一种食品工业污水处理系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于污水处理系统领域，尤其涉及一种食品工业污水处理系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着食品工业的大力发展，每年排放的污水量很大，排放后的污水处理力度不够，对环境造成很大破坏。现有的食品工业污水处理装置多存在适用范围受限，处理效果较差，成本昂贵，操作维护繁琐，消耗能源资源大的问题，在生产指标大幅度变化或污水特性突变时，无法满足污水处理需求，还可能出现对污水处理系统的损害。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种食品工业污水处理系统，该系统可实现食品工业污水从进水至出水阶段的全设备控制，适用范围较广，操作维护方便，可有效应对生产指标大幅度变化或污水特性突变情况。
[0004]本发明采用的技术方案是:一种食品工业污水处理系统，所述食品工业污水处理系统包括集水井、水力筛、初沉池、调节池、UASB反应器、CASS反应器、砂滤池和流砂过滤器，集水井的食品工业污水通过提升栗进入水力筛，水力筛、初沉池、调节池、UASB反应器、CASS反应器、砂滤池和流砂过滤器通过管道依次连通，调节池与CASS反应器通过管道连通，UASB反应器上设有沼气回收利用系统，食品工业污水处理系统还包括用于冷却调节池中食品工业污水的冷却塔。
[0005]在上述技术方案中，集水井的食品工业污水通过提升栗进入水力筛，然后依次经水力筛、初沉池、调节池的处理，若污水处理负荷在UASB反应器的处理负荷内，则调节池的出水依次进入UASB反应器、CASS反应器、砂滤池和流砂过滤器，经各级反应器处理后达标排放；若污水处理负荷超过UASB反应器的处理负荷，由于调节池与CASS反应器之间是通过管道连通的，调节池流出的部分污水进入UASB反应器，随后经CASS反应器、砂滤池和流砂过滤器处理后达标排放；部分污水则直接进入CASS反应器，随后经砂滤池和流砂过滤器处理后达标排放；若污水处理负荷较低，则调节池的出水直接进入CASS反应器，随后经砂滤池和流砂过滤器处理后达标排放；若污水需要回用时，可直接从CASS反应器排出回用。因此，本发明的食品工业污水处理系统使用范围广，可适应多种水质处理的要求。
[0006]在上述技术方案中，集水井用于收集食品工业污水，由于食品工业污水中，悬浮物含量较高，当污水悬浮物含量较高时，大量悬浮物进入UASB反应器，一方面会引起厌氧污泥的流失，并增加后续处理工艺负荷。同时无机质如硅藻土等会厌氧反应器内沉积，挤占反应器有效空间，降低污泥活性，因此污水处理系统前端设置了水力筛和初沉池，用于除去污水中的部分悬浮物、漂浮物和可沉物。由于UASB反应器对水质、水量和冲击负荷较为敏感，设置调节池，对水质、水量、PH进行调节可保证厌氧反应稳定运行。为了防止调节池内沉淀物积累及因缺氧产生异味，可配风机进行曝气。污水经过UASB反应器时，在反应器中的厌氧菌、兼氧菌的吸附、发酵、产甲烷共同作用下将有机酸分解成甲烷和二氧化碳，通过厌氧处理可提高废水的B/C值，改善废水的可生化性；产生的沼气进入沼气回收利用系统，实现沼气的回收利用，从而提高能源利用率。经UASB反应器流出的污水进入CASS反应器后，由于反应器中的微生物处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而使有机物被池中的微生物降解，同时还具有良好的脱氮、除磷功能。CASS反应器建设费用低，省去了二次沉淀池及污泥回流设备；工艺流程简单，运转费用低，由于曝气是周期性的，池内溶解氧是变化的，沉淀和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著；对有机物的去除率高，出水水质好；管理简单，运行可靠，不易发生污泥膨胀；污泥产量低，性质稳定。砂滤池内主要是石英砂，用于进一步过滤较大粒径的悬浮物。流砂过滤器主要用于进一步过滤粒径较小的悬浮物。在上述构筑物的综合作用下，本发明的污水处理系统可实现食品工业污水从进水至出水阶段的全设备控制，操作维护方便。
[0007]作为对上述技术方案的进一步改进，所述沼气回收利用系统包括依次连通的气水分离装置、脱硫装置、储气装置、增压设备、阻火净化分配器和沼气锅炉，储气装置上还设有泄压装置。沼气从厌氧UASB反应器中产生后，经气水分离装置与污水分离，逸出反应器，经管道输送出后，再经脱硫装置脱去含硫成分，以减少沼气的后续污染。一般来说，沼气的处理到这里基本完成，后续环节主要针对了沼气的使用和储存。经脱硫处理的沼气进入储气装置后，一部分经泄压装置输送出去，另一部分用于生产，沼气将被沼气锅炉使用。用于生产的沼气进入增压设备，再经阻火净化分配器分流并防止回火，然后进入沼气锅炉，随后在蒸汽的作用下加温，用于生产。
[0008]作为对上述技术方案的更进一步改进，所述脱硫装置设有进气口、出气口，由下至上还设有循环水槽、布气层、填充层；循环水槽的上端设有循环水入口，其下端设有排水口，其内承装有碱性液体；布气层中设有布气板，布气板上设有气孔；填充层内设有填料，填充层的上方设有喷淋装置，喷淋装置包括至少一根喷淋管，喷淋管上设有至少一个喷嘴，喷淋管通过计量栗与循环水水槽相连通。循环水槽中的碱液进入喷淋装置，经喷淋装置喷洒后，碱液吸附在填充层上；含有硫化氢的沼气由进气口进入脱硫装置，通过布气板均匀布气，含有沼气的硫化氢被附着在填充层上的碱液吸收，通过中和反应被去除；当填充层饱和后，随着不断喷碱液，部分与硫化氢中和的碱液流到循环水槽中，通过不断循环，使中和反应持续进行。填充层中的填料材质为聚丙烯或聚氯乙烯，具有比表面积大、低压损及物质转移高等特性。
[0009]作为对上述技术方案的更进一步改进，所述阻火净化分配器通过管道及控制阀门连接所述沼气锅炉的燃气喷嘴，燃气喷嘴位于锅炉炉膛内，炉膛口设有一风箱。
[0010]作为对上述技术方案的进一步改进，所述食品工业污水处理系统还包括污泥回收装置，所述污泥回收装置包括污泥浓缩池、加药装置和压滤机，加药装置设于污泥浓缩池中，所述初沉池的污泥和所述CASS反应器的剩余污泥输送至污泥浓缩池，加药装置向污泥浓缩池加入药剂，污泥浓缩处理后，经压滤机脱水形成泥饼。加药装置加入的药剂主要有氢氧化钠，盐酸，三氯化铁。
[0011]作为对上述技术方案的进一步改进，所述压滤机为带式压滤机，带式压滤机的滤液输送至所述CASS反应器。滤液在CASS池中被微生物降解，避免了滤液对环境的污染。
[0012]作为对上述技术方案的进一步改进，所述调节池上设有车间水蒸汽输入口，调节池和所述UASB反应器之间的管道上设有车间废碱输入口。在污水送往UASB途中，来自车间的废碱将被注入，一同进入UASB中，因微生物代谢，UASB中可能出现污泥酸化的情况，影响处理效果，将废碱加入UASB可适当调节酸碱度，尽量使系统在正常酸碱条件下运行。
[0013]作为对上述技术方案的进一步改进，所述食品工业污水处理系统还包括事故池，事故池通过管道分别与所述水力筛和所述初沉池连通，事故池与水力筛之间的管道上以及事故池与初沉池之间的管道上分别设有阀门。一般情况下事故池不启用，除非污水处理系统突然出现高浓度废水，那么高浓度废水将会被排入事故池，避免高浓度化学物质对后续处理环节中的微生物产生破坏性影响。
[0014]作为对上述技术方案的进一步改进，所述食品工业污水处理系统还包括巴氏计量槽，出水经巴氏计量槽排出。巴氏计量槽可用于计量出水量。
[0015]本发明还提供了一种食品工业污水处理方法，包括以下处理过程:
[0016]I)食品工业污水先进入集水井；
[0017]2)集水井出水经提升栗栗入水力筛；
[0018]3)水力筛出水进入初沉池；
[0019]4)初沉池出水进入调节池，来自车间的水蒸气注入调节池；
[0020]5)调节池出水经冷却塔冷却后，输送至UASB反应器，在污水输送至UASB反应器途中，来自车间的废碱将被注入，同时进入UASB反应器中；
[0021]6)UASB反应器出水进入CASS反应器，UASB反应器产生的沼气被回收利用；
[0022]7) CASS反应器出水进入砂滤池；
[0023]8)砂滤池出水进入流砂过滤器；
[0024]9)流砂过滤器出水经巴氏计量槽排出。
[0025]在上述技术方案中，集水井用于收集食品工业污水，收集的污水经水力筛过滤以及初沉池沉淀后，可除去污水中的部分悬浮物、漂浮物和可沉物，以免食品工业污水中的大量悬浮物进入UASB反应器后，引起厌氧污泥的流失，并增加后续处理工艺负荷，同时避免无机质如硅藻土等会厌氧反应器内沉积，挤占反应器有效空间，降低污泥活性。污水进入调节池后，调节池可对水质、水量、PH进行调节以保证厌氧反应稳定运行，为了防止调节池内沉淀物积累及因缺氧产生异味，可配风机进行曝气。污水经过UASB反应器时，在反应器中的厌氧菌、兼氧菌的吸附、