孝感食品加工廠污水處理設備廠家

本次所選工藝的*性

根據我公司在食品、醫藥工業廢水中的大量工程實踐和提煉的理論數據，在工程設計中對厭氧經典工藝進行了特定的卓有成效的優化設計：

（1）配水裝置出口處的要求和配水均勻性：

*運行中的厭氧經典工藝中會有“鳥糞石”的產生，厭氧工藝底部適宜位置的進水既能保證進水與污泥的充分接觸又能防止難降解殘留物堵塞進水管道。本次工程中采用特殊的配、布水系統以保證布水裝置出口處的水力學要求和確保配水的均勻性；

（2）合理利用內循環特征：

養殖廢水處理工程中COD較高、可生化性好，內循環量較大，內循環的合理利用將大大提高污泥和廢水的接觸效率與厭氧反應器的抗沖擊負荷的能力；

（3）三相分離器的選用：

廢水的性質和類型不同，所采用的三相分離器必需與之相適應。由于該種強化工藝存在部分污水回流，反應器內污水上升流速較經典UASB工藝高，故采用相應的高效的三相分離器以確保反應器內有效污泥的濃度。

根據氣、固、液三相分離的要求，三相分離器設計要點:

①從沉淀角度考慮，沉淀器的斜角(集氣器的傾角)應該在45～60；

②集氣室隙縫部分的面積應該占反應器全部面積15%～20%；

③在集氣室內應該保持氣液界面以釋放和收集氣體和阻止浮渣層的形成；

④反射板與隙縫之間的遮蓋應該在100～200 mm，以避免上升氣泡進入沉淀室；

⑤在出水堰之間應該設置浮渣擋板。

脫氮工藝選擇

目前現有的氨氮污水處理方法主要有空氣吹脫法、氯化法、離子交換法、中空纖維微孔膜法、生物法。

空氣吹脫法

這個關系受pH值的影響，當pH值高時，平衡向左移動，游離氨的比例增大。常溫時，當pH值為7左右時氨氮大多數以銨離子狀態存在，而pH為11左右時，游離氨大致占90%。

當水的pH值升高，呈游離狀態的氨易于逸出。若加以攪拌、曝氣等物理作用更可促使氨從水中溢出。氨氮吹脫系統有吹脫池和吹脫塔兩種，在實際工程中大多采用吹脫塔。吹脫塔的構造一般采用氣液接觸裝置，在塔的內部填充材料，用以提高接觸面積。通常以石灰作為堿劑處理，經石灰調節pH值后的水從塔的上部淋灑到填料上而形成水滴，順著填料的間隙次第落下，與由風機從塔底向上或水平方向吹送的空氣逆流接觸，完成傳質過程，使氨由液相轉為氣相，隨空氣排放，完成吹脫過程。由于用石灰調節pH值容易造成填料系統堵塞，使整個吹脫系統癱瘓，采用燒堿可以解決吹脫塔的堵塞問題；但是采用燒堿調節廢水的PH,堿液運行成本太高。采用吹脫池進行氨氮吹脫效率較吹脫塔較低，占地面積較大，需要的池容較大，土建投資增大，但是采用氨氮吹脫池可以采用生石灰調節廢水的PH，從而運行費用大大降低。

    利用NH₄⁺+OH^-----NH₃+H₂O將氨氮廢水的pH值調至10.5--11.5后，送入吹脫塔內用空氣吹脫，其脫氮率可達80%-95%。該法的優點是設備簡單、可靠性高；缺點是會造成對大氣的二次污染，且出水pH值較高、費用較高。

折點加氯法

    先將氨氮廢水的pH值調至8.0---10.5，然后加入摩爾比3 :2的次氯酸鹽，使水中氨轉化成游離氮而去除，再將pH值調回中性。此法的優點是去除率高，設備簡單，且不受進水氨濃度的影響；缺點是有可能生成氯胺等其他毒物，出水中含有氯和硝酸根離子，水中有機物同時消耗較多的氯。

離子交換法

氨氮廢水經濾床過濾去除懸浮物后送入陽離子交換器，水中的NH₄⁺與陽離子交換樹脂中的H⁺交換而去除，使出水達標。吸附交換近飽和的樹脂可用硫酸進行再生。出來的再生廢液含有硫酸銨，需進行提濃加工回收產品。

無機離子交換法的離子交換劑是天然斜發沸石，沸石是一種含有結晶水的堿金屬和堿土金屬的硅鋁酸鹽，它具有特殊的離子交換特性，對污水中的NH₄⁺具有很好的選擇性。以粒度為20～40目的天然斜發沸石作為無機離子交換劑，吸附污水中的氨氮，從而達到凈化污水NH₃－N的目的。對于聯堿工藝，可以采用飽和鹽水（NaCl飽和溶液）洗脫使沸石再生，并回收氨氮。如此吸附——再生（洗脫）不斷循環，是利用離子交換工藝治理污水中NH₃－N的主要技術原理。

此法的優點是工藝流程較簡單，去除率高，缺點是再生廢液的處理較麻煩，處理費用較高，且對有機物無法同時去除。

中空纖維微孔過濾法

氨氮廢水先經濾床過濾除去懸浮物后進入中空纖維微孔膜過濾裝置，利用聚偏氟乙烯中空纖維孔膜的膜分離特性將水中的NH₃分離出來，達到脫氮功效。失效后的微孔膜需用酸再生。此種方法目前尚處于小試和中試階段，它的大問題就是再生液難于回收利用。

電催化高級氧化法

20世紀80年代發展起來的電催化高級氧化技術能在常溫常壓下，通過有催化活性的電極反應直接或間接產生氧化中間物，從而有效去除污染物。

電催化氧化法去除氨的原理是：廢水進入電解系統以后，在不同條件下，在陽極上可能以不同途徑發生氨的氧化反應：(1)氨的直接電氧化，即氨直接參與電極反應，被氧化成氮氣脫除；(2)氨的間接電氧化反應，即通過電極反應，生成氧化性物質，該物質再與氨反應，使氨降解、脫除。缺點是電耗大。

化學沉淀法

加入沉淀劑，使氨氮生成難溶復鹽MgNH₄PO₄·6H₂O(簡稱MAP)沉淀除去，MAP作肥料回收利用，缺點是加入的磷鹽往往造成出水磷的超標。

生物處理法

生物法能較*的脫除廢水中的氨氮，且不會造成二次污染。目前國內高含氨氮廢水處理基本上都采用A/O硝化反硝化流程單獨處理，或與化學法、物理法相結合進行處理。

生物法污水處理又可分為活性污泥法和生物膜二種。生物膜法采用填料或濾料經掛膜提高微生物單位體積的密度可大大提高容積負荷，占地面積小，但在實際運行控制過程中廣泛存在池型復雜、控制困難、膜易積存、濾料流失、水流短路以及氧化池底布氣管檢修不便、填料堵塞、板結等問題。活性污泥法同生物膜法相比，具有處理效率高、處理效果好、運行穩定、運轉經驗豐富、環境良好等優點，因此，生物活性污泥法是其中的選方案，在國內外亦被普遍采用。

1）生物脫氮工藝的歷史

從60 年代開始，美國曾系統地進行了脫氮物化處理方法研究，結果認為用物化法的缺點是耗藥量大，污泥多，經濟上不合算，因此著手研究生物法脫氮。

從70年代開始，采用活性污泥法脫氮己逐步實現工業化流程，1977年正式命名為 A/O法。A/A/O法是在其基礎上進一步研究開發而成的生物脫氮工藝流程。

我國從80年代初開始開展生物脫氮研究，在80代后期實現工業化流程，目前常用的生物脫氮處理工藝有A/A/O法、SBR法、氧化溝法等，均取得較好效果。

后期SBR法中演變成采用CASS法，氧化溝法改良為帶有沉淀槽的三槽式氧化溝等。

2）生物脫氮工藝基本原理

    生物脫氮是利用自然界氮的循環原理，采用人工方法予以控制。先，污水中有機氮、蛋白氮等在好氧條件下轉化成氨氮，而后由硝化菌變成硝酸鹽氮，這個階段稱為好氧硝化。隨后在缺氧條件下，有反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸鹽氮變成氮氣逸出，這階段稱為缺氧反硝化。整個生物脫氮過程就是氮的分解還原反應，反應能量從有機物中獲取。在硝化與反硝化過程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源等。

    生物脫氮系統中，硝化菌增長速度緩慢，所以，要有足夠污泥泥齡。反硝化菌的生長主要在缺氧條件下進行，并要有充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用順利進行。

    由此可見，生物脫氮系統中硝化與反硝化反應需要具備如下條件：

    硝化階段：足夠的溶解氧DO值2mg/l以上，合適的溫度，好20℃，不低于10℃，足夠長的污泥泥齡，合適的pH條件。

    反硝化階段：硝酸鹽的存在，缺氧條件DO值＜0.2mg/L左右，充足的碳源（能源），合適的pH條件。

    通過上述原理，可組成缺氧與好氧池，即所謂A/O系統。

按照上述分析，通過進水水質分析，確定可以采用生物脫氮工藝對污水進行脫氮。

生物脫氮處理單元選擇

本項目污水中氨氮含量高，出水對氨氮指標要求也比較高。比較常用的、比較實用的方法有：A/O法、SBR、氧化溝法、MBR法等。

生物脫氮是利用自然界氮的循環原理，采用人工方法予以控制。先，污水中有機氮、蛋白氮等在好氧條件下轉化成氨氮，而后在硝化菌作用下變成硝酸鹽氮，這個階段稱為好氧硝化。隨后在缺氧條件下，由反硝化菌作用，并由外加碳源提供能量，使硝酸鹽氮變成氮氣逸出，這階段稱為缺氧反硝化。整個生物脫氮過程就是氮的分解還原反應，反應能量從有機物中獲取。在硝化與反硝化過程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源等。

生物脫氮系統中，硝化菌增長速度緩慢，所以，要有足夠污泥泥齡。反硝化菌的生長主要在缺氧條件下進行，并要有充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用順利進行。主要是利用生物的硝化過程和反硝化過程，實現對氨氮的生物降解去除。

1 SBR法

介紹了在單一的反應器內將空氣注入污水中，將其所產生的污泥進行循環并按間歇方式運行，就得到良好的污水凈化效果，從試驗成果，誕生了活性污泥法。70年代以來，活性污泥法一直處于污水生化處理的主導地位。活性污泥法雖然處理效率很可觀，但是由于當時的監控和檢測技術的限制，

通過時間順序可以對缺氧、好氧的比例進行調整，使處理系統更適應水質的變化和達到期望的出水標準；通過時間程序可控制沉淀出水水質，根據活性污泥的實際沉淀時間使出水SS濃度更低。

2 氧化溝法

氧化溝是活性污泥法的一種變型，廢水和活性污泥的混合液在環狀的曝氣渠道中不斷循環流動。具有特殊的循環流態，既是*混合式又具有推流式的特征。氧化溝一般在延時曝氣條件使用，水和固體停留時間長，固體總量較多，因而能對進水水質的沖擊有一定的緩沖作用。又因為氧化溝溝內循環量高于進水流量的幾十倍甚*百倍，使其產生較大的稀釋能力，當受到水質水量波動的沖擊或有毒物質的影響時能迅速稀釋，所以氧化溝具有很強耐沖擊負荷能力，適宜處理高濃度有機廢水。氧化溝的曝氣裝置按點交替分布、而不是全池分布，因而很容易在溝內形成好氧和缺氧交替出現的狀態，存在著不同的生物微環境，可發揮不同微生物的生物特性。氧化溝的構造型式、水流攪動狀態和溶解氧的分布有利于活性污泥的生物凝聚作用，由于泥齡較長，污泥在氧化溝內有一定好氧穩定性無須進行污泥處理，但氧化溝的能耗較高。

目前氧化溝有很多型式種類，如奧貝爾氧化溝、Passveer氧化溝、雙溝式氧化溝等。卡魯塞爾氧化溝是眾多氧化溝中的一種，近年來國內外被廣泛采用，它除具有氧化溝上述共有的特性外，還有自己不同的特征。

卡魯塞爾氧化溝采用垂直安裝的低速表面曝氣機，每組溝渠安裝一個，均安設在一端，因此形成了靠近曝氣機下游的富氧區和曝氣機上游及外環的缺氧區。這不僅有利于生物凝聚，使活性污泥易于沉淀，溝深可采用3－4.5米，溝內水流速度約為0.3m/s。由于曝氣器周圍的局部地區能量強度比傳統活性污泥法曝氣池中的強度高很多，因此氧的轉移效率大大提高。當有機負荷低時，可以停止某些曝氣器的運行，在保證水流攪拌混合循環流動的前提下，節約能量消耗。

卡魯塞爾氧化溝工藝需設污泥回流系統，將沉淀后的污泥回流到氧化溝中，使微生物處于平衡狀態，剩余污泥進入污泥濃縮池，進行污泥濃縮。

3 A/O法

缺氧和好氧2種不同的環境條件及不同功能的微生物菌群能有機配合協作，此工藝具有抗沖擊負荷能力強，運行穩定的特點。

A/O工藝不但在城市污水處理中得到了廣泛應用，而且在多家養豬場、化肥廠、焦化廠用于處理高氨氮廢水，效果良好。在回流量足夠的條件下可以達到較高的氨氮去除率。

4 MBR膜法

膜生物反應器（Membrane Bioreactor，簡稱MBR），是膜分離技術與生物技術有機結合的廢水處理技術。它利用膜分離組件的高效截留性能，進行固液分離，有效的達到了泥水分離的目的。膜的高效截留作用，可以有效截留硝化菌，使其*截留在生物反應器內，使硝化反應得以順利進行，有效去除氨氮，避免污泥的流失。
    理論上，膜的清理工作由微生物進行，在提供氧氣狀態下，微生物分解污水中含有的絕大部分污染物和營養物質，并轉換成生物物質，同時進行膜過濾過程。膜組件在分離界限38nm處將處理之后的清液和活性污泥相分離。因為膜內孔徑很小（比人的頭發絲細1500倍），所有固體物質和細菌，以及幾乎大多數病毒都被截留分離，出水水質達標。

通過以上對比，三種方法都可以使污水達標。從實際工程運行看，SBR脫氮效率低；MBR設備少，流程短，但是存在無機顆粒堵塞，清理麻煩，由此造成膜壽命短；A/O適應性比較廣。結合公司在河南省內養殖廢水及合成氨化工廢水處理經驗，本工程生物脫氮工藝采用五段Bardenpho處理工藝。增大硝化液回流比（360%），優化缺氧池的設計，確保反硝化脫氮的效果，增加總氮的去除效率，降低堿液補充量，從而降低運行費用。雙AO工藝具有氨氮、總氮去除率高，運行穩定（特別是冬季），抗負荷沖擊能力強，同時具有COD去除率高的特點。

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