高濃原水中可能含有大量的懸浮態泥渣,影響后續氣浮的分離效果。可設置機械脫水工序,對高濃原水進行混凝調理、機械脫水。
高濃原水由酒糟水和酵母水組成,含有較多的膠體、懸浮物,污水站現有一混凝氣浮機可實現對廢水中的膠體、懸浮物的去除。據現場反應情況,該氣浮設備未能實現較好的分離效果,可能是反應條件、固體負荷、藥劑選型等方面未達到合理條件所致。根據我司的經驗,運轉良好的混凝氣浮工序,可實現對懸浮物有機物良好的去除率。
混凝氣浮出水進入配水池,通過配水池的提升泵實現對后續EGSB反應器的均勻布水。利用原圓污井改造一座配水池,同時在配水池內設置pH調節功能,當后續厭氧反應器需要調整pH時,可以在該池內完成。同時結合現場輸送條件,為實現氣浮出水進入配水池,需采取加壓提升措施。
配水池污水通過泵提升進入EGSB反應器(厭氧顆粒污泥膨脹床反應器)。污水從反應器底部進入,然后通過厭氧顆粒污泥床,在此有機物轉化為沼氣。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。有的三相分離器使該工藝具有比UASB反應器更高的水力負荷。在反應器內部進行水解、酸化和厭氧降解,大分子有機物被水解為小分子有機物,難降解有機物被水解酸化為易降解物質,大部分有機物得到降解,同時提高了廢水的可生化性。
為保證EGSB反應器的穩定降解率,需對反應器采取升溫措施,保證反應器的溫度維持在35℃左右的中溫條件運行。需要引入外部蒸汽冷凝水,借助換熱器及循環系統,實現對反應器的升溫。
EGSB反應器的出水進入一級好氧池,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對COD、氨氮、總氮的去除,好氧過程所需的氧氣來自于現有污水站富余的壓縮空氣。
一級好氧池出水進入一級沉淀池,通過重力作用實現泥水分離,清水自流進入原有的調節池,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進行處理。
一級沉淀池的出水與啤酒生產廢水在調節池混合,進行水質水量的均質,由于一級沉淀池出水流量穩定,可基本實現調節池的水質波動較小。調節池設計有效容積為1800m3,但是由于底部沉積了較多的泥沙,且無有效的攪拌措施,故難以效保證均質和水量調整的效果。需對底部泥沙進行清理,并安裝穿孔曝氣設施,利用壓縮空氣實現對調節池存水的有效攪拌。
調節池混合廢水進入UASB,原有的水解酸化池存在如下方面的缺陷:
(1)反應器內的水流方式不合理,導致內部存在死角,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,厭氧生化反應的效率不高。
(3)體內厭氧污泥濃度不高。反應器內無泥水分離設施,厭氧污泥會浮在池體表面,隨出水流式,池體內無法富集足夠的厭氧污泥。
為克服原有水解酸化池的缺陷,提升系統的總體處理能力,將原有的水解酸化池改造為10座并聯運行的UASB池,提高系統處理能力及靈活運行能力。UASB是升流式厭氧污泥床反應器的簡稱,由污泥反應區、氣液固三相分離器和氣室三部分組成。調節池出水自下而上地進入UASB,在反應器的底部有一個高濃度(可達60~80g/L)、高活性的污泥層,污泥層內存留大量厭氧污泥,大部分的有機物在這里被轉化為甲烷和CO2。由于氣態產物(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,出水則從澄清區流出。
厭氧過程產生的沼氣(包括EGSB產生的沼氣),通過集氣管收集進入水封罐及除臭罐,沼氣凈化罐內補充堿性吸收液,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,流入后續的好氧池進行降解反應,重新補充新鮮吸收液,即可達到除臭效果。鑒于現場的實際條件,不建議采用火炬燃燒,預留接口條件,后續可進行沼氣利用。
為保證改造工作的順利進行,需對現有池體進行排空清理,將厭氧污泥集中儲存起來;將原有的頂部集氣罩進場拆除;對填料支架進行拆除并移位。
為保證該系統在冬季低溫季節的有效去除率,在方案設計時預留對進水加熱的接口,在運行過程中如果出現水溫過低影響處理效率,同時水量大于2000t/d時,可實現系統的升溫,保證運行溫度≥25℃以上,方可確保60%以上的有機物去除率。
UASB池出水進入二級接觸氧化池,經過好氧微生物的作用,進一步降解廢水中的COD、BOD等?,F有接觸氧化池的有效容積為3200m3,處理能力可以滿足現有處理水量的要求,無需改造。
接觸氧化池出水進入二沉池,在二沉池中通過重力作用進行泥水分離,污泥沉積在沉淀池底部,通過刮板收集至集泥區,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,達標排放至廠外。現有二沉池為輻流式,處理負荷可以滿足要求,據現場運營人員介紹刮泥機的部分刮板損壞,進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,污泥主要產生于氣浮機的浮渣,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。預測絕干污泥產量1000~1300kg/d,脫水泥餅約為5~6.5t/d?,F有污泥處理系統采用疊螺脫水機配套加藥系統,實現對污泥的機械脫水。