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餐飲垃圾廢水中,含有大量的動植物油脂、淀粉、果蔬汁、飲料等物質(zhì),這些廢水富含動植物油脂、蛋白質(zhì)和氨基酸等有機(jī)物,若不經(jīng)過處理直接排入水體,所含有機(jī)物將迅速被氧化而大量消耗水體中的溶解氧,造成水體嚴(yán)重缺氧,同時,由于油脂類等不溶物的存在,致使水面復(fù)氧能力嚴(yán)重下降,從而影響魚類和其他水生動物的生存,同時,廢水中懸浮物在厭氧條件下極易分解產(chǎn)生臭氣,惡化區(qū)域環(huán)境。
餐飲垃圾廢水中含有大量的動植物油脂、淀粉、蛋白質(zhì)、各種氨基酸等短、中、長鏈有機(jī)碳水化合物,在這些種類各異的有機(jī)物中,中短鏈碳水化合物容易好氧降解,適合于好氧生物處理工藝,但類似酪蛋白、乳清蛋白等長鏈高蛋白類、支鏈氨基酸等大分子量碳水化合物,好氧微生物并不能將其很好的消化分解,為解決這一制約瓶頸,除物化處理方法外,首選的生物處理工藝是厭氧水解酸化工藝。在厭氧環(huán)境中,蛋白水解酶等專性厭氧菌以長鏈高分子有機(jī)物為碳源,經(jīng)過水解、酸化、產(chǎn)乙酸、甲烷化四個階段,最終實(shí)現(xiàn)了降解中小碳水有機(jī)物,分解長鏈高分子有機(jī)物的目的,為后續(xù)的好氧處理奠定了基礎(chǔ)。具體降解產(chǎn)甲烷的過程
廢水通過厭氧處理后,長鏈高分子碳水化合物被分解成小分子的碳水化合物,很適合活性污泥處理工藝的環(huán)境條件,因此,后續(xù)的處理工藝選擇好氧生物處理。建議采用上流式厭氧污泥床(UASB)+ 改良型的選擇性活性污泥法作為主體工藝。
采用厭氧技術(shù)具有較好的處理效果,能耗低、運(yùn)行成本低,由于甲烷菌的世代時間長于好氧菌,因此,產(chǎn)生的污泥量(厭氧菌新代謝產(chǎn)生的剩余污泥)少,厭氧工藝擬采用國成熟的上流式厭氧污泥床,UASB反應(yīng)器的突出優(yōu)點(diǎn)是處理能力大,效果好,運(yùn)行性能穩(wěn)定。
綜合餐飲垃圾廢水的性質(zhì)和以上幾種工藝的處理效果,經(jīng)過篩選,本設(shè)計(jì)決定選用強(qiáng)化物化+生物處理工藝。其中:強(qiáng)化物化采用混凝氣浮工藝;生物處理工藝采用UASB厭氧反應(yīng)器+AO生化組合工藝。作為本污水處理廠主體工藝。
1、選擇混凝氣浮的理由
通過以上物化處理方法的比較,本污水處理工程的前處理工段決定采用混凝氣浮工藝方法,理由為:
1)、原水SS含量大、動物油脂含量高,采用物化處理可以大大降低SS和油脂的含量,充分降低廢水中的COD,減輕后續(xù)生化處理的負(fù)荷。
2)、隔油沉淀法流程簡單,投資小,操作方便,且截留效果尚可。
3)、絮凝氣浮工藝效率高,能有效去除SS甚至可溶性鹽類和乳化油脂。
2、選擇UASB的主要優(yōu)勢
1) UASB污泥濃度高,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;
2)有機(jī)負(fù)荷高,水力停留時間短,采用中溫發(fā)酵時,容積負(fù)荷一般為4-10kgCOD/m3·d左右;
3)無混合攪拌設(shè)備,靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生沼氣的上升運(yùn)動,使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài),對下部的污泥層也有一定程度的攪動;
4)污泥床不填載體,節(jié)省造價及避免因填料發(fā)生堵賽問題;
5)UASB安裝了運(yùn)行穩(wěn)定、分離效果好的產(chǎn)品----三相分離器;
6)不設(shè)沉淀池,沉淀區(qū)分離出來的污泥靠自身重力重新回到污泥床反應(yīng)區(qū),可以不設(shè)污泥回流設(shè)備。
3、選擇接觸氧化的主要優(yōu)勢
好氧處理工藝采用改良型的選擇性活性污泥法),即在好氧的前部增設(shè)生物選擇器,在中段增設(shè)缺氧區(qū),污泥回流至生物選擇器,廢水在此進(jìn)入,此處活性污泥高,有機(jī)基質(zhì)高,污泥負(fù)荷高,使進(jìn)水和回流污泥在此進(jìn)行充分的接觸混合,充分利用耗氧菌在缺氧條件下爭奪基質(zhì)的特性,污水中溶解性的有機(jī)物(即生物的營養(yǎng)物質(zhì))通過酶反應(yīng)機(jī)理迅速降解,同時可有效的防止活性污泥膨脹(絲狀菌的大量增殖),提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時可達(dá)到脫氮除磷的效果,利用選擇區(qū)的厭氧條件,聚磷菌將有機(jī)物同化儲存在體,釋放出積儲的磷酸鹽,然后在好氧條件下大量吸收積儲溶解性的磷,合成ATP和聚磷酸鹽,達(dá)到除磷效果。
工藝方案確定
本污水處理工程決定采用“強(qiáng)化物化處理工藝+UASB厭氧反應(yīng)器+AO生化”組合工藝作為本污水處理廠主體工藝。