饲料生产实验室每天1吨污水处理设备详解

一、污水特性

二、处理工艺选择

三、核心单元详解

1. 预处理单元

1. 格栅：不锈钢细格栅（栅隙1-3mm），手动清渣，去除毛发、饲料残渣等大颗粒杂质，避免堵塞后续设备。
2. 调节池：有效容积250L（FRP材质），水力停留时间6h，内设搅拌器（转速50-80r/min），均衡水质水量，防止悬浮物沉积；配套pH传感器（监测范围4-10），通过加药泵投加NaOH（10%溶液）调节pH至7-8。
3. 气浮/沉淀单元：若含油脂较高（>100mg/L），采用小型溶气气浮机（处理量50L/h，溶气压力0.3-0.5MPa），投加PAC（50-100mg/L）和PAM（1-5mg/L），去除80%以上油脂及60% SS；低油脂场景可简化为斜管沉淀池（斜管倾角60°，表面负荷0.5m³/）。

2. MBR生化处理单元

1. 反应器：有效容积500L（304不锈钢材质），分缺氧区（100L）和好氧区（400L），水力停留时间12h。
   • 缺氧区：搅拌器（转速30-50r/min），反硝化菌利用碳源将硝态氮转化为N₂，去除40%-50%总氮。
   • 好氧区：浸没式中空纤维膜组件（PVDF材质，孔径0.2μm，膜面积5-8m²），底部盘式曝气器（曝气量0.5-1m³/h，DO控制2-4mg/L），好氧菌降解COD、氨氮（硝化），MLSS维持8000-12000mg/L。
2. 膜分离系统：自吸泵（流量50L/h，扬程8-10m）间歇产水（运行8min/停2min），跨膜压差（TMP）控制<30kPa；设在线清洗装置（每周柠檬酸（2%）酸洗30min，每月NaClO（0.5%）碱洗60min），离线清洗周期3-6个月。

3. 深度处理与消毒单元

1. 消毒：紫外线消毒器（功率30W，石英套管，照射剂量≥30mJ/cm²），水流经消毒腔（停留时间30s），杀灭大肠杆菌（去除率>99.9%），确保出水微生物达标。
2. 污泥处理：MBR产生少量剩余污泥（产泥量0.1-0.2kgDS/d），通过排泥泵（流量10L/h）排入污泥桶，委外处置（实验室无污泥脱水设施）。

4. 控制系统与辅助设备

1. 自控：PLC控制柜（简化版，手动/自动切换），监测pH、DO、TMP、液位，异常时声光报警；关键参数（产水量、曝气量）手动调节。
2. 加药系统：PAC/PAM加药桶（20L，计量泵流量0.1-1L/h）、NaOH加药桶（50L）、清洗剂储罐（10L），均配搅拌器。

四、处理效果与运行参数

1. 出水水质：COD≤50mg/L，BOD₅≤10mg/L，SS≤10mg/L，氨氮≤5mg/L，总磷≤0.5mg/L，大肠杆菌≤1000个/L（一级A标准）。
2. 能耗：总功率≤1.5kW（曝气泵占60%），日均电耗3-4kWh；药剂消耗：PAC约0.1kg/d，PAM约0.005kg/d，NaOH约0.05kg/d。

五、设备材质与占地

1. 主体材质：调节池/MBR池（FRP/不锈钢），管道（UPVC/304不锈钢），耐腐蚀、轻量化。
2. 设备尺寸：长×宽×高≈2.0m×1.0m×1.5m，可室内安装（需通风、排水）。

六、运行维护要点

1. 每日巡检：格栅清渣、调节池pH、膜TMP、曝气状态；
2. 每周：膜在线清洗，检查加药液位；
3. 每月：校准传感器（pH、DO），清理消毒器套管污垢；
4. 每季度：检查膜丝完整性（泡点测试），更换损坏膜丝。