生活污水处理工艺

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饮料生产企业污水处理的生物降解方法

作者:金满溪环保 时间:2016-12-02 09:24:12

  在饮料生产的各个环节和清洗过程中会产生不同污染程度、不同数量的污水。其中的有机物质成分是导致水污染加重的重要成分,也是可以采用生物方法分解的成分。而这种有机生物分解处理的费用往往与地区性净水设备的较高排污费用形成公用污水预处理方案
       尽管对于污水排放有许多要求和规定,而在实际中许多饮料工业企业没有自己的污水处理设施或者仅有对污水进行中和的设备。总的来讲:饮料生产企业排出的污水在整个地区性污水排放总量中属于排放量小的特殊污水;而且地区性污水净化技术的水平以及地区性污水混合预处理的能力都有一定的局限性。只要在地区性的污水处理过程中不至于引起麻烦,新型污水预处理设备的引进将一直遥遥无期。而不采用污水预处理的净水技术方案对饮料生产成本影响不大;尽管这样,饮料生产企业还经常会遇到公共污水处理设备出现故障的困扰,如管道损坏、地区性污水处理设备中的微生物逆流等等。
污水混合塔和沉降塔
       排污责任问题、地区对排污量的限制性规定、排污费用在生产成本中的分摊额度等等,往往企业是决定使用污水预处理设备的关键问题。污水混合塔和污水沉降塔就是一种相对简单的污水预处理设施,它们对污水质量的改进和生物降解有着一定的作用。企业应用污水沉降塔设备,在污水治理和环保方面都收到了一定的效果,使企业排放的污水没有超过有关规定的标准。在污水混合塔和沉降塔中,将对污水的酸碱度和温度值进行检验、校正,保证符合规定的排放标准。也就是说,它通常可当作污水中性化预处理设备使用:在带有通风装置的沉降塔中,可以通过生物方法对碱性污水进行中性化的降解。污水沉积后产生的污物利用周末或者企业不进行生产的时段被清运出去。虽然沉降塔不能做到完全的生物降解,但通过混合塔预沉降处理之后,企业可以通过一次性的生产成本分摊来减少污染处理的费用支出。


污水的初步清洁
       在污水的初步清洁处理过程中,经常采用的方法原则上分两种:好氧分解法和厌氧分解法。两种方法都是为了进一步降低污水沉积后有机物的负担。
厌氧法生物污水初步清洁
       在污水沉积浓度和污水沉积物较重时,比较适合采用厌氧生物分解对污水进行初步的清洁处理。在这种厌氧生物分解的过程中,微生物在不需要氧气的条件下将污水中的组成成分转换成特殊的生物气体。这种污水处理方法的优点是:
    ■ 能源需求少;
    ■ 可获得沼气;
    ■ 产生的沉积物少。
       但是当污水处理设备规格较小时,气体检测、控制和调节系统所需的费用以及设备通风和隔热设施所需费用相对较高。这些费用支出不可能通过有利的产品价格来补偿。当污水初步清理设备的设计稍有失误时,则可能给企业带来沉重的负担,加重能源的消耗。从经济性方面考虑,应注意最佳的厌氧生物降解反应温度(为35℃)。在实际应用中,生产企业经常采用的是沉积池法和固定池法。

好氧生物污水分解法
       对于小型污水处理设备来讲好氧生物污水分解设备的费用投资可以被大多数企业所接受。在好氧污水生物分解中,微生物将污水中的有机物质转化为清洁的生物物质(澄清的泥浆)和二氧化碳;好氧法所需的氧可从空气中得到。在好氧污水生物分解技术中最受欢迎的是所谓的SBR好氧生物分解法。这种SBR污水生物分解法的特点是:生物分解过程和污水分离过程是在一个反应釜中进行的。整个反应过程依次按照充填、生物分解、沉积、清空的固定程序进行。
       在整个污水的生物分解过程中,最重要的是各个阶段与生产过程的协调一致以及对设备清理方法的要求。如果分解过程与生产过程衔接得不好,带来的后果将是:污水清理结果不达标、未沉降好的污垢杂物和令人恶心的臭味。其他经常使用的好氧污水生物处理方法还包括连续式生物滤池法和生物物质在载体上增殖的浸渍滤池法、酒滴池法、喷洒池法和固定池法。

自行处理污水
        企业自行处理污水的方法原则上与好氧污水预处理的方法相同。但此时要求的污水处理池的面积较大、污水处理的可靠性或者说安全性较大、甚至有时可以说要求的污水处理池面积过大。对于厌氧污水处理方法,一般仍然需要厌氧处理后再续接一个好氧污水处理工序。具备下列条件就可以采用好氧法污水生物处理方法:
    ■ 地区性的排污费用太高;
    ■ 无具备相应能力的地区性污水处理设施可供使用;
    ■ 附近有一条具备溶解能力的河流;
    ■ 获得了与用水管道连接的许可;
    ■ 获得了符合水法要求的相关证件。
       这些基本条件仅在极少数特殊情况下才能具备,因此大多数饮料生产企业采用的是公用的污水处理设施。在这种情况下不可忽视直接进入污水处理网络的风险,一旦超出了允许的污水排放量则企业必须承担相应的责任。为了减小这种超量排放带来的风险,一般企业都选择了污水排放入网开关设施。经过污水排放状况的优化,可以给饮料生产企业在能源费用、人力费用和企业生产辅助材料诸多方面带来好处。
       有一些咨询机构可以为企业提供污水设备管理方面的服务。这种服务是一种连续的设备维护管理和多层次的服务:

   状况数据采集:
  ■ 基本设备选择(净水设备的实际负荷);
  ■ 当前使用的污水处理设备的工作状况分析;
  ■ 对现行方案的补充


   评价:
  ■ 清洁能力(设备运行数据);
  ■ 负荷率(设备能力储备);
  ■ 能源费用和工作辅助材料;
  ■ 岗位人员数量;
  ■ 污水排放;
  ■ 沉积物运输费用。

设备运行状况的优化
  ■ 现有设备短期内可实现的节约目标;
  ■ 中期改进所需的新设备。

举例说明
       在新建净水设备时,经常会遇到能力、沉积物总量和沉积浓度限制等等问题。此时地区主管部门试图将净水设备的建设费用分摊到全体居民头上(人均污水有机物排放量)。如果没有相应的合作伙伴一起参与,则计划的污水处理能力方案可能难以落实。某地区建成了一套酒滴式污水生物分解设备。在实际使用中该设备超负荷运行,污水处理能力显得不足;由于该污水处理设备的设计使用寿命为30年,因此必须对设备进行改造。计划补充一座污水沉淀能力为18000EW的好氧净水池。补充的污水净化处理设备与水果果汁生产企业连接,而果汁生产企业的生产具有明显的季节性:每年的6月初到10月底是果汁生产的旺季。在生产旺季,果汁生产厂可排放出未经任何处理的含有有机成分的污水约7000EW。当地政府要求该果汁生产厂把预处理的污水排放量控制在约2400EW的范围内;所排出的污水浓度在900mg BSB5/l以内。因污水排放量2400EW而限制所产生的费用约400000欧元可分摊到成本中。经预处理后达到家庭生活污水程度(300mg BSB5/l)所产生的费用150000欧元也可计入生产成本。

       当地政府对该厂的进一步要求是:建议果汁生产厂将污水进行无害化处理,达到直接排放的标准。如果建造可以达到当地政府要求的污水处理设施,则污水处理的费用和附加到生产成本中分摊的费用使得企业的产品价格大幅度上升,是果汁企业所无法承受的。好氧法和厌氧法污水处理设备的报价高低不一,价格差在300000~450000欧元之间。达到直接排放的质量与企业的周期性生产之间存在着较大的困难。基于上述原因,果汁生产厂让地方政府了解一下是否可以与其他企业一起共同参与污水处理系统的建设和使用。而调查的结果是:同时在炎热的季节里处理多个企业的类似污水将会增加通风排气费用,以降低环境生物影响的等级程度。一种可行的方案是:果汁生产企业的生产成本增加150000欧元,同时负责建造一座污水存储库,以补偿、平衡各个季节的生产污水排放量。目的是实现污水排放的均衡和中性化。在企业生产的旺季允许排放最大为7000EW的污水,并且不必在企业内建立生物分解设施。本例说明:经过对污水排放特性的考虑可以使所有污水排放的相关单位都得到最高经济效益的解决方案了鲜明的对比。