某罐头食品加工废水处理改造工程实例

某罐头食品加工废水处理改造工程实例

 

浙江某罐头加工企业主要生产橘子罐头,由20世纪50年代建设的国营单位改制而来,改制后企业不断改善生产经营状况,近年来随着销量的提升生产规模也不断扩大,产能已达国内前列,出口份额达到全球出口额的10%?由于罐头产量的增多,随之而来的是很多环境污染问题,如废水量增多,有机污染物总量和固体废弃增多等?随着人类生活水平的不断提高,人们对环境质量的要求也越来越高, 为了不对人类赖以生存的环境造成破坏,并使公司发展成一个环保型?效益型和社会型的现代化企业,公司诚请上海某有限公司对其在生产过程中所排放的废水(包括酸洗水?碱洗水和车间冲洗水等)进行处理,以使其最终达标排放?

1 废水水质水量：处理站的废水主要包括以酸洗水?碱洗水和漂洗水为主的高浓废水和以车间?设备冲洗水为主的低浓废水,高浓废水和低浓废水混合后的水质情况及排放要求如表1所示?水果罐头加工废水为高果胶含量?高有机物浓度?高pH变化范围的有机废水?7200m³/d综合废水中高浓废水水量为2000m³/d,低浓水水量为5200m³/d。

2 原处理工艺

（1） 原工艺流程该厂的废水处理站原有一套废水处理系统,工艺流程如图1所示?

2 . 运行情况和问题分析

在经过数年的运行之后,该工艺除存在运行不稳定?出水水质差?COD去除效果低?无法达标排放等问题外,废水站还出现了以下问题:系统调节池停留时间短,很难实现pH及水质水量的均勻稳定;系统没有对废水内的高浓度果胶进行预处理,导致大量果胶在生化段析出并黏附在曝气盘上,造成生化系统溶氧不足;污泥脱水处理难以有效进行,泥饼含水率极高;处理量远低于现有水量,在现有的工艺下负荷过高,运行不稳定?鉴于上述问题,公司在对生化工艺进行改造的同时强化了预处理系统的改造,使得大量果胶在预处理阶段得以分离去除,从而提高整个废水处理系统的效能,使得废水最终达标排放?

3 改造后废水处理工艺和流程

（1） 废水处理工艺流程本工程在原有设施的基础上进行改建?扩能,对原有的构筑物和设备尽可能多的加以利用?工程采用强化预处理-水解酸化-好氧生化处理工艺,从废水的处理能力?稳定性?达标率等方面进行全面的考虑?预处理段增设三座30m3的调节罐对废水的pH进行预调节,同时增设两台组合式气浮机;好氧生化处理单元基本设施不变,只是对内部结构略作调整?原有的带式脱水机改为果蔬行业专用叠螺脱水机? 改造后的处理流程如图2所示?

（2） 流程说明

因废水站场地所限,生产厂区设置了三台30m3的调节罐对高浓废水的pH进行预调节?调节后废水进入废水站调节池对水质水量再次进行调节和稳定,出水通过两台组合式气浮机去除废水内大部分果胶,出水进入好氧系统?好氧活性污泥法处理单元原有4格,将第一格改为水解酸化池,通过厌氧水解菌的代谢功能提高废水的可生化性,后续3格曝气池微生物将废水中有机物进行彻底的降解,二沉池泥水分离后出水达标排放?气浮产生的浮渣和生化系统产生的剩余污泥通过果蔬行业专用叠螺脱水机进行脱水处理,滤液回流至调节池进行循环处理,泥饼脱水至含水率85%以下,外运处置?

四、主要构筑物及设施设计参数

1、集水坑生产车间增设了一座集水坑,尺寸为2mX4mxl.5m,2台塑料泵,1用1备,泵的启停由超声波液位计控制,高浓酸碱废水通过塑料泵提升进入后续调节罐?

2、 调节罐因废水站场地有限,在生产厂区增设了三座调节罐,容积为5m³PE材质,内设桨式搅拌机,功率为11kW?调节罐通过PLC控制实现一座罐子进水?一座罐子调节?一座罐子出水的连续运行操作模式,在废水内投加酸碱将pH调至8?9,酸碱投加也通过在线pH检测仪及计量泵实现在线调控?自动投加?出水通过管道自流到废水站的调节池?

3、调节池：水质水量的调节利用原有调节池,尺寸为18mx16mX3.5m,地下式结构?池内原有一台潜水搅拌机,已经腐蚀且不能使用?在调节池内增设一套空气搅拌系统,风机风量为5.5m³/min。

4、新型TEQF高效气浮机：该新型高效气浮机是由公司和同济大学针对果胶行业废水共同开发研制的新型TEQF高效气浮机,原理类同传统的加压溶气气浮,但内部构造作了重大改进,使得该气浮机运行更稳定,处理效率同比可提高30%以上?该气浮系统可以产生极微小的纳米气泡,气泡尺寸小,上浮速度慢,可将绝大部分的果胶和SS加以浮选出去?同时对散气系统进行改造,使得散气器不易堵塞?新型TEQF高效气浮机结构如图3所示?

本工程增设二套新型TEQF高效气浮机,气浮机尺寸为13.2mx3.4mx2.8m,自带混合反应区, 总功率为17.5kW,材质为碳钢防腐?气浮机设置配套PAC?PAM投加装置,药液溶解罐为2m³,内设搅拌机,功率为2.2kW，共4套,2用2备?

5、生化系统：生化系统利用原有的氧化沟曝气池,尺寸为32mx32mx4.5m,共4格串联运行?现将第一格改为水解酸化池,减少曝气量,并增设推流器?因大量果胶析出黏附在曝气盘上,导致曝气盘出气不畅,现将所有曝气盘进行更换,尺寸为直径260, 共4600只?曝气风机利用原有,气量为25m^{3}/min,气压为48kpa,共4台,3用1备?6、果蔬行业专用叠螺式脱水机：废水站原有一台带式压滤机,但由于罐头加工废水含有大量的果胶,黏滞性较强,极容易黏附在皮带上且堵塞滤孔,使得带机根本无法正常运行?果蔬行业专用叠螺式脱水机是公司基于公司在市政行业的领导产品叠螺式污泥脱水机的基础上,依靠对果蔬行业经验进行更加深入?具有针对性的改进和定制,并根据客户的实际需求,对设备进行系统集成的一个成套化的?整体的果蔬加工行业过滤脱水整体解决方案,其主要有如下特点和优势?(1)解决生化工艺前废水中的饱和果胶问题和 整个污水厂的污泥脱水问题;(2)解决饱和果胶浮渣受外力挤压或搅拌重新 溶解且难浓缩脱水的问题;(3)彻底避免由于带式压滤或板框压榨滤布堵塞或果胶团破裂所致无法有效泥水分离的问题;(4)脱水果渣含水率更低,并实现系统的安全? 稳定和连续运行?本工程增设3台TESP系列果蔬行业专用叠螺式脱水机,出渣量为1350?2100kg/h，含水率<85%?叠螺机配套PAM制备及投加装置一套:TEJY-4000,容积为4000L;加药螺杆泵:流量为2m3/h,压力为0.6MPa,2台,1用1备?

五、工程运行分析

生产厂区进行酸碱预调节,有效解决了废水站调节池池容小,pH无法稳定调节的问题,为后续气浮及生化系统的稳定运行提供了保证?气浮系统的高效运行,将废水内大部分果胶加以去除,大大降低了后续生化系统的处理负荷? pH变化对气浮系统出水COD的影响如图5所示?

通过厂区酸碱预调节及废水站的酸碱调节功能,将混合废水的pH调至8?9,使气浮的效能得到最大程度的发挥?大量工程实例证明,水解酸化菌对果胶类有机污染物有很好的去除功能?本项目将奥贝尔氧化沟改造为水解酸化+好氧曝气池的组合结构,先通过水解作用提高废水的可生化性,再在低有机负荷的条件下通过好氧微生物的代谢功能彻底降解废水的有机污染物,使得最终出水稳定达标?叠螺式脱水机一改带式压滤机及板框压滤机依靠滤带/滤布过滤脱水为碟片挤压脱水,从而有效避免了果胶废水污泥易于黏附及堵塞滤布/滤带的关键问题?果蔬行业专用叠螺式脱水机的投产使用, 彻底解决了污泥?果胶难以泥水分离,外运污泥含水率高?外运处置费用高的问题?进入调节池的综合废水COD在2500mg/L左右,气浮系统出水COD800?1 200mg/L ,二沉池出水COD稳定在50?150mg/L。

六、结论

采用强化预处理+生化处理相结合的方式非常适合该厂的工程改造,同时在绝大部分水果罐头加工企业废水处理改造和新建项目上同样适用?这套工艺不仅可行,而且运行稳定,自动化程度高,废水常年达标排放?该厂原有废水处理系统出水COD在1000mg/L以上,远高于设计要求出水指标?经改造后,出水COD常年维持在50?150mg/L(最佳运行时段COD在50mg/L左右;在生产负荷最大、原料橘子成熟度最高?温度最低的一月份,废水站出水COD在150mg/L左右),远低于COD<500mg/L的纳管标准?