大豆蛋白废水处理装置及其处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大豆蛋白废水处理装置及其处理方法，大豆蛋白废水处理装置包括：总进水箱；厌氧EGSB反应器，厌氧EGSB反应器设有厌氧反应区和位于厌氧反应区顶部的厌氧顶部区，厌氧反应区与总进水箱连通，厌氧顶部区设有三相分离器，厌氧顶部区顶端设有第一溢流堰，第一溢流堰上设有第一出水管路；SNAD反应器，SNAD反应器内限定有多个间隔开且互相连通的腔室，每个腔室内分别设有第一加热棒、曝气头和搅拌器；沉淀池；好氧SBR反应器，好氧SBR反应器内限定有好氧反应区和设在好氧反应区顶部的好氧顶部区，好氧反应区内设有第二加热棒且好氧反应区底部设有第二微孔曝气头。

【技术实现步骤摘要】
大豆蛋白废水处理装置及其处理方法
本专利技术涉及环境保护、污水处理
，更具体地，涉及一种由厌氧产甲烷反应器、短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化耦合脱氮反应器、好氧生物SBR反应器联用的大豆蛋白废水处理装置及其处理方法。
技术介绍
我国大豆蛋白产量位居世界前列，每年由此产生大量的大豆蛋白废水。大豆蛋白废水属于一种较难降解的食品废水，具有高COD、高氨氮的特点，但目前国内正在运行的大豆蛋白处理工艺着重于去除COD、SS等指标，并未对氨氮进行侧重处理。“十二五”国民经济和社会发展规划纲要中明确提出了氨氮减排10％的目标，现有的大豆蛋白废水处理工艺难以满足新标准的要求。(1)大豆蛋白废水水质特点我国大豆蛋白生产企业多采用碱溶酸沉法分离提炼大豆蛋白，该工艺运行过程中产生会产生的高浓度废水来自于乳清废水和离心分离产生的水洗水；低浓度废水来自于清洗水。大豆蛋白生产集中、产量较大，由此产生的废水水量巨大。通常情况下，每生产1t大豆分离蛋白，会产生高浓度废水约30t，低浓度废水约70t，同时由于原料品种和提取工艺效率等原因，其水质波动范围较大。大豆蛋白废水包含污染物浓度极高，其中BOD高达5000-8000mg/L，COD高达10000-20000mg/L，悬浮固体高达1500m/L，总氮高达500-1000mg/L。大豆蛋白废水具有可生化性较好的特点，BOD：COD高达0.6-0.7，元素配比合理(C:N:P均值为100:4.7:0.2)，有毒有害物质含量较少，易于采用生物处理。此外，大豆蛋白废水pH值较低，温度较高，长期放置极易出现腐败现象并释放出硫化氢等具有刺激性气味气体，废水中含有较高浓度的氮、磷等元素，极易导致自然水体出现富营养化，同时对水生生物产生毒害作用，具有极高的环境风险。(2)大豆蛋白废水处理技术我国对大豆蛋白废水的处理始于上世纪70年代，基于大豆蛋白废水有机物含量高，BOD/COD值较高，可生化性良好的特点，实际工程中多采用多级生物方法进行处理。采用多级生物方法处理大豆蛋白废水，常用的工艺类型为厌氧-好氧联用，其原因为：大豆蛋白废水中有机物含量极高，单独采用好氧生物处理工艺，需要保证足够的曝气量，导致工艺能耗过大，处理成本过高；而单独采用厌氧工艺，出水水质很难满足排放标准要求。采用厌氧-好氧多级生物处理工艺，大豆蛋白废水首先经过厌氧段发酵，绝大部分有机物得以去除，废水中所含的大分子难降解有机物在这一过程中被转化成小分子易降解中间产物；之后进入好氧段发酵，利用活性污泥法或氧化塘等工艺进行处理，最终出水中COD的含量能够达到排放标准。目前厌氧-好氧多级生物处理方法着重于COD的去除，但不能有效地实现脱氮目的，出水中仍然含有相当高浓度的氨氮和总氮。因此，亟需引入一种新型工艺，在保证实现大豆蛋白废水COD达标排放的同时，有效地去除氨氮、总氮。(3)厌氧-耦合脱氮-好氧生物联合处理技术厌氧生物处理工艺以其高去除负荷、低运行成本等特点被广泛应用于国内大中型企业。其中厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)作为第三代厌氧反应器，在处理效果和运行成本上得到了进一步优化：EGSB反应器的有机负荷达到了传统厌氧反应器的2-5倍，在尺寸上，更大的高径比使得EGSB反应器的占地面积远远小于其它厌氧反应器；EGSB同时具备更强的抗负荷冲击能力，在进水浓度突然升高或进水水量突然增大时，EGSB的产气量也骤增，进而提升反应器内部的内循环量，使得高浓度废水能够快速被稀释，有效地降低有机负荷变化对反应器的冲击；EGSB出水水质稳定，其顶部三相分离器设计能够有效分离泥、水、气，出水时，经处理后的澄清污水得到排出，颗粒污泥被良好持留在反应器内部，产生的甲烷等气体通过排气口排出并被收集，可直接燃烧作为反应器热源，保证反应器内部温度；此外，EGSB反应器出水pH值稳定，无需额外投加药品，使得运行成本进一步被降低。耦合脱氮工艺为短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化耦合脱氮工艺。传统硝化反硝化工艺具在废水脱氮方面起到了相当重要的作用，但在处理低碳氮比废水时需要外加碳源，同时该工艺也需要更高的曝气量，使得处理成本大大增加；荷兰Delft技术大学开发的短程硝化(SHARON)工艺，该工艺在碱度充足的有氧条件下将废水中氨氧化过程控制在NO2-阶段，然后在缺氧条件下将NO2-反硝化生成氮气，该工艺没有进行彻底的硝化作用，相较于传统硝化反硝化工艺节约了25％的曝气量也节省了40％的外加碳源消耗量；厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺则是在厌氧条件下，以NH4+-N为电子供体，以NO2-或NO3—N为电子受体，直接生成N2的生物氧化过程，参与该反应的细菌为自养菌，整个过程不需要额外投加碳源，ANAMMOX工艺是以中新型的生物脱单工艺。耦合脱氮工艺是将上述三种工艺的主要菌种耦合于同一反应器中，通过优化反应条件，是短程硝化技术控制在亚硝化阶段，以ANAMMOX技术进行自养脱氮为主要脱氮反应，同时耦合的传统反硝化细菌能够部分地降解废水中的有机物，规避因进水有机负荷过大而对ANAMMOX细菌造成冲击的风险。现有技术中大豆蛋白废水的处理通常是采用上述厌氧EGSB工艺与短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化耦合脱氮工艺以及好氧SBR工艺中的一种，处理装置单一，处理效果不明显，并且由于各工艺之间相互独立，差异性较大，不易配合使用，因此，现有技术中大豆蛋白废水的COD与氨氮的去除还存在改进需要。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种大豆蛋白废水处理装置，该大豆蛋白废水处理装置结构合理，废水处理效果好。本专利技术还提出一种大豆蛋白废水处理方法。根据本发第一方面实施例的大豆蛋白废水处理装置，包括：总进水箱；厌氧EGSB反应器，所述厌氧EGSB反应器设有厌氧反应区和位于所述厌氧反应区顶部的厌氧顶部区，所述厌氧反应区与所述总进水箱连通，所述厌氧顶部区设有三相分离器，所述三相分离器的顶部设有出气孔以及伸出所述厌氧顶部区的出气管路，所述厌氧反应区的底部设有第一微孔曝气头，所述厌氧顶部区顶端设有第一溢流堰，所述第一溢流堰上设有第一出水管路；SNAD反应器，所述SNAD反应器内限定有多个间隔开且互相连通的腔室，所述SNAD反应器顶部设有封闭所述腔室的顶盖，邻近所述厌氧EGSB反应器的腔室设有与所述第一出水管路连通的进水口，远离所述厌氧EGSB反应器的腔室设有第一出水口，每个所述腔室内分别设有第一加热棒、曝气头和搅拌器；沉淀池，所述沉淀池的上部与所述第一出水口连通，所述沉淀池的顶部设有第二溢流堰，所述第二溢流堰上设有第二出水口；好氧SBR反应器，所述好氧SBR反应器内限定有好氧反应区和设在所述好氧反应区顶部的好氧顶部区，所述好氧反应区内设有第二加热棒且所述好氧反应区底部设有第二微孔曝气头，所述好氧反应区中部设有排水口和排水管路，所述好氧顶部区设有第三溢流堰，所述第三溢流堰设有事故出水口，所述事故出水口与事故排水管路连通。根据本专利技术实施例的大豆蛋白废水处理装置，EGSB反应器能够有效持留并富集产甲烷细菌，去除大豆蛋白废水中的绝大部分有机物；SNAD反应器能够有效利用短程硝化与厌氧氨氧化等自养细菌实现生物脱氮，同时反应器内耦合的反硝化细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大豆蛋白废水处理装置，其特征在于，包括：总进水箱；厌氧EGSB反应器，所述厌氧EGSB反应器设有厌氧反应区和位于所述厌氧反应区顶部的厌氧顶部区，所述厌氧反应区与所述总进水箱连通，所述厌氧顶部区设有三相分离器，所述三相分离器的顶部设有出气孔以及伸出所述厌氧顶部区的出气管路，所述厌氧反应区的底部设有第一微孔曝气头，所述厌氧顶部区顶端设有第一溢流堰，所述第一溢流堰上设有第一出水管路；SNAD反应器，所述SNAD反应器内限定有多个间隔开且互相连通的腔室，所述SNAD反应器顶部设有封闭所述腔室的顶盖，邻近所述厌氧EGSB反应器的腔室设有与所述第一出水管路连通的进水口，远离所述厌氧EGSB反应器的腔室设有第一出水口，每个所述腔室内分别设有第一加热棒、曝气头和搅拌器；沉淀池，所述沉淀池的上部与所述第一出水口连通，所述沉淀池的顶部设有第二溢流堰，所述第二溢流堰上设有第二出水口；好氧SBR反应器，所述好氧SBR反应器内限定有好氧反应区和设在所述好氧反应区顶部的好氧顶部区，所述好氧反应区内设有第二加热棒且所述好氧反应区底部设有第二微孔曝气头，所述好氧反应区中部设有排水口和排水管路，所述好氧顶部区设有第三溢流堰，所述第三溢流堰设有事故出水口，所述事故出水口与事故排水管路连通。...

【技术特征摘要】
1.一种大豆蛋白废水处理装置，其特征在于，包括：总进水箱；厌氧EGSB反应器，所述厌氧EGSB反应器设有厌氧反应区和位于所述厌氧反应区顶部的厌氧顶部区，所述厌氧反应区与所述总进水箱连通，所述厌氧顶部区设有三相分离器，所述三相分离器的顶部设有出气孔以及伸出所述厌氧顶部区的出气管路，所述厌氧反应区的底部设有第一微孔曝气头，所述厌氧顶部区顶端设有第一溢流堰，所述第一溢流堰上设有第一出水管路；SNAD反应器，所述SNAD反应器内限定有多个间隔开且互相连通的腔室，所述SNAD反应器顶部设有封闭所述腔室的顶盖，邻近所述厌氧EGSB反应器的腔室设有与所述第一出水管路连通的进水口，远离所述厌氧EGSB反应器的腔室设有第一出水口，每个所述腔室内分别设有第一加热棒、曝气头和搅拌器；沉淀池，所述沉淀池的上部与所述第一出水口连通，所述沉淀池的顶部设有第二溢流堰，所述第二溢流堰上设有第二出水口；好氧SBR反应器，所述好氧SBR反应器内限定有好氧反应区和设在所述好氧反应区顶部的好氧顶部区，所述好氧反应区内设有第二加热棒且所述好氧反应区底部设有第二微孔曝气头，所述好氧反应区中部设有排水口和排水管路，所述好氧顶部区设有第三溢流堰，所述第三溢流堰设有事故出水口，所述事故出水口与事故排水管路连通。2.根据权利要求1所述的大豆蛋白废水处理装置，其特征在于，所述第一微孔曝气头与所述出气管路之间通过第一回流管路连通，所述第一回流管路上设有回气压缩机，所述SNAD反应器设有与所述曝气头连通的第一空气压缩机，所述好氧SBR反应器设有与所述第二微孔曝气头连通的第二空气压缩机。3.根据权利要求1所述的大豆蛋白废水处理装置，其特征在于，所述厌氧反应区的侧壁面上设有多个取样口，所述厌氧反应区的底部与所述总进水箱连通，所述厌氧反应区与所述总进水箱之间设有第一进水泵，所述厌氧反应区的上部与底部之间设有第一回流泵。4.根据权利要求1所述的大豆蛋白废水处理装置，其特征在于，所述第一出水管路与所述SNAD反应器之间设有第一储水箱，所述第一储水箱与所述SNAD反应器之间设有第二进水泵；所述第二出水口与第二出水管路连通，所述第二出水管路与所述好氧SBR反应器之间设有第二储水箱，所述第二储水箱与所述好氧SBR反应器之间设有第三进水泵。5.根据权利要求1所述的大豆蛋白废水处理装置，其特征在于，所述沉淀池的底部设有回流口，所述SNAD反应器的邻近所述厌氧EGSB反应器的腔室设有污泥回流口，所述回流口与所述污泥回流口之间通过第二回流管路连通，所述第二回流管路上设有第二回流泵。6.根据权利要求1所述的大豆蛋白废水处理装置，其特征在于，所述SNAD反应器的多个腔室中，任意两个相邻的腔室之间的进口和出口在上下方向上错开设置。7.根据权利要求1-6中任一项所述的大豆蛋白废水处理装置，其特征在于，所述厌氧EGSB反应器、所述S...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚宏，苏佳亮，丁杰，田盛，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11