本发明涉及厌氧预处理领域，具体涉及一种厌氧反应预处理系统及其处理工艺。
背景技术：
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(SS)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。常用的生物处理方式有厌氧处理工艺、好氧处理工艺、厌氧-好氧多级生物处理工艺、厌氧-耦合脱氮-好氧生物联合处理工艺。
大量豆清废水在进行厌氧处理之前必须经过去除悬浮物的处理，传统的去除悬浮物的方法是气浮，采用涡凹气浮或溶气气浮，经过实践验证这两种方法去除悬浮物都非常有限，只有60％的去除率，出水含固量比较高，而且添加的絮凝剂比较多，对厌氧反应非常不利。
CN104261595A公开了一种大豆蛋白乳清废水预处理方法，包括如下步骤：在大豆蛋白乳清废水中加入1000-2000ppm的聚合硫酸铁和10-20ppm阴离子酰胺，混匀后进入气浮机1进行气浮，固相1进入浮渣池，液相1进入调节池1；将调节池1内的清液加入氢氧化钙浊液调节pH至6.0-7.0后，再先后加入1000-2000ppm的聚合硫酸铁和10-20ppm阴离子酰胺，混匀后进入气浮机2进行气浮，固相2进入浮渣池，液相2进入厌氧调节池；在气浮1和气浮2得到的固相混合物中加入氢氧化钙溶液调节pH至10.0以上，然后加入20-40ppm阴离子酰胺混匀后进入叠螺机脱水，液相3进入调节池1，固相3另作他用。该申请采用多次添加絮凝剂、对后续厌氧反应非常不利；多次进行气浮操作，悬浮物去除率也仅有60％。
CN101239760A公开了一种工业豆清水预处理工艺，包括豆清水调pH值至6-8后，先后分别加入聚合氯化铝溶液和聚合氯化铝溶液；液体静置后，分离沉淀物；余液再次调pH值，并再次分别加入聚合氯化铝溶液和聚合氯化铝溶液。该申请需预先调节pH值，且需多次分别加入絮凝剂，对后续厌氧反应非常不利；且悬浮物去除率小于91％。
CN104386880A公开了一种大豆蛋白污水的处理方法，包括以下步骤：车间废水经调节池初步处理后进入一级气浮处理，添加聚合氯化铝和阴离子聚丙烯酰胺，出水悬浮物含量降至1800mg/L；一级气浮出水与好氧活性污泥在生物吸附池中混合，反应完成后进入二级气浮进行泥水分离；泥水分离后清水进入厌氧反应段处理，使水中的COD降至600mg/L；之后进行串联A/O工艺处理，控制污泥浓度3000mg/L，溶解氧3mg/L；好氧出水中COD降至60mg/L。该申请同样采用多次气浮处理，悬浮物去除率不高，且厌氧反应前需进行生物吸附池进行泥水分离，处理工艺复杂。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种厌氧反应预处理系统以及采用该系统进行豆清废水的处理方法。
本发明采用的技术方案为：一种厌氧预处理系统，其由混凝沉淀系统和预酸化系统组成，其中，混凝沉淀系统由混凝沉淀罐、第一输送系统和第一辅料供应系统组成；预酸化系统由预酸化罐、第二输送系统和第二辅料供应系统组成；混凝沉淀罐上部通过带有阀门的第一管道与预酸化罐中部第一液相入口流体连通。优选地，第一管道上设有第一输液泵。
前述方案中，优选地，第一输送系统包括与混凝沉淀罐中部液相入料口连通的进水泵、与混凝沉淀罐底部连接的机械脱水设备以及位于所述机械脱水设备和所述混凝沉淀罐之间的污泥泵；所述机械脱水设备用于将混凝沉淀罐内的沉淀物进行固-液分离；第一辅料供应系统包括与混凝沉淀罐上部或顶部的辅料入口连通的PAM储罐和PAC储罐。优选地，所述机械脱水设备为离心分离机。
前述方案中，优选地，第二辅料供应系统由碱液储罐组成；第二输送系统包括：连通于所述机械脱水设备液相出口与预酸化罐上部第二液相入口的第二管道以及位于第二管道上的第二输液泵；连通于所述碱液储罐与预酸化罐上部第三液相入口的第三管道以及位于第三管道上的第三输液泵。
上述方案中，优选地，还包括与预酸化罐下部液相出口连通的厌氧罐。优选地，预酸化罐下部液相出口与所述厌氧罐连通管道(第四管道)上设有第四输液泵。优选地，各管道上设置一个或多个流量控制阀。优选地，所述控制阀为蝶阀。所述蝶阀由PLC控制系统控制。
一种采用前述厌氧预处理系统进行豆清废水处理方法，其包括如下步骤：(1)、将配置好的聚丙烯酰胺溶液和聚合氯化铝溶液通过第一辅料供应系统送入混凝沉淀罐，从车间排出的原乳清废水通过第一输送系统中的进水泵送入混凝沉淀罐，静置1-2h，分层形成沉淀物和上清液；(2)、在将上述上清液送入预酸化罐前通过第二辅料供应系统向预酸化罐供应部分碱液，静置反应完成后将所述上清液通过第一管道送入预酸化罐，调整预酸化pH值在5-6，预酸化时间1.5-2.5h，预酸化结束后泵送进入厌氧罐进行厌氧处理。优选地，混凝沉淀罐内溶液中PAM的含量为5-8ppm，PAC的含量为800-900ppm。
上述方案中，优选地，前述预酸化时间为2h，预酸化pH值控制在5.3-5.6。
上述方案中，优选地，优选地，前述分层形成沉淀物通过前述机械脱水设备进行固-液分离，将固-液分离所分离出的废水送入所述预酸化罐与通过所述碱液储罐送入所述预酸化罐的碱液用于调整预酸化pH值。优选地，所述碱液为石灰溶液。
本发明的有益效果在于：本发明具有如下显著的效果：通过混凝沉淀系统一次加入絮凝剂、减少了絮凝剂添加量和添加次数，悬浮物脱除率高达96％以上；通过预酸化处理，缩短厌氧罐内的反应时间、提高污水厌氧处理效率和厌氧处理的负荷。
附图说明
图1为本发明厌氧预处理系统及工艺流程示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明用于豆清废水处理的厌氧预处理系统包括混凝沉淀系统和预酸化系统。其中，混凝沉淀系统由混凝沉淀罐、第一输送系统和第一辅料供应系统组成；所述第一输送系统包括与混凝沉淀罐中部液相入料口连通的进水泵、与混凝沉淀罐底部连接的机械脱水设备以及位于所述机械脱水设备和所述混凝沉淀罐之间的污泥泵；所述机械脱水设备用于将混凝沉淀罐内的沉淀物进行固-液分离；第一辅料供应系统包括与混凝沉淀罐上部或顶部的辅料入口连通的PAM储罐和PAC储罐。预酸化系统由预酸化罐、第二输送系统和第二辅料供应系统组成；所述第二辅料供应系统由碱液储罐组成；第二输送系统包括：连通于所述机械脱水设备液相出口与预酸化罐上部第二液相入口的第二管道以及位于第二管道上的第二输液泵；连通于所述碱液储罐与预酸化罐上部第三液相入口的第三管道以及位于第三管道上的第三输液泵。预酸化罐下部液相出口与厌氧罐连通。混凝沉淀罐上部通过带有阀门的第一管道与预酸化罐中部第一液相入口流体连通。第一管道上设有第一输液泵。
实施例1：
将配置好的聚丙烯酰胺溶液和聚合氯化铝溶液同时通过第一辅料供应系统经混凝沉淀罐上部或顶部的辅料入口送入混凝沉淀罐，此后，从车间排出的原乳清废水通过第一输送系统中的进水泵经混凝沉淀罐中部液相入料口送入混凝沉淀罐，其中，混凝沉淀罐内溶液中PAM的含量为5-8ppm、PAC的含量为800-900ppm，静置1h，混凝沉淀罐中分层形成沉淀物和上清液；沉淀物通过混凝沉淀罐底部经污泥泵送入机械脱水设备进行固-液分离；固-液分离获得的废水通过机械脱水设备液相出口经第二输液泵送入预酸化罐上部第二液相入口；碱液储罐中的碱液通过第三输液泵送入预酸化罐上部第三液相入口；此后，混凝沉淀罐内的上清液通过带有阀门的第一管道经第一输液泵送入预酸化罐中部第一液相入口；通过调整碱液的供应量控制预酸化罐中溶液的pH值在5，预酸化罐中预酸化反应时间1.5h，预酸化结束后通过第四输液泵将预酸化罐中溶液送入厌氧罐进行厌氧处理。经检测，静置1h后混凝沉淀罐中上清液相对于车间排出的原乳清废水的其SS脱除率为96.8％、COD去除率为93.6％。
实施例2：
将配置好的聚丙烯酰胺溶液和聚合氯化铝溶液同时通过第一辅料供应系统经混凝沉淀罐上部或顶部的辅料入口送入混凝沉淀罐，此后，从车间排出的原乳清废水通过第一输送系统中的进水泵经混凝沉淀罐中部液相入料口送入混凝沉淀罐，其中，混凝沉淀罐内溶液中PAM的含量为5-7ppm、PAC的含量为800-850ppm，静置1.5h，混凝沉淀罐中分层形成沉淀物和上清液；沉淀物通过混凝沉淀罐底部经污泥泵送入机械脱水设备进行固-液分离；固-液分离获得的废水通过机械脱水设备液相出口经第二输液泵送入预酸化罐上部第二液相入口；碱液储罐中的碱液通过第三输液泵送入预酸化罐上部第三液相入口；此后，混凝沉淀罐内的上清液通过带有阀门的第一管道经第一输液泵送入预酸化罐中部第一液相入口；通过调整碱液的供应量控制预酸化罐中溶液的pH值在5.3，预酸化罐中预酸化反应时间2h，预酸化结束后通过第四输液泵将预酸化罐中溶液送入厌氧罐进行厌氧处理。经检测，静置1.5h后混凝沉淀罐中上清液相对于车间排出的原乳清废水的其SS脱除率为97.1％、COD去除率为94.1％。
实施例3：
将配置好的聚丙烯酰胺溶液和聚合氯化铝溶液同时通过第一辅料供应系统经混凝沉淀罐上部或顶部的辅料入口送入混凝沉淀罐，此后，从车间排出的原乳清废水通过第一输送系统中的进水泵经混凝沉淀罐中部液相入料口送入混凝沉淀罐，其中，混凝沉淀罐内溶液中PAM的含量为6-8ppm、PAC的含量为850-900ppm，静置2h，混凝沉淀罐中分层形成沉淀物和上清液；沉淀物通过混凝沉淀罐底部经污泥泵送入机械脱水设备进行固-液分离；固-液分离获得的废水通过机械脱水设备液相出口经第二输液泵送入预酸化罐上部第二液相入口；碱液储罐中的碱液通过第三输液泵送入预酸化罐上部第三液相入口；混凝沉淀罐内的上清液通过带有阀门的第一管道经第一输液泵送入预酸化罐中部第一液相入口；通过调整碱液的供应量控制预酸化罐中溶液的pH值在5.6，预酸化罐中预酸化反应时间2h，预酸化结束后通过第四输液泵将预酸化罐中溶液送入厌氧罐进行厌氧处理。经检测，静置2h后混凝沉淀罐中上清液相对于车间排出的原乳清废水的其SS脱除率为97.8％、COD去除率为94.9％。
实施例4：
将配置好的聚丙烯酰胺溶液和聚合氯化铝溶液同时通过第一辅料供应系统经混凝沉淀罐上部或顶部的辅料入口送入混凝沉淀罐，从车间排出的原乳清废水通过第一输送系统中的进水泵经混凝沉淀罐中部液相入料口送入混凝沉淀罐，其中，混凝沉淀罐内溶液中PAM的含量为6-8ppm、PAC的含量为850-900ppm，静置1h，混凝沉淀罐中分层形成沉淀物和上清液；沉淀物通过混凝沉淀罐底部经污泥泵送入机械脱水设备进行固-液分离；固-液分离获得的废水通过机械脱水设备液相出口经第二输液泵送入预酸化罐上部第二液相入口；碱液储罐中的碱液通过第三输液泵送入预酸化罐上部第三液相入口；混凝沉淀罐内的上清液通过带有阀门的第一管道经第一输液泵送入预酸化罐中部第一液相入口；通过调整碱液的供应量控制预酸化罐中溶液的pH值在5.6，预酸化罐中预酸化反应时间2h，预酸化结束后通过第四输液泵将预酸化罐中溶液送入厌氧罐进行厌氧处理。经检测，静置1h后混凝沉淀罐中上清液相对于车间排出的原乳清废水的其SS脱除率为97.4％、COD去除率为94.6％。
对比例1：
配置好的聚丙烯酰胺溶液和聚合氯化铝溶液；将配置好的聚丙烯酰胺溶液通过第一辅料供应系统经混凝沉淀罐上部或顶部的辅料入口送入混凝沉淀罐，此后，从车间排出的原乳清废水通过第一输送系统中的进水泵经混凝沉淀罐中部液相入料口送入混凝沉淀罐，其中，混凝沉淀罐内溶液中PAM的含量为6-8ppm，静置1h，此后将配置好的聚合氯化铝胺溶液通过第一辅料供应系统经混凝沉淀罐上部或顶部的辅料入口送入混凝沉淀罐，控制混凝沉淀罐内PAC的含量为850-900ppm，再静置1h；静置结束后混凝沉淀罐中分层形成沉淀物和上清液；沉淀物通过混凝沉淀罐底部经污泥泵送入机械脱水设备进行固-液分离；固-液分离获得的废水通过机械脱水设备液相出口经第二输液泵送入预酸化罐上部第二液相入口；碱液储罐中的碱液通过第三输液泵送入预酸化罐上部第三液相入口；此后，混凝沉淀罐内的上清液通过带有阀门的第一管道经第一输液泵送入预酸化罐中部第一液相入口；通过调整碱液的供应量控制预酸化罐中溶液的pH值在5.6，预酸化罐中预酸化反应时间2h，预酸化结束后通过第四输液泵将预酸化罐中溶液送入厌氧罐进行厌氧处理。经检测，静置2h后混凝沉淀罐中上清液相对于车间排出的原乳清废水的其SS脱除率为81.6％、COD去除率为83.5％。
对比例2：
配置好的聚丙烯酰胺溶液和聚合氯化铝溶液；将配置好的聚合氯化铝胺溶液通过第一辅料供应系统经混凝沉淀罐上部或顶部的辅料入口送入混凝沉淀罐，此后，从车间排出的原乳清废水通过第一输送系统中的进水泵经混凝沉淀罐中部液相入料口送入混凝沉淀罐，控制混凝沉淀罐内PAC的含量为850-900ppm，静置1h；此后将配置好的聚丙烯酰胺溶液通过第一辅料供应系统经混凝沉淀罐上部或顶部的辅料入口送入混凝沉淀罐，控制混凝沉淀罐内溶液中PAM的含量为6-8ppm，再静置1h；静置结束后混凝沉淀罐中分层形成沉淀物和上清液；沉淀物通过混凝沉淀罐底部经污泥泵送入机械脱水设备进行固-液分离；固-液分离获得的废水通过机械脱水设备液相出口经第二输液泵送入预酸化罐上部第二液相入口；碱液储罐中的碱液通过第三输液泵送入预酸化罐上部第三液相入口；此后，混凝沉淀罐内的上清液通过带有阀门的第一管道经第一输液泵送入预酸化罐中部第一液相入口；通过调整碱液的供应量控制预酸化罐中溶液的pH值在5.6，预酸化罐中预酸化反应时间2h，预酸化结束后通过第四输液泵将预酸化罐中溶液送入厌氧罐进行厌氧处理。经检测，静置2h后混凝沉淀罐中上清液相对于车间排出的原乳清废水的其SS脱除率为84.3％、COD去除率为85.1％。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上可知，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。