好氧－厌氧－好氧法处理杏仁加工废水工艺

摘要

一种好氧—厌氧—好氧法处理杏仁加工废水工艺，所述工艺包括格栅处理工序。该工艺还包括：曝气沉砂、曝气调节、一级好氧、一级沉淀、厌氧、二级好氧、二级沉淀处理工序。在曝气沉砂池底设置穿孔曝气管。在曝气调节池底设置穿孔曝气管，在曝气调节池旁设置碱液罐，在碱液罐内贮藏石灰乳浆。在一、二级好氧池底设置微孔曝气头，在一、二级好氧池旁设置鼓风机，给一、二级沉淀池设置配套设备：污泥回流泵、中心稳流筒和穿孔集水管。给厌氧池设置配套设备：脉冲布水器、在池底的配水系统和在池底的组合生物填料。本工艺性能稳定，运行成本低，杏仁废水可以达标排放。

说明书

技术领域

本发明涉及化学领域，关系到废水处理工艺，尤其是指在食品加工业中涉及到杏仁加工时所产生的含氰化物有毒废液的生物处理工艺，在国际专利分类表中本发明应分为C02F小类。

背景技术

在杏仁加工过程中，伴随着蒸煮废水及少量酸洗废水的产生，废水有机浓度高、浊度大，并且含有氰化物毒性物质，因为水质情况复杂，给处理工程带来难度。目前，已有的生化法处理废液效果不佳。该蒸煮废液的COD(chemical oxygendemand化学耗氧量)在12,000-18,000ppm之间，氰化物浓度在60mg/l上下。传统的生化法以95％去除率计算，最终排放水的COD也在600-900ppm之间，达不到低于100ppm的排放标准。更何况，由于氰化物的存在，对于微生物的毒化作用，致使细菌生存环境异常恶化，传统生化法的COD去除率仅在50-60％之间。

发明内容

本发明的目的在于，针对已有技术的不足提供一种低造价、低运行成本的工艺，以解决生化法细菌生长环境和活性与高COD含毒废液之间的矛盾，有效地提高了生化处理效率，使该废液经处理后能够达标排放。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

所述的工艺包括格栅处理工序，主要特点在于：所述的工艺还包括：曝气沉砂、曝气调节、一级好氧、一级沉淀、厌氧、二级好氧、二级沉淀处理工序。

所述的工艺步骤如下：

一.准备阶段

(一)构筑曝气沉砂池、曝气调节池、一级好氧池、一级沉淀池、厌氧池、二级好氧池和二级沉淀池；

(二)设置配套设备

1)在所述的曝气沉砂池底设置穿孔曝气管，

2)在所述的曝气调节池底设置穿孔曝气管，在曝气调节池旁设置碱液罐，在所述的碱液罐内贮藏石灰乳浆，

3)在所述的一级好氧池底设置微孔曝气头，在所述的一级好氧池旁设置鼓风机，

4)给所述的一级沉淀池设置配套设备：污泥回流泵、中心稳流筒和穿孔集水管，

5)给所述的厌氧池设置配套设备：脉冲布水器、在池底的配水系统和在池底的组合生物填料，

5)在所述的二级好氧池底设置微孔曝气头，在所述的二级好氧池旁设置鼓风机，

7)给所述的二级沉淀池设置配套设备：污泥回流泵、中心稳流筒和穿孔集水管，

8)备好生物强化器；

二.启动处理程序

(一)令废水通过所述的格栅流入曝气沉砂池内，启动曝气沉砂工序

1)调节穿孔曝气管的曝气量为2-4m³/min，

2)令水力在曝气沉砂池的停留时间为4-6.5hr；

(二)令通过曝气沉砂工序的废水进入曝气调节池内，启动曝气调节工序

1)调节进入曝气调节池的废水的流量在8-15m³/hr之间，

2)通过设在池底的穿孔曝气管向池内曝气，调节曝气量为2-4m³/min，

3)令碱液罐内贮藏的体积比2-5％的石灰乳浆以0.15-0.35m³/hr的流量投入曝气调节池内，以提高废水PH值到6.5-7.5，

4)控制在曝气调节池的调节时间为6-10hr；

(三)把通过曝气调节工序的废水经水泵一次提升后进入一级好氧池，启动一级好氧工序

1)一级好氧池分为两个廊道以轮流运行，

2)取杏仁加工车间下水道的原始污泥，以污泥与废水体积比为1-3％的比例投入该池内，

3)启动鼓风机并通过池底的微孔曝气头进行曝气，

4)启动生物强化器，通过生物强化器自带的污水泵每一次从该池内抽取曝气液300-500L，该曝气液经过所述的生物强化器15-20小时的培养后再返回到该池内，

5)在运行中，控制污泥浓度为3000-5000mg/l，控制溶解氧在2-4mg/l之间，

6)维持该池水力停留时间为60-80hr；

(四)把通过一级好氧工序的废水泵入一级沉淀池中心稳流筒，启动一级沉淀工序

1)令废水通过中心稳流筒和穿孔集水管流入一级沉淀池，

2)维持该池水力停留时间为6-15hr，沉淀活性污泥，

3)启动污泥回流泵把所述的污泥回流至一级好氧池，污泥回流量为100％；

(五)令通过一级沉淀工序的一级沉淀池的上部的清液进入厌氧池，启动厌氧工序

1)令上述的清液通过脉冲布水器和设在池底的配水系统流入厌氧池，

2)取杏仁加工车间下水道的经过20-40天沤制的原始污泥，以污泥与废水体积比0.5-1.5％的比例投入该池内，

3)维持该池水力停留时间为30-65hr；

(六)令通过厌氧工序的废水进入二级好氧池，启动二级好氧工序

1)二级好氧池分为两个廊道以轮流运行，

2)取杏仁加工车间下水道的原始污泥，以污泥与废水体积比为1-3％的比例投入该池内，

3)启动鼓风机并通过池底的微孔曝气头进行曝气，

4)启动生物强化器，通过生物强化器自带的污水泵每一次从该池内抽取曝气液300-500L，该曝气液经过所述的生物强化器15-20小时的培养后再返回到该池内，

5)在运行中，控制污泥浓度为4000-6000mg/l，控制溶解氧≥2mg/l，

6)维持该池水力停留时间为60-80hr；

(七)令通过二级好氧工序的废水进入二级沉淀池，启动二级沉淀工序

1)令废水通过中心稳流筒和穿孔集水管流入二级沉淀池，

2)维持该池水力停留时间为6-15hr，沉淀污泥，实现泥、水分离，

3)启动污泥回流泵把部分污泥回流至二级好氧池，污泥回流量为40-60％，

4)二级沉淀池的剩余污泥入污泥浓缩池，再经过污泥压滤，制成泥饼外运，

5)二级沉淀池的清水达标排放。

所述的曝气沉砂池的容积为35-80m³，所述的曝气调节池的容积为70-110m³，所述的一级好氧池的有效水深为4-6m，所述的一级沉淀池的有效水深为4-6m，所述的厌氧池的容积为200-460m³，所述的二级好氧池的有效水深为4-6m，所述的二级沉淀池的有效水深为4-6m。

在所述的曝气沉砂工序中，所述的曝气量为3m³/min，水力在曝气沉砂池的停留时间为5.3hr。在所述的曝气调节工序中，所述的进入曝气调节池的废水的流量为10m³/hr，所述的曝气量为3m³/min，所述的调节时间为8hr。在所述的一级好氧工序中，所述的污泥与废水的体积比为2％，所述的抽取曝气液为400L，所述的停留时间为70hr。在所述的一级沉淀工序中，所述的停留时间为10hr。在所述的厌氧工序中，所述的原始污泥的沤制时间为30天，所述的污泥与废水的体积比为1％，所述的停留时间为48hr。在所述的二级好氧工序中，所述的污泥与废水的体积比为2％，所述的抽取曝气液为400L，所述的停留时间为70hr。在所述的二级沉淀工序中，所述的停留时间为10hr，所述的污泥回流量为50％。

所述的生物强化器的型号为SKYCLEAN400。

在所述的格栅处理工序中，所述格栅的栅条间距为10mm。

由于采用了上述的技术方案，本发明打破了传统生化法处理工业废水的极限，解决了处理含氰化物废液微生物生存与有毒物质之间的矛盾，使杏仁废液经过处理后，其BOD₅、COD_cr、SS、PH和氰化物含量都有了明显的改善，实现了达标排放。另外，本工艺运行成本相当低，便于推广使用。

具体实施方式

为执行本工艺，首先要构筑曝气沉砂池、曝气调节池、一级好氧池、一级沉淀池、厌氧池、二级好氧池和二级沉淀池。所述的曝气沉砂池的容积为35-80m³，所述的曝气调节池的容积为70-110m³，所述的一级好氧池的有效水深为4-6m，所述的一级沉淀池的有效水深为4-6m，所述的厌氧池的容积为200-460m³，所述的二级好氧池的有效水深为4-6m，所述的二级沉淀池的有效水深为4-6m。必要时可以适当调节。此外，要给上述各池配备必要设备：在所述的曝气沉砂池底设置穿孔曝气管。在所述的曝气调节池底设置穿孔曝气管，在曝气调节池旁设置碱液罐，在所述的碱液罐内贮藏石灰乳浆。在所述的一级好氧池底设置微孔曝气头，在所述的一级好氧池旁设置鼓风机。给所述的一级沉淀池设置配套设备：污泥回流泵、中心稳流筒和穿孔集水管。给所述的厌氧池设置配套设备：脉冲布水器、在池底的配水系统和在池底的组合生物填料。在所述的二级好氧池底设置微孔曝气头，在所述的二级好氧池旁设置鼓风机，给所述的二级沉淀池设置配套设备：污泥回流泵、中心稳流筒和穿孔集水管。另外，需要配置生物强化器。

启动处理程序后，杏仁加工废水通过格栅处理工序，其格栅的栅条间距为10mm，大于10mm的漂浮物及固体污染物等被拦截后除去。废水进入曝气沉砂池后，去除废水中较重的无机物，诸如泥砂及大块沉淀物等在池底沉降；如前所述，在所述的曝气沉砂池底设置穿孔曝气管，其曝气量在2-4m³/min之间，最佳值为3m³/min；在该池的停留时间为4-6.5hr，最佳值为5.3hr；该池的容积为35-80m³，最佳值为56m³；在池底设置穿孔曝气管进行曝气主要是起搅拌作用，还具有预充氧作用，从而避免了在缺氧环境下有机氰化物向无机氰化物的转变；此处的曝气量选择得相当理想，不影响泥砂及大块沉淀物等在池底沉降。经过曝气沉砂工序的杏仁废水进入曝气调节工序后，首先要调节进池的流量，一般选择为8-15m³/hr，最佳值为10m³/hr；通过设在池底的穿孔曝气管向池内曝气，调节曝气量为2-4m³/min，最佳值为3m³/min；此外，令碱液罐内贮藏的体积比2-5％的石灰乳浆以0.15-0.35m³/hr的流量投入曝气调节池内，以提高废水PH值到6.5-7.5；控制在曝气调节池的调节时间为6-10hr，最佳值为8hr；过程反应式为：

在上述阶段，通过格栅工序和曝气沉砂工序去除废水中的漂浮物及固体污染物和去除废水中较重的无机物，诸如泥砂及大块沉淀物等，通过曝气调节工序实现废水浓度、流量的均化，为了避免在缺氧环境下有机氰化物向无机氰化物的转变，在曝气沉砂池和曝气调节池采用穿孔曝气管曝气是此阶段的关键。

通过曝气调节工序的废水经水泵提升后进入一级好氧池之后就启动了一级好氧工序。一级好氧池分为两个廊道以轮流运行；取杏仁加工车间下水道的原始污泥，以污泥与废水体积比为1-3％的比例投入该池内，污泥与废水体积比最佳值为2％；启动鼓风机并通过池底的微孔曝气头进行曝气；启动生物强化器，通过生物强化器自带的污水泵每一次从该池内抽取曝气液300-500L，该曝气液经过所述的生物强化器15-20小时的培养后再返回到该池内，每次抽取曝气液的最佳值为400L，培养驯化时间为20天；在运行中，控制污泥浓度为3000-5000mg/l，控制溶解氧在2-4mg/l之间；维持该池水力停留时间为60-80hr，最佳停留时间为70hr。在该工序中，利用好氧微生物大幅度降解废水中的易降解有机物，并降解废水中的有机氰化物-苦味甙，减少无机氰化物对后续生物处理的影响。微生物对有机物的代谢分解反应如下式表示：

废水中的有机氰化物(主要是-CN)被微生物分解代谢，-CN中的N被用于合成新的微生物细胞，从而避免了无机氰化物的产生。所用的鼓风机为SSR150罗茨鼓风机三台，和二级好氧工序共用(一备二用)。在一个实施例中所用的微孔曝气头共500个，其溶氧效率相当高，该阶段可以实现45％的COD去除率。

将通过一级好氧工序的废水泵入一级沉淀池中心稳流筒，启动一级沉淀工序。令废水通过中心稳流筒和穿孔集水管流入一级沉淀池；维持该池水力停留时间为6-15hr，沉淀活性污泥，最佳实施例的停留时间为10hr；启动污泥回流泵把所述的污泥回流至一级好氧池，污泥回流量为100％；

令通过一级沉淀工序的一级沉淀池的上部的清液进入厌氧池，启动厌氧工序。首先令上述的清液通过脉冲布水器和设在池底的配水系统流入厌氧池；再取杏仁加工车间下水道的经过20-40天沤制(一个实施例的沤制时间为30天)的原始污泥，以污泥与废水体积比0.5-1.5％的比例(一个实施例的体积比为1％)投入该池内；维持该池水力停留时间为30-65hr，其中一个最佳实施例的停留时间为48hr。在具体实施例中，厌氧池分为两格，并联运行，脉冲布水器2台，每格(池)一个，脉冲布水器的直径为1200mm。池底污泥在脉冲水流的作用下被搅起可以充分接触、充分反应。配水系统在池底均布。设在池底的组合生物填料为微生物提供栖息场所，扩大废水与微生物的接触面积。本工序利用厌氧微生物对废水中不易进行好氧处理的难降解有机物进行分解，大分子有机物被降解成小分子易于降解的有机物以利于后续的二级好氧处理。由于大部分有机氰化物已经在前一工序被降解，因此不会产生有机氰化物升高的现象。在该工序中COD去除率为35％。

令通过厌氧工序的废水进入二级好氧池，启动二级好氧工序。二级好氧池分为两个廊道以轮流运行。首先取杏仁加工车间下水道的原始污泥，以污泥与废水体积比为1-3％的比例(一个实施例的体积比为2％)投入该池内。启动鼓风机并通过池底的微孔曝气头进行曝气。启动生物强化器，通过生物强化器自带的污水泵每一次从该池内抽取曝气液300-500L(一个实施例抽取的曝气液为400L)，该曝气液经过所述的生物强化器15-20小时的培养后再返回到该池内。在运行中，控制污泥浓度为4000-6000mg/l，控制溶解氧≥2mg/l。维持该池水力停留时间为60-80hr(一个实施例的停留时间为70hr)。此处所用的鼓风机与一级好氧池相同而且共用。池底微孔曝气头也是500个。由于没有氰化物的影响，该池内微生物的活性显著高于一级好氧池，因此其处理效率也明显高于一级好氧池，COD去除率达到98％。

令通过二级好氧工序的废水进入二级沉淀池，启动二级沉淀工序。令度水通过中心稳流筒和穿孔集水管流入二级沉淀池。维持该池水力停留时间为6-15hr(一个实施例的停留时间为10hr)沉淀污泥，实现泥、水分离。启动污泥回流泵把部分污泥回流至二级好氧池，污泥回流量为40-60％(一个实施例的污泥回流量为50％)。二级沉淀池的剩余污泥入污泥浓缩池，再经过污泥压滤，制成泥饼外运。二级沉淀池的清水达标排放。

本发明采用了生物强化器，该技术的原理是废水处理的优势微生物来源于废水处理系统自身，优势微生物的数量及活性大小决定于废水处理系统的处理效果。本发明的主要内容是选择杏仁废水处理系统中的优势微生物使其迅速增殖，增加活性，进而再返回原废水处理系统中增加系统的处理效果。本发明采用SKYCLEAN400型号的生物强化器，在实施例中分别从一级好氧池和二级好氧池内用生物强化器自带的污水泵抽取400L曝气液，经过生物强化器15-20小时的培养再分别返回到一级好氧池和二级好氧池内，明显地提高了处理效果。

下面列出各段工序的出水指标：

  项目  BOD₅  (mg/L)  COD_cr  (mg/L)  SS  (mg/L)  氰化物  (mg/L)  PH  曝气沉砂池  曝气调节池  一级好氧池  厌氧池  二级好氧池  出水水质  5500  5500  -  -  -  ＜30  12500  12500  6875  4468  89  ＜100  640  500  55  48  30  ＜60  60  60  2.6  0.5  无  ＜0.5  4-5  6.5-7.5  6.5-7.5  6-9  6-9  6-9