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：曾工 ：

水果罐頭加工廠污水處理設(shè)備

摘 要

罐頭廠每天排放大量廢水，有機物含量較高，對環(huán)境污染嚴(yán)重。以丹東罐頭廠為例，通過采用氣浮+MBR處理工藝，可使罐頭廠排水達到國家城鎮(zhèn)污水處理廠一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。

前言

MBR全稱膜生物反應(yīng)器，是將膜技術(shù)應(yīng)用于污水處理的一項新興技術(shù)。MBR可在緊湊的空間內(nèi)同時實現(xiàn)微生物對污染物質(zhì)的降解和超濾膜對污染物質(zhì)的分離，而降解與分離之間又存在著協(xié)同作用，是一種高效、實用的污水處理技術(shù)。其出水中不含懸浮物，COD也很低，而且只需投加少量消毒劑，避免了管道的二次污染，排水可以回用或直接排放，實現(xiàn)了污水的資源化。但MBR在國內(nèi)應(yīng)用于實際工程的卻不多，主要原因是因為膜的價格較高，增加了工程投資。不過隨著膜技術(shù)的成熟、膜組件的大規(guī)模生產(chǎn)，膜的價格已在逐年降低。同時，水排放標(biāo)準(zhǔn)提高后，MBR工藝比傳統(tǒng)廢水三級處理方法的優(yōu)勢明顯，所以該工藝具有廣闊的應(yīng)用前景。本文結(jié)合丹東罐頭廠污水處理工程，介紹了該廠污水處理工程的MBR系統(tǒng)設(shè)計。

水果罐頭加工廠污水處理設(shè)備

罐頭廠是一家生產(chǎn)、加工、貯存板栗和水果罐頭的企業(yè)，產(chǎn)品遠銷日本、韓國和東南亞等國家及地區(qū)。在罐頭生產(chǎn)的同時會產(chǎn)生大量廢水，而且懸浮物和有機物濃度較高，對環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著人們環(huán)保意識的增強和國家節(jié)能減排力度的加大，丹東罐頭廠建成了一座污水處理系統(tǒng)，采用氣浮+MBR處理工藝，使罐頭廠的排水達到了國家城鎮(zhèn)污水處理廠一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。

1 污水水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)丹東罐頭廠的原始資料，污水水量為200m3/d，處理能力按10m3/h設(shè)計，工藝設(shè)施按24h連續(xù)運行設(shè)計。出水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918/2002）一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計進出水水質(zhì)見表1。

2 工程主體工藝流程的確定

2.1 MBR與傳統(tǒng)三級污水處理工藝的比較（見表2） 

從表2比較可見，MBR比傳統(tǒng)三級污水處理工藝有明顯優(yōu)點。因此本工程選用氣浮+MBR處理工藝。

2.2 處理工藝流程 

根據(jù)以上設(shè)計原則與設(shè)計水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)，本工程采用*的膜生物反應(yīng)器法（MBR法），處理工藝流程如下圖。

3 污水處理工藝流程說明

3.1 格柵 

格柵用以去除污水中較大顆粒和纖維狀的雜質(zhì)，防止泵的阻塞和損傷，減輕處理負荷。來水具有一定的作用水頭，重力自流到格柵，格柵出水重力自流入調(diào)節(jié)池。因來水水量較少，大顆粒雜物不多，格柵采用無動力式，截留下來的污物由人工清除。格柵寬度200mm，格柵縫隙1mm，材質(zhì)為304鋼。

3.2 污水調(diào)節(jié)池 

調(diào)節(jié)池用以調(diào)節(jié)水量、均化水質(zhì)，使后續(xù)處理工藝在相對穩(wěn)定的條件下工作，同時調(diào)節(jié)池設(shè)風(fēng)機曝氣，除臭降溫，還可防止懸浮物沉積。調(diào)節(jié)池出水由提升泵提升至氣浮單元。池內(nèi)沉積的污泥和砂礫由人工定期清理。調(diào)節(jié)池主要設(shè)計參數(shù)：有效水深為3m；有效容積為80m3；HRT為8h。

3.3 氣浮池 

罐頭產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的廢水含有較多的蛋白質(zhì)、果膠和懸浮物，而這些物質(zhì)比重小、可生化性較差，因此只能通過氣浮的方式將這些物質(zhì)去除。

氣浮池由池本體、刮油機、空壓機、溶氣罐和溶氣泵等組成。處理能力為30m3/h，尺寸4.50×2×2.2（m）。材質(zhì)碳鋼（Q235-A），內(nèi)部防腐襯玻璃鋼外涂醇酸磁漆。

3.4 MBR生化處理 

（1）生物接觸氧化

生物接觸氧化由氧化池、填料、布水裝置和曝氣系統(tǒng)四部分組成，運行時填料全部浸沒在污水中，利用機械裝置向水體充氧，生物膜絕大部分附著在固體填料上。由于吸附作用，生物膜表面上附著一層滯流薄水層，空氣中的氧通過滯流層進入生物膜，在有氧條件下，污水層內(nèi)的有機物不斷被膜中微生物吸附、氧化分解。滯流層內(nèi)的有機物濃度大大低于流動層，在傳質(zhì)推動力作用下，流動層內(nèi)的有機物不斷向附著層轉(zhuǎn)移，使流動層在整體流動中逐步得到凈化，達到處理污水中有機物的目的。

（2）膜生物反應(yīng)器（MBR）

在本工程的膜生物反應(yīng)器中，采用的是日本三菱公司生產(chǎn)的膜元件。膜元件以一種*結(jié)構(gòu)組合成膜組件浸放于曝氣池中，由于膜0.3微米的孔徑能夠阻止細菌通過，所以可將曝氣池中的細菌膠團和游離細菌全部保留在曝氣池中，從而實現(xiàn)了泥水分離，免除了后續(xù)的二沉池，各種懸浮顆粒、細菌、藻類、COD及有機物均可得到有效去除，保證了出水懸浮物接近零的優(yōu)良出水水質(zhì)，可以直接回用。

由于微濾膜的近乎的細菌隔離作用，可使曝氣池中的生物濃度達到1萬mg/L以上，不僅提高了曝氣池抗沖擊負荷的能力，而且將所需的曝氣池容積縮減至傳統(tǒng)曝氣方式的1/8～1/5。池容積的縮小大大降低了生化系統(tǒng)的投資費用和運行費用。

采用鼓風(fēng)機曝氣，在提供微生物生長所必須的溶解氧之外，還可使上升的氣泡及其產(chǎn)生的紊動水流清洗膜絲表面，阻止污泥聚集，保持膜通量穩(wěn)定，設(shè)計氣水比為20∶1。MBR中產(chǎn)生的剩余污泥由氣提泵定量提升至污泥濃縮池，污泥在其中濃縮，并使污泥減容，上清液回流至調(diào)節(jié)池。因來水營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，為保證活性污泥反應(yīng)正常進行，調(diào)節(jié)來水的營養(yǎng)平衡，在MBR的進水管道中注入營養(yǎng)劑（由磷酸氫二銨和尿素配制），MBR出水由自吸泵抽送至回用水池。

（3）膜清洗

使用膜分離活性污泥法時，為了保持*的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，藥品清洗是*的。系統(tǒng)外浸漬清洗指從活性污泥池中取出膜組件，在裝有規(guī)定藥液的其它清洗池內(nèi)浸漬一定時間，分解附著到膜表面的有機物等，恢復(fù)膜間壓差的方法。系統(tǒng)外浸漬清洗需要浸漬清洗池、膜組件取出用設(shè)備（提升機等）、高壓水清洗設(shè)備（可以使用自來水），以及各藥液池等。一般是先堿洗，后酸洗。但根據(jù)膜堵塞情況（排水種類不同），也可只使用堿洗，具體措施需根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定。

（4）污泥消化池

膜生物反應(yīng)器所排放的剩余污泥在池中進行好氧消化穩(wěn)定處理，以減少污泥的體積和提高污泥的穩(wěn)定性。好氧消化后的污泥量較少，定期排至菜地用做堆肥（或環(huán)衛(wèi)部門定期用車外運）。上清液回流至調(diào)節(jié)池。上述生化處理系統(tǒng)設(shè)備為半地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，包括一、二級接觸生化池、MBR反應(yīng)池和污泥池，外形尺寸：16×55×3.5（m），處理水量為10m3/h。

3.5 消毒裝置 

消毒方式采用次氯酸鈉殺菌。

3.6 風(fēng)機 

用于膜生物反應(yīng)器、調(diào)節(jié)池預(yù)曝氣及污泥消化池的好氧消化處理等。

4 系統(tǒng)的自控設(shè)計

廢水處理系統(tǒng)的控制全部集成在電控柜中。各設(shè)備的運行由電控柜中的PLC控制， PLC由電源、框架、處理器和I/O模板四部分組成，可以和現(xiàn)場的傳感器、變送器、自動化儀表相連，進行數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理。如調(diào)節(jié)池和MBR的水位情況通過浮球液位計傳送到PLC，通過PLC控制移送泵和自吸泵的動作。當(dāng)調(diào)節(jié)池超過一定水位，并且MBR水位在中水位以下時，移送泵開始工作，將污水送至MBR，直到MBR水位達到高水位。當(dāng)MBR水位在低水位以上時，自吸泵開始間歇工作，抽出的膜處理水送入回用水池。如果MBR的水位降至中水位以下，污水會由移送泵自動補充至高水位，此動作反復(fù)進行，直至調(diào)節(jié)池水位下降至低水位，移送泵停止工作，MBR水位降至低水位以下時，自吸泵停止工作。

投加消毒劑和營養(yǎng)劑的計量泵分別與移送泵和自吸泵同步，藥劑自動投加。另外，泵與風(fēng)機均有熱過載和空開過載保護，所有潛水泵均有漏電保護。風(fēng)機、移送泵、自吸泵均為1用1備，24h自動切換。改變設(shè)備狀態(tài)的界面為電控柜上的觸摸屏。觸摸屏上的畫面可顯示包括系統(tǒng)中全部設(shè)備的列表，點擊后可看到相應(yīng)設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)，并可對設(shè)備現(xiàn)有狀態(tài)進行改變；同時還可以看到當(dāng)前所有設(shè)備的累計工作時間、各水池的水位、系統(tǒng)運行期間出現(xiàn)的報警等等。當(dāng)有報警發(fā)生時，觸摸屏上有相應(yīng)的報警畫面出現(xiàn)，同時有解決報警的提示。

5 工程運行結(jié)果及環(huán)境效益

工程經(jīng)四個月調(diào)試后，環(huán)境監(jiān)測單位對工程出水進行監(jiān)測，結(jié)果為：COD為38mg/L，BOD為5mg/L，SS為0，pH為7.43，色度為1倍采用氣浮+MBR處理工藝，該罐頭廠排水達到了國家排放標(biāo)準(zhǔn)，每年可少向環(huán)境排放污染負荷COD525t、BOD589t、SS9t，環(huán)境效益顯著。

6 結(jié)論

（1）丹東罐頭廠污水處理工程采用氣浮+M B R工藝，自2009年10月投產(chǎn)以來運行情況良好，出水水質(zhì)COD平均為38mg/L，BOD平均為8mg/L，SS為0，其水質(zhì)*達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918/2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)和《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ25.1-89）。設(shè)計規(guī)模為10m3/h的MBR污水系統(tǒng)運行成本為1.6元/m3。該工藝應(yīng)用于各種工業(yè)企業(yè)、賓館、寫字樓等是經(jīng)濟可行的。

（2）MBR除污效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，操作簡單，易于管理。

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