酸奶行業(yè)廢水處理IC厭氧反應器的應用

1、引言

IC厭氧反應器是荷蘭帕克公司在第二代上流式厭氧污泥床反應器(UASB)基礎上發(fā)展而來的第三代高效厭氧反應器，其構造上顯著特點為設有兩層三相分離器。近年來，由于IC厭氧反應器具有容積負荷高、占地面積小、能耗低、出水穩(wěn)定等優(yōu)點，受到廣泛關注及研究。本文以IC厭氧反應器在某酸奶企業(yè)中的實際運用為例，詳細介紹了該工程的相關設計、運行參數，為今后類似行業(yè)廢水處理提供參考。

2、項目概況

2.1 項目背景

本項目廢水來源為某酸奶企業(yè)生產過程中產生的廢水。企業(yè)現(xiàn)有廢水處理站一座，設計處理能力1650t/d，但由于現(xiàn)有AFB厭氧池處理效果不理想，且內部管道堵塞及設備老化，系統(tǒng)一直無法滿負荷運行。同時企業(yè)出于安全及其它因素考慮，不允許對現(xiàn)有AFB厭氧池進行維修改造，進而擬新增一座IC厭氧罐來彌補現(xiàn)有AFB厭氧池處理能力缺失部分，并對現(xiàn)有后道好氧池改造。

2.2 設計水量、水質及排放標準

本項目設計總規(guī)模1650t/d，其中厭氧段：現(xiàn)有AFB厭氧池處理450t/d，新增IC厭氧罐處理1200t/d，出水總排口水質達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中的一級排放標準(原則上IC厭氧罐出水CODcr≤500mg/L)。具體情況及排放標準見表1。

3、廢水處理工藝

本項目廢水中的主要污染物為乳蛋白(如酪蛋白、乳清蛋白等)、乳脂肪、乳糖、酸、堿和無機鹽類等，其中大部分物質都具有良好的生化性(B/C比值約為0.5)，適合進行生物降解。

3.1 工藝流程

主要流程簡述：

(1)車間廢水通過重力自流進入集水井后，正常情況下提升至調節(jié)池均質處理；若發(fā)生車間生產性事故，產生高濃度廢水(CODcr＞5000mg/L)，則提升至事故池，之后再從事故池逐步泵入調節(jié)池(CODcr≤2500mg/L)。

(2)調節(jié)池廢水通過兩組提升泵分別提升至現(xiàn)有AFB厭氧池(450t/d)及新增IC厭氧罐(1200t/d)處理后出水均自流進入好氧池(多功能池在好氧池維修改造時使用)。

(3)好氧池出水自流進入二沉池進行泥水分離，上清液自流進入中間水池后，通過提升泵提升至除磷單元進行化學除磷，最后經纖維轉盤濾池過濾后達標排放。

3.2 主要設計參數

各功能構筑物主要設計參數如下：

(1)集水池、事故池、調節(jié)池：現(xiàn)有，鋼砼結構，其中事故池V=344m3；調節(jié)池HRT=10.47h，配套提升泵利舊2臺，新增2臺，Q=65.0m3/h，H=30m，N=11kw；

(2)AFB厭氧池：現(xiàn)有，鋼砼結構，16.0×8.0×8.0m，HRT=51.2h，容積負荷1.20kgCOD/m3?d，配套利舊排泥系統(tǒng)、沼氣收集系統(tǒng)各1套；

(3)IC厭氧罐：新增，1座，搪瓷拼裝，Φ8.40×20.4m，V=1129.98m3，有效水深19.9m，V有=1102.25m3，HRT=22.60h，容積負荷2.71kgCOD/m3?d，設計運行溫度35℃，罐體保溫采用憎水巖棉≥100mm，外層包0.5mm厚S304。IC厭氧罐配套設備：循環(huán)泵2臺，1用1備，Q=130m3/h，H=6m，N=3.7kw，配變頻器；三相分離器，2層套，PP，配S31603支架；汽水分離器，1套，DN1000，S304；排泥系統(tǒng)、布水系統(tǒng)、收水系統(tǒng)、取樣系統(tǒng)，各1套；電磁流量計、PH檢測儀、在線溫度計，各1套；

(4)好氧池：改造1座(分4格)，鋼砼結構，16.0×12.0×5.0m，960m3，HRT=12.57h，改造更換Φ215盤式曝氣器及576m3組合填料；配套利舊羅茨鼓風機3臺；

(5)多功能池：現(xiàn)有，鋼砼結構，16.0×16.0×4.1m，HRT=13.41h，配套利舊曝氣系統(tǒng)1套；

(6)二沉池：現(xiàn)有，1座，鋼砼結構，Ф10.0×5.0m，表面負荷：0.88m3/m2?h，配套利舊出水堰槽、刮泥機、排泥泵；

(7)中間水池、除磷單元、過濾單元：現(xiàn)有，鋼砼結構，配套利舊除磷加藥裝置、纖維濾盤等。

4、運行調試及實際處理效果

4.1 運行調試

對于一個新建的IC反應器來說，啟動過程首先是污泥接種，然后經過一定時間的啟動調試使反應器達到設計負荷，實現(xiàn)對有機物的去除要求。本次污泥接種采用顆粒污泥與普通絮狀污泥相結合的方式，其中接種顆粒污泥150m3(含水率93%)，普通絮狀污泥500m3(折合到含水率98%)。初次啟動IC反應器時，進水COD濃度控制在1000~2500mg/L。由于本項目廢水易酸化，在IC反應器啟動初期需密切關注pH，控制pH在厭氧最佳的6.7~7.4，溫度保持在34~36℃。日常通過觀測COD、VFA、pH值三項指標分析反應器內環(huán)境狀態(tài)，控制反應器內COD在600~1000mg/L、VFA在300~600mg/L、出水pH值在6.5~8.5。

4.2 實際處理效果

IC反應器啟動運行調試3周后，滿負荷運行1周COD去除效果見圖2，項目整體實際處理效果見表2。

5、結論

本項目采用IC厭氧反應器處理酸奶行業(yè)廢水取得了良好的效果，其中CODcr去除率85%以上，采用搪瓷拼裝作為主體結構，施工周期短；運行調試中采用顆粒污泥與普通絮狀污泥相結合的方式可大大縮短調試時間，以迅速達產。綜上，采用IC厭氧反應器處理酸奶行業(yè)廢水值得推廣，該項目的成功運行對今后類似工程具有一定的參考意義。（來源：南通大恒環(huán)境工程有限公司）