食品加工廢水處理工藝設(shè)計方案1項目背景某速凍調(diào)理食品廠日產(chǎn)各類水餃、春卷、鍋貼共120t，原料以豬肉、雞肉、蔬菜、面粉為主。生產(chǎn)段包括解凍、漂燙、冷卻、斬拌、成型、速凍、內(nèi)包、CIP清洗。排放點集中在原料解凍線、漂燙冷卻線、設(shè)備清洗線、地面沖洗水，合計水量1800m3·d?1，三班運行，瞬時峰值120m3·h?1。原水COD3200mg·L?1、BOD?1600mg·L?1、SS700mg·L?1、NH?-N45mg·L?1、TN110mg·L?1、TP18mg·L?1、動植物油350mg·L?1、Cl?1200mg·L?1、TDS3800mg·L?1、色度400倍、pH6.2，水溫28℃。廠區(qū)位于太湖流域敏感區(qū)，執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A，其中COD≤50mg·L?1、TN≤15mg·L?1、TP≤0.5mg·L?1、動植物油≤1mg·L?1。場地僅1200m2，冬季最低水溫12℃，蒸汽余熱0.6MPa飽和蒸汽2t·h?1可供利用。2設(shè)計原則（1）鹽分高、油脂高、氮磷高，優(yōu)先“隔油+生化”協(xié)同，減少物化藥劑量；（2）占地小，選用高污泥濃度、高容積負荷工藝；（3）出水TN、TP穩(wěn)定達標，預(yù)留提標至地表Ⅳ類空間；（4）無組織臭氣密閉收集，排氣筒高度15m，滿足GB14554-93二級；（5）污泥減量化，含水率≤60%，外運焚燒；（6）噸水電耗≤0.65kWh，噸水直接運行成本≤1.8元；（7）自動化程度達到“夜間無人值守”水平。3水量水質(zhì)平衡生產(chǎn)班制8h×3，瞬時峰值系數(shù)K時=1.3，K日=1.1，設(shè)計規(guī)模2000m3·d?1，小時平均83m3·h?1，峰值150m3·h?1。設(shè)置1000m3事故池，可截留8h事故水量。水質(zhì)按90%保證率取值，COD3500mg·L?1、BOD?1800mg·L?1、TN120mg·L?1、TP20mg·L?1、動植物油400mg·L?1。4工藝流程格柵渠→旋流沉砂池→調(diào)節(jié)池（蒸汽加熱）→溶氣氣浮（DAF）→水解酸化池→兩級A/O-MBBR→二沉池→臭氧催化氧化→上向流生物活性炭（BAC）→纖維轉(zhuǎn)盤濾池→紫外消毒→計量排放。污泥路線：氣浮浮渣+二沉污泥→儲泥池→疊螺濃縮→低溫帶式干化→含水率60%污泥袋裝外運。臭氣路線：格柵、調(diào)節(jié)、水解、污泥儲池加蓋→負壓收集→生物土壤濾池→15m排氣筒。5單元設(shè)計計算5.1格柵渠兩格，單格寬0.6m，柵隙3mm，過柵流速0.8m·s?1，安裝傾角60°，設(shè)螺旋壓榨機1臺，Q=3m3·h?1。5.2旋流沉砂池Φ2.4m，水力停留時間30s，表面負荷150m3·m?2·h?1，砂斗容積1.2m3，氣提排砂。5.3調(diào)節(jié)池有效容積600m3，HRT8h，池內(nèi)設(shè)置2臺潛水攪拌機Φ400mm，N=3kW，池底布置蒸汽盤管，冬季將水溫從12℃提升至20℃，蒸汽耗量0.35t·h?1。池頂加蓋玻璃鋼罩，臭氣抽風量1200m3·h?1。5.4溶氣氣?。―AF）采用回流比30%，溶氣罐壓力0.45MPa，停留15min，表面負荷6m3·m?2·h?1，設(shè)4m×1.5m淺層氣浮區(qū)，集水區(qū)設(shè)V型穿孔管。投加PAC30mg·L?1、PAM1mg·L?1，油脂去除率≥85%，COD去除率≥25%。浮渣進入污泥儲池，含水率96%。5.5水解酸化池分2格，總有效容積300m3，HRT4h，上升流速0.8m·h?1，池內(nèi)懸掛組合填料，填充率60%，填料比表面積350m2·m?3。池底設(shè)多點布水器，污泥層高度1.5m，pH控制在6.5-7.2，堿度不足時投加NaHCO?。5.6兩級A/O-MBBR（1）一級A池：有效容積250m3，HRT3h，DO≤0.3mg·L?1，內(nèi)置懸浮載體，填充率40%，載體規(guī)格Φ25mm×10mm，密度0.96g·cm?3，比表面積500m2·m?3。設(shè)2臺潛水攪拌機，功率2.2kW。（2）一級O池：有效容積500m3，HRT6h，DO2-4mg·L?1，微孔曝氣盤布置密度45%，氣水比12:1，內(nèi)置同型號載體，填充率50%。設(shè)混合液回流泵2臺（1用1備），Q=150m3·h?1，回流比200%。（3）二級A池：有效容積150m3，HRT1.8h，DO≤0.2mg·L?1，投加乙酸鈉作為碳源，C/N按4:1計算，日耗25%乙酸鈉溶液0.8t。（4）二級O池：有效容積300m3，HRT3.6h，DO3-5mg·L?1，氣水比10:1。（5）MBBR同步硝化反硝化負荷：NH?-N容積負荷0.25kg·m?3·d?1，TN負荷0.35kg·m?3·d?1，設(shè)計出水NH?-N≤5mg·L?1、TN≤12mg·L?1。（6）堿度補充：按7.14gCaCO?·g?1NH?-N氧化、3.57gCaCO?·g?1NO??-N反硝化，每日投加30%液堿0.6t，維持pH7.2-7.5。5.7二沉池采用輻流式，Φ12m，有效水深3.5m，表面負荷0.7m3·m?2·h?1，固體負荷120kg·m?2·d?1，設(shè)中心驅(qū)動刮泥機，周邊單三角堰出水，堰負荷1.3L·m?1·s?1。污泥回流比80%，剩余污泥泵2臺，Q=30m3·h?1。5.8臭氧催化氧化臭氧投加量60mg·L?1，接觸時間30min，采用微納米曝氣盤，臭氧利用率≥90%，催化劑為鋁基復(fù)合金屬氧化物，粒徑3-5mm，空床流速10m·h?1，COD去除率≥40%，色度去除率≥70%。設(shè)2臺1kg·h?1臭氧發(fā)生器，一用一備，冷卻水循環(huán)量2m3·h?1。5.9上向流BAC炭床高度2.5m，空床停留時間25min，采用8×30目破碎炭，碘值≥900mg·g?1，比表面積950m2·g?1，生物量MLVSS8g·L?1，反沖洗周期72h，膨脹率15%，沖洗水強度12L·m?2·s?1，沖洗歷時8min。BAC對COD、色度、臭閾值進一步去除，出水COD≤35mg·L?1、色度≤20倍。5.10纖維轉(zhuǎn)盤濾池濾布孔徑10μm，有效過濾面積120m2，水力負荷15m3·m?2·h?1，SS去除率≥80%，出水SS≤5mg·L?1。設(shè)反沖洗泵2臺，Q=100m3·h?1，沖洗壓力0.6MPa，沖洗歷時1min，耗水率1%。5.11紫外消毒采用低壓高強汞齊燈，劑量30mJ·cm?2，模塊4組，每組16支燈管，壽命12000h，出水糞大腸菌群≤103MPN·L?1。5.12污泥處理氣浮浮渣與二沉剩余污泥合計干泥量1.2t·d?1，含水率99.2%，經(jīng)疊螺濃縮至92%，再經(jīng)低溫帶式干化機（熱泵型），蒸發(fā)量0.8t·d?1，干化熱源65℃循環(huán)熱風，電耗0.12kWh·kg?1水，出泥含水率60%，體積0.3m3·d?1，由當?shù)胤贌龔S接收。6主要設(shè)備清單潛水攪拌機6臺，N=3kW；微孔曝氣盤520套；混合液回流泵2臺；剩余污泥泵2臺；臭氧發(fā)生器2套；溶氣泵2臺；疊螺機1套；帶式干化機1套；紫外模塊64支；PLC控制柜1套；在線儀表：pH、DO、MLSS、NH?-N、NO??-N、TP、COD、流量計、臭氧濃度計、余臭氧報警儀共18套。7自控與儀表采用西門子S7-1500PLC，以太網(wǎng)通訊，WinCC上位機，設(shè)本地觸摸屏10寸2臺?？刂撇呗裕海?）調(diào)節(jié)池液位與進水泵聯(lián)動，高液位雙泵運行，低液位停泵；（2）MBBR曝氣根據(jù)DO閉環(huán)控制，DO設(shè)定2.5mg·L?1，PID輸出調(diào)節(jié)變頻風機；（3）臭氧投加按進水COD前饋+出水COD反饋雙模式，COD每升高100mg·L?1臭氧增加15mg·L?1；（4）碳源投加按二級A池ORP控制，ORP>-100mV啟動計量泵；（5）污泥齡SRT15d，根據(jù)MLSS自動排泥；（6）BAC反沖洗按時間+壓差雙控，壓差>50kPa立即沖洗；（7）所有數(shù)據(jù)上傳云端，手機APP實時查看，故障短信推送。8總圖布置廠區(qū)呈長方形40m×30m，流程自南向北，重力流順行，減少提升。東側(cè)設(shè)6m寬道路，滿足消防通道。污泥干化間靠近北圍墻，遠離辦公區(qū)。臭氧發(fā)生間設(shè)負壓抽風，屋頂2m排氣筒。綠化率20%，種植香樟、海桐，吸收臭氣。9高程設(shè)計廠區(qū)地坪標高4.5m（黃海高程），進水管底3.0m，調(diào)節(jié)池最低液位2.5m，二沉池出水堰4.0m，BAC出水井4.3m，最終排放口4.2m，全程僅一次提升，節(jié)能15%。10結(jié)構(gòu)設(shè)計所有水池采用C30抗?jié)BP8混凝土，內(nèi)刷2mm聚脲防腐涂料。氣浮、臭氧、BAC設(shè)備間采用輕鋼結(jié)構(gòu)，屋面0.6mm彩鋼瓦+50mm玻璃棉保溫。設(shè)置1t檢修葫蘆3臺，單軌吊貫穿整條線。11電氣設(shè)計總裝機容量185kW，運行功率135kW，年耗電1.18×10?kWh。設(shè)630kVA箱變1座，功率因數(shù)0.92。曝氣風機、臭氧發(fā)生器、干化機由變頻器控制，諧波THD≤5%。電纜橋架沿池頂架空，防止水浸。室外配電箱IP65，設(shè)100mA漏電保護。12給排水與消防生產(chǎn)給水由市政DN100引入，壓力0.25MPa，用于沖洗、加藥、冷卻。消防水池200m3，設(shè)穩(wěn)壓泵2臺，室內(nèi)消火栓6套，室外消火栓4套，污泥干化間設(shè)自動噴淋系統(tǒng)，火災(zāi)危險等級丙類。13勞動安全（1）臭氧發(fā)生間設(shè)臭氧泄漏報警儀2套，上限0.1ppm，聯(lián)動排風機；（2）封閉池加蓋，設(shè)24軸流風機強制通風，硫化氫報警儀4套；（3）所有轉(zhuǎn)動設(shè)備設(shè)防護罩，噪聲≤75dB(A)；（4）配備應(yīng)急洗眼器2套，防化服2套，正壓呼吸器2套；（5）有限空間作業(yè)執(zhí)行GBZ/T205-2007，設(shè)三腳架+救援繩。14運行效果預(yù)測經(jīng)BioWin模擬，冬季12℃條件下，出水COD32mg·L?1、BOD?5mg·L?1、SS4mg·L?1、NH?-N1.2mg·L?1、TN9mg·L?1、TP0.3mg·L?1、動植物油0.5mg·L?1、色度15倍，滿足一級A并優(yōu)于20%安全余量。15運行成本（1）電費：1.18×10?kWh×0.7元=82.6萬元·a?1；（2）藥劑：PAC22t·a?1×1800元=3.96萬元，PAM0.7t·a?1×22000元=1.54萬元，乙酸鈉292t·a?1×1200元=35.04萬元，液堿219t·a?1×800元=17.52萬元，合計58.06萬元；（3）蒸汽：0.35t·h?1×24h×120d×200元=20.16萬元；（4）人工：4人×7萬元=28萬元；（5）維護費：設(shè)備原值680萬元×3%=20.4萬元；總計209.22萬元·a?1，噸水成本2.09元·m?3，其中電耗0.65kWh·m?3。16題型（完整）一、單項選擇（每題2分，共20分）1食品加工廢水高油脂對生化系統(tǒng)最主要危害是（）A堵塞曝氣頭B抑制硝化菌C增加污泥指數(shù)D提高需氧量2MBBR載體填充率一般不宜超過（）A30%B40%C60%D75%3臭氧催化氧化中，下列哪種金屬氧化物催化活性最高（）AFe?O?BMnO?CCuODAl?O?4低溫條件下提高硝化速率最有效措施（）A提高DOB延長SRTC投加堿度D提高MLSS5帶式干化機熱源溫度一般控制在（）A45℃B65℃C85℃D105℃二、判斷題（每題2分，共10分）6氣浮回流比越高，油脂去除率一定越高。（）7BAC反沖洗強度越大，生物膜恢復(fù)越快。（）8臭氧尾氣中剩余臭氧可直接排放。（）9食品加工廢水C/N比高，無需外加碳源。（）10纖維轉(zhuǎn)盤濾池