集泥區(qū),部分回流至接觸氧化池,部分以剩余污泥的形式排放。二沉池清水通過在池體表面排出,達(dá)標(biāo)排放至廠外。現(xiàn)有二沉池為輻流式,處理負(fù)荷可以滿足要求,據(jù)現(xiàn)場運營人員介紹刮泥機(jī)的部分刮板損壞,進(jìn)行正常更換后即可滿足使用要求。
污水處理站的正常運行過程中,污泥主要產(chǎn)生于氣浮機(jī)的浮渣,EGSB排放的厭氧剩余污泥,一級好氧池排出的好氧剩余污泥,UASB排出的厭氧剩余污泥,二沉池排出的好氧剩余污泥。預(yù)測絕干污泥產(chǎn)量1000~1300kg/d,脫水泥餅約為5~6.5t/d。現(xiàn)有污泥處理系統(tǒng)采用疊螺脫水機(jī)配套加藥系統(tǒng),實現(xiàn)對污泥的機(jī)械脫水。