IC厌氧反应器在生物发酵废水中的应用

发布时间：2023-04-03 11:25　人气：

在国民经济高速发展的环境下，企业的快速发展不断地满足国民生活生产的需求，同时也产生了大量的生产废水，如处理不当将会对区域生态环境造成不可逆转的危害。企业生产废水具有成分复杂、处理难度大、污染严重等特点，且不同行业的企业废水类型千变万化。即便是同类型的行业，由于企业车间生产工艺的异同、技术的差异及企业管理理念的不同等，都会导致其产生的废水污染物浓度、种类不尽相同。

  湛江市一生物科技有限公司是一家集研发、生产、销售于一体的现代化生物发酵高新技术产业，主要从事红曲系列产品的生产，其中红曲色素的主要原料为大米、黄豆等，经红球菌液体发酵培养、提取、浓缩精制而成的优质天然使用色素，是红曲菌的次级代谢产物。红曲色素是多种色素的混合物，主要有红色系和黄色系两大类。
  1、废水特点
  企业生产废水中的污染物主要来自产品生产过程中的发酵原料、发酵残余物、酒精和红曲色素及厂区生活污水等，主要废水来源如下：配料清洗水(COD≤1500 mg/L)、发酵洗罐水(COD≤9000 mg/L)、压滤废水(COD≤30000 mg/L)、压滤洗机水(COD≤10000 mg/L)、清液洗机水(COD≤6000 mg/L)、浓缩洗机水(COD≤4000 mg/L)、干燥洗塔水(COD≤3000 mg/L)、车间清洗水(COD≤1500 mg/L)、生活污水(COD≤600 mg/L)等。受车间生产工艺的影响，企业废水排放不规律，车间部分工序产生的废水间歇性排放，且废水中的污染物浓度波动较大。本项目废水主要污染物为 COD、色度、氨氮、悬浮物等，尤其是 COD、色度高。根据水质检测结果，综合调节池内部的废水 B/C 值约 0.20~0.25 之间，可生化性相对较差，且有机污染物稳定性高较难降。
  根据企业生产周期，将企业生产废水分为高浓度废水和其他废水(含部分生活污水)，其中高浓度废水水量约 100 m3/d，主要指标：pH 3.0~5.0、COD≤21000 mg/L、悬浮物≤1500 mg/L、色度≤14000；其他废水水量约 200 m3/d，主要指标：pH 6.0~7.0、COD≤2500 mg/L、悬浮物≤1500 mg/L、色度≤3100。考虑到高浓度废水 pH 值偏低、有机污染物浓度高的情况，该类废水单独设置储存池，防止高负荷进水破坏废水处理系统的稳定性；同时为保证后续废水处理系统的稳定运行，高浓度废水须调整pH后再泵入综合调节池，与其他废水混合均匀水质、水量后进入后续废水处理系统。

  2、废水处理工艺流程
  本项目为企业原废水处理站的升级改造工程，最大限度的利用原有处理设施，以节省建设投资。根据业主提供的数据确定本工程设计总处理规模为 300 m3/d(含部分生活污水)，废水处理系统按每天 20 h 运行设计，设计出水水质标准详见表 1。根据原废水处理系统运行情况、废水的水质特点及现场试验结果，综合技术经济等分析后确定该企业废水处理工程工艺流程如下：综合调节池－微电解池－混凝沉淀池－气浮池－中间水池－厌氧内循环反应器(IC)－厌氧沉淀池－生物接触氧化池－MBR 膜池－深度脱色池－排放渠。
  在该项目中，核心处理工艺为IC厌氧内循环反应器。厌氧生物处理技术具有处理能耗低、处理效果好、污泥产量小、抗冲击负荷高等优点。通过厌氧生物处理过程不仅可以将有机物分解转化为甲烷和二氧化碳等，对于难降解的生产废水，还可以进一步提高废水的可生化性，是一种有效去除有机污染物并使其矿化的生物处理技术。厌氧内循环反应器作为一种高效厌氧反应器，从结构上看它是由上下两层 UASB 叠加串联而成，其基本的特点是有很大的高径比(一般在 4~8 之间)，反应器的设计高度可达 16~25 m，有效的减少了用地面积，也是本项目选择厌氧内循环反应器作为核心处理工艺的主要因素之一。厌氧内循环反应器的进水首先进入反应器底部的第一反应室，废水与反应器内的厌氧污泥接触混合均匀，废水中的大部分有机物在反应室内被厌氧微生物降解并被转化成沼气。产生的沼气在收集管内上升的同时将反应器反应室内的废水提升至反应器顶部的气液分离器；在气液分离器气水分离后沼气排出，污水通过回流管回流至第一反应器的底部，实现了反应器的内部循环，同时保证了反应器内部的上升流速。正是由于厌氧内循环反应器(IC)这种内循环的作用，反应器调试启动完成后基本不需要借助外在动力进行内循环，大大地降低了废水处理系统的能耗。
  通过前期对本项目废水水质特性及原废水处理工程的运行情况分析，该企业生产废水的有机污染物浓度高、色度高、可生化性较差，且有机物降解难度较大，常规的生化处理系统对本项目有机污染物的去除效果较差。针对本工程废水以上特点，在有机污染物降解层面，方案设计选择了高效的厌氧反应器。

  经运行后，该企业废水得到了很好的处理，污泥产量小，抗冲击负荷高，实现了经济效益和环境效益的双重优势。该项目的成功实践，为其他相关行业的污水处理得到了很好的借鉴意义，中侨启迪一体化污水处理设备的普适性强、高效、经济、节能的优点在今后的应用中会受到更多环保人士的青睐。

  山东中侨启迪环保装备有限公司成立于2013年，是一家集技术研发、项目设计、设备制造、工程安装、调试运营、技术咨询服务为体的高新技术企业。
  公司主要经营：一体化污水处理设备、气浮机、过滤器:多年来致力研发、创新、深耕一体化污水处理设备，追求精益求精，助推水处理技术及制造行业的前进。并陆续推出了中侨箱、中侨罐、MBBR一体化污水处理设备QDPP一体化污水处理设备等核心产品。
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