大豆蛋白廢水處理裝置及其處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及環(huán)境保護、污水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，設(shè)及一種由厭氧產(chǎn)甲燒反應(yīng) 器、短程硝化-厭氧氨氧化-反硝化禪合脫氮反應(yīng)器、好氧生物SBR反應(yīng)器聯(lián)用的大豆蛋白 廢水處理裝置及其處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國大豆蛋白產(chǎn)量位居世界前列，每年由此產(chǎn)生大量的大豆蛋白廢水。大豆蛋白 廢水屬于一種較難降解的食品廢水，具有高COD、高氨氮的特點，但目前國內(nèi)正在運行的大 豆蛋白處理工藝著重于去除C0D、SS等指標，并未對氨氮進行側(cè)重處理。"十二五"國民經(jīng)濟 和社會發(fā)展規(guī)劃綱要中明確提出了氨氮減排10 %的目標，現(xiàn)有的大豆蛋白廢水處理工藝難 W滿足新標準的要求。
[0003] (1)大豆蛋白廢水水質(zhì)特點
[0004] 我國大豆蛋白生產(chǎn)企業(yè)多采用堿溶酸沉法分離提煉大豆蛋白，該工藝運行過程中 產(chǎn)生會產(chǎn)生的高濃度廢水來自于乳清廢水和離屯、分離產(chǎn)生的水洗水；低濃度廢水來自于清 洗水。大豆蛋白生產(chǎn)集中、產(chǎn)量較大，由此產(chǎn)生的廢水水量巨大。通常情況下，每生產(chǎn)It 大豆分離蛋白，會產(chǎn)生高濃度廢水約30t，低濃度廢水約70t，同時由于原料品種和提取工 藝效率等原因，其水質(zhì)波動范圍較大。大豆蛋白廢水包含污染物濃度極高，其中B0D高達 5000-8000mg/l，COD高達10000-20000mg/l，懸浮固體高達1500m/l，總氮高達500-1000mg/ L。大豆蛋白廢水具有可生化性較好的特點，BOD ;C0D高達0.6-0. 7,元素配比合理（C:N:P 均值為100:4. 7:0. 2)，有毒有害物質(zhì)含量較少，易于采用生物處理。此外，大豆蛋白廢水抑 值較低，溫度較高，長期放置極易出現(xiàn)腐敗現(xiàn)象并釋放出硫化氨等具有刺激性氣味氣體，廢 水中含有較高濃度的氮、磯等元素，極易導(dǎo)致自然水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化，同時對水生生物產(chǎn)生 毒害作用，具有極高的環(huán)境風(fēng)險。
[0005] (2)大豆蛋白廢水處理技術(shù)
[0006] 我國對大豆蛋白廢水的處理始于上世紀70年代，基于大豆蛋白廢水有機物含量 高，B0D/C0D值較高，可生化性良好的特點，實際工程中多采用多級生物方法進行處理。采 用多級生物方法處理大豆蛋白廢水，常用的工藝類型為厭氧-好氧聯(lián)用，其原因為；大豆蛋 白廢水中有機物含量極高，單獨采用好氧生物處理工藝，需要保證足夠的曝氣量，導(dǎo)致工藝 能耗過大，處理成本過高；而單獨采用厭氧工藝，出水水質(zhì)很難滿足排放標準要求。采用厭 氧-好氧多級生物處理工藝，大豆蛋白廢水首先經(jīng)過厭氧段發(fā)酵，絕大部分有機物得W去 除，廢水中所含的大分子難降解有機物在該一過程中被轉(zhuǎn)化成小分子易降解中間產(chǎn)物；之 后進入好氧段發(fā)酵，利用活性污泥法或氧化塘等工藝進行處理，最終出水中COD的含量能 夠達到排放標準。目前厭氧-好氧多級生物處理方法著重于COD的去除，但不能有效地實 現(xiàn)脫氮目的，出水中仍然含有相當高濃度的氨氮和總氮。因此，亟需引入一種新型工藝，在 保證實現(xiàn)大豆蛋白廢水COD達標排放的同時，有效地去除氨氮、總氮。
[0007] (3)厭氧-禪合脫氮-好氧生物聯(lián)合處理技術(shù)
[000引厭氧生物處理工藝W其高去除負荷、低運行成本等特點被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)大中型 企業(yè)。其中厭氧膨脹顆粒污泥床巧GSB)作為第=代厭氧反應(yīng)器，在處理效果和運行成本 上得到了進一步優(yōu)化；EGSB反應(yīng)器的有機負荷達到了傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器的2-5倍，在尺寸上， 更大的高徑比使得EGSB反應(yīng)器的占地面積遠遠小于其它厭氧反應(yīng)器；EGSB同時具備更強 的抗負荷沖擊能力，在進水濃度突然升高或進水水量突然增大時，EGSB的產(chǎn)氣量也驟增，進 而提升反應(yīng)器內(nèi)部的內(nèi)循環(huán)量，使得高濃度廢水能夠快速被稀釋，有效地降低有機負荷變 化對反應(yīng)器的沖擊；EGSB出水水質(zhì)穩(wěn)定，其頂部S相分離器設(shè)計能夠有效分離泥、水、氣， 出水時，經(jīng)處理后的澄清污水得到排出，顆粒污泥被良好持留在反應(yīng)器內(nèi)部，產(chǎn)生的甲燒等 氣體通過排氣口排出并被收集，可直接燃燒作為反應(yīng)器熱源，保證反應(yīng)器內(nèi)部溫度；此外， EGSB反應(yīng)器出水抑值穩(wěn)定，無需額外投加藥品，使得運行成本進一步被降低。
[0009] 禪合脫氮工藝為短程硝化-厭氧氨氧化-反硝化禪合脫氮工藝。傳統(tǒng)硝化反硝 化工藝具在廢水脫氮方面起到了相當重要的作用，但在處理低碳氮比廢水時需要外加碳 源，同時該工藝也需要更高的曝氣量，使得處理成本大大增加；荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)開發(fā) 的短程硝化（SHARON)工藝，該工藝在堿度充足的有氧條件下將廢水中氨氧化過程控制在 N02-階段，然后在缺氧條件下將N02-反硝化生成氮氣，該工藝沒有進行徹底的硝化作用， 相較于傳統(tǒng)硝化反硝化工藝節(jié)約了 25%的曝氣量也節(jié)省了 40%的外加碳源消耗量；厭氧 氨氧化（ANAMM0幻工藝則是在厭氧條件下，WNH4+-N為電子供體，WN02-或N03-N為電 子受體，直接生成N2的生物氧化過程，參與該反應(yīng)的細菌為自養(yǎng)菌，整個過程不需要額外 投加碳源，ANAMM0X工藝是W中新型的生物脫單工藝。禪合脫氮工藝是將上述S種工藝的 主要菌種禪合于同一反應(yīng)器中，通過優(yōu)化反應(yīng)條件，是短程硝化技術(shù)控制在亞硝化階段，W ANAMM0X技術(shù)進行自養(yǎng)脫氮為主要脫氮反應(yīng)，同時禪合的傳統(tǒng)反硝化細菌能夠部分地降解 廢水中的有機物，規(guī)避因進水有機負荷過大而對ANAMM0X細菌造成沖擊的風(fēng)險。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)中大豆蛋白廢水的處理通常是采用上述厭氧EGSB工藝與短程硝化-厭 氧氨氧化-反硝化禪合脫氮工藝W及好氧SBR工藝中的一種，處理裝置單一，處理效果不明 顯，并且由于各工藝之間相互獨立，差異性較大，不易配合使用，因此，現(xiàn)有技術(shù)中大豆蛋白 廢水的COD與氨氮的去除還存在改進需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商 業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種大豆蛋白廢水處理裝置，該大豆蛋白廢水處 理裝置結(jié)構(gòu)合理，廢水處理效果好。
[0012] 本發(fā)明還提出一種大豆蛋白廢水處理方法。
[0013] 根據(jù)本發(fā)第一方面實施例的大豆蛋白廢水處理裝置，包括：總進水箱；厭氧EGSB 反應(yīng)器，所述厭氧EGSB反應(yīng)器設(shè)有厭氧反應(yīng)區(qū)和位于所述厭氧反應(yīng)區(qū)頂部的厭氧頂部區(qū)， 所述厭氧反應(yīng)區(qū)與所述總進水箱連通，所述厭氧頂部區(qū)設(shè)有=相分離器，所述=相分離器 的頂部設(shè)有出氣孔W及伸出所述厭氧頂部區(qū)的出氣管路，所述厭氧反應(yīng)區(qū)的底部設(shè)有第一 微孔曝氣頭，所述厭氧頂部區(qū)頂端設(shè)有第一溢流堪，所述第一溢流堪上設(shè)有第一出水管路； SNAD反應(yīng)器，所述SNAD反應(yīng)器內(nèi)限定有多個間隔開且互相連通的腔室，所述SNAD反應(yīng)器頂 部設(shè)有封閉所述腔室的頂蓋，鄰近所述厭氧EGSB反應(yīng)器的腔室設(shè)有與所述第一出水管路 連通的進水口，遠離所述厭氧EGSB反應(yīng)器的腔室設(shè)有第一出水口，每個所述腔室內(nèi)分別設(shè) 有第一加熱椿、曝氣頭和攬拌器；沉淀池，所述沉淀池的上部與所述第一出水口連通，所述 沉淀池的頂部設(shè)有第二溢流堪，所述第二溢流堪上設(shè)有第二出水口；好氧SBR反應(yīng)器，所述 好氧SBR反應(yīng)器內(nèi)限定有好氧反應(yīng)區(qū)和設(shè)在所述好氧反應(yīng)區(qū)頂部的好氧頂部區(qū)，所述好氧 反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有第二加熱椿且所述好氧反應(yīng)區(qū)底部設(shè)有第二微孔曝氣頭，所述好氧反應(yīng)區(qū)中 部設(shè)有排水口和排水管路，所述好氧頂部區(qū)設(shè)有第=溢流堪，所述第=溢流堪設(shè)有事故出 水口，所述事故出水口與事故排水管路連通。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明實施例的大豆蛋白廢水處理裝置，EGSB反應(yīng)器能夠有效持留并富集產(chǎn) 甲燒細菌，去除大豆蛋白廢水中的絕大部分有機物；SNAD反應(yīng)器能夠有效利用短程硝化與 厭氧氨氧化等自養(yǎng)細菌實現(xiàn)生物脫氮，同時反應(yīng)器內(nèi)禪合的反硝化細菌能夠有效降解廢水 中殘留的COD，消除因COD過高對自養(yǎng)細菌活性造成的抑制；SBR反應(yīng)器在好氧條件下，通過 控制合理的水力停留時間及SBR運行周期將廢水中殘留的COD與氨氮進一步去除，強化出 水水質(zhì)。上述3個反應(yīng)器通過串聯(lián)形成一套多級生物處理組合工藝，不僅結(jié)構(gòu)合理，而且可 W有效地去除大豆蛋白廢水中的C0D，同時大大提升脫氮效率。
[0015] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的大豆蛋白廢水處理裝置，還可W具有如下附加的 技術(shù)特征：
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一微孔曝氣頭與所述出氣管路之間通過第一回 流管路連通，所述第一回流管路上設(shè)有回氣壓縮機，所述SNAD反應(yīng)器設(shè)有與所述曝氣頭連 通的第一空氣壓縮機，所述好氧SBR反應(yīng)器設(shè)有與所述第二微孔曝氣頭連通的第二空氣壓 縮機。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述厭氧反應(yīng)區(qū)的側(cè)壁面上設(shè)有多個取樣口，所述厭 氧反應(yīng)區(qū)的底部與所述總進水箱連通，所述厭氧反應(yīng)區(qū)與所述總進水箱之間設(shè)有第一進水 累，所述厭氧反應(yīng)區(qū)的上部與底部之間設(shè)有第一回流累。
[001引根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一出水管路與所述SNAD反應(yīng)器之間設(shè)有第一 儲水箱，所述第一儲水箱與所述SNAD反應(yīng)器之間設(shè)有第二進水累；所述第二出水口與第二 出水管路連通，所述第二出水管路與所述好氧SBR反應(yīng)器之間設(shè)有第二儲水箱，所述第二 儲水箱與所述好氧SBR反應(yīng)器之間設(shè)有第=進水累。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述沉淀池的底部設(shè)有回流口，所述SNAD反應(yīng)器的鄰 近所述厭氧EGSB反應(yīng)器的腔室設(shè)有污泥回流口，所述回流口與所述污泥回流口之間通過 第二回流管路連通，所述第二回流管路上設(shè)有第二回流累。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述SNAD反應(yīng)器的多個腔室中，任意兩個相鄰的腔室 之間的進口和出口在上下方向上錯開設(shè)置。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述厭氧EGSB反應(yīng)器、所述SNAD反應(yīng)器和所述沉淀池 的外部分別包裹有遮光保溫材料。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明第二方面實施例的大豆蛋白廢水處理方法，包括W下步驟；S1 ;取 厭氧產(chǎn)甲燒顆粒污泥進行厭氧反應(yīng)，使得顆粒污泥濃度達到5000-6000mg/L;S2 ;