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物化—生物接触氧化工艺处理酿造废水
 　合肥某酿造有限公司以豆饼、麸皮、糯米为原料，年产酱油、醋、干酱等调味品和酱制品5000t。其废水主要来源于酱油包装工段漏损液、少量酿造残液、酱制品刷罐水和酿造车间地面冲洗水（主要为地面散盐冲洗水）。废水量为60t/d，具体水质情况为CODcr：1200～1500mg/L；BOD：800～1000mg/L；色度：500～800倍；SS：150～200mg/L，pH：6～7。废水具有有机污染浓度高、含盐量大（达1.7％）和色度高等特点。为减少对巢湖流域水体的污染，该单位委托我公司对其酿造污水治理工程进行总承包。污水站自1999年8月投入运行以来运行状况良好，出水水质一直稳定在国家《污水综合排放标准》（GB8978～96）Ⅱ级以下。
1 废水处理流程
1.1 工艺流程的确定
　　根据酿造废水的特点，主要的污染指标为CODcr、BOD5和色度等，由于BOD5/CODcr（=0.66）值较高，所以适宜采用以生化为主的处理工艺。酿造废水中的色度基本是以有机状细小微粒悬浮于废水中而形成的，为了减轻生化处理的负担，保证废水达标排放，因此在生化的前面增加一级物化处理单元，以降低废水中的大部分色度和部分CODcr、BOD5。
　　生化处理部分可采用多种方式：如普通活性污泥法、接触氧化法、SBR法等。因接触氧化法具有流程简单，抗冲击性能好，操作运行稳定、方便，成为我们的首选工艺。
1.2 处理流程简述
　　废水工艺流程见图1。酿造废水首先经粗、细格栅拦截杂物后进人预曝气调节池，待药剂与废水充分混合反应后由污水泵提升进入初沉池进行固液分离，出水进人生物接触氧化池，废水中的有机物经微生物氧化分解后进人二沉地进行泥水分离，二沉池出水经微珠过滤器过滤后出水直接排放。

1.3 污泥处理及处置
　　因合肥深华酿造公司地理位置的特殊性，污水站附近有一200m2燃煤堆放场，初沉池和二沉池污泥定期直接用软管排至燃煤堆放场，拌煤后送锅炉焚烧，有效解决了污泥的出路问题。
2 主要建、构筑物及设计参数
2.1 预曝气调节池
　　采用地下砖砼结构，停留时间20h，内采用穿孔管进行预曝气，气水比为3：1[1]。
2.2 初沉池
　　采用竖流式钢制结构，1座。表面负荷为0.8m3/（m2.h），停留时间2.5h。
2.3 接触氧化池
　　1座，钢制。曝气时间12h，气水比为20：1，设计容积负荷1kgBOD5/（m3.d）。内置半软性分枝式填料，填料高度为2m。池底安装45只WKB215微孔曝气头，空气管采用复合PVC管。
2.4 二沉池
　　采用竖流式钢制结构，1座。表面负荷为0.8m3/（m2.h）停留时间为2.5b。
2.5 清水池
　　钢制，1座，与二沉池共壁结构。有效容积5m3，内设液位控制器一套。
2.6 过滤器
　　2座，钢制。内装微珠滤料，滤速V=10m/h，工作周期12h，滤后水SS≤15mg/L。
2.7 风机房、控制室
　　合建在一幢建筑内。内设可编程序控制器一套及3L13XD罗茨风机2台(1用1备，N＝2.2kw）。
3 处理效果和工程经济指标
3.1 处理效果
　　该工程于1999年6月份动工，7月份建成并试运转，同年11月份顺利通过合肥市环境监测站竣工验收监测。各主体操作单元处理效果见表1。
表1  处理效果（污染物浓度为平均浓度）
序号
项目
CODcr/(mg.L-1)
色度/倍
SS/（mg.L-1)
pH
1
进水口
1226
500
168
6.13
2
衩沉池出水
903
80
65.2
6.10
3
二沉池出水
114
25
74.7
6.98
4
过滤器出水
108
20
5.6
6.94
3.2 工程经济指标
　　整个工程总投资35.60万元，吨水直接运行费用为1.74元/m3。（包括电费、药剂费和人员工资，不含构筑物折旧费）
4 经验与讨论
4.1 本工程建成初期仅采用粗格栅一道，但车间排水塑料袋等杂物较多，运行中经常阻塞水泵，后在粗格栅后增添细格同一道，有效解决了泵的堵塞问题。
4.2 曝气调节池设计合理（调节时间为20h），可以较好地均匀水质、调节水量，避免冲击负荷的出现，为后段处理提供了可靠保障。
4.3 应严格控制絮凝剂反应条件：在调节池内投加石灰乳液，调整废水pH9～10，以改善混凝条件，有利于絮体形成，再通过泵前投药方式使废水与药剂混合反应。调试初期，仅加入F4SO4单一絮凝剂，发现初沉池内矾花细小，且投药量大（达300mg/L），色黄，不易沉降，出水SS在300mg/L左右，增加了处理成本；后增添助凝剂PAM（投药量1mg/L），FeSO4投药量降为180mg/L，矾花大易沉且色变清[2]。
4.4 因废水含盐量较高，调试中根据食盐量浓度大小，分为四个阶段（0.5%，1.0%，1.25%，1.5%）对生物接触氧化池进行挂膜驯化。先将废水稀释至含盐量为0.5％的浓度，投加生活污泥，20d后挂膜成熟，再依次提高废水浓度，每7d为一个周期，40d后按正常排水水质满负荷投入运行。从我们后期监测结果表明：其出水CODcr浓度一直在98.3～131mg/L之间，效果稳定。
4.5 过滤器作为把关单元可有效截留二沉池带出的细碎老化污泥（去除率可达99％以上），对水质的稳定达标排放是有必要的。
5 结论
　　采用物化一生物接触氧化法工艺处理酿造废水，具有工程造价低、工艺流程简单，操作管理方便，处理效果好CODcr、色度和SS等指标的去除率均达到90％以上，出水达标成功率100％。
洗毛废水处理工程
　　洗毛是羊毛制成品的一个中间环节。由于羊毛在原产地收集时杂质较多，制成品时必须经过一个洗涤过程，产生洗涤废水。其生产工艺如图1所示。

　　河北省某公司下属的洗毛厂年加工能力为 4 000t，日排放洗毛废水500 m3。经现场监测p（CODcr）＝5200mg／L，ρ（BOD5）＝3000mg／L，ρ（SS）=2 200 mg／L。1999年公司筹集 110万元对废水进行治理，治理后达到《污水综合排放标准》（GB 8978－1996）中的二级标准。
1 设计处理水质、水量

　　根据该公司提供的原始数据，以及对该公司水质化验的结果，确定本工程的处理水质、水量如下：
　　设计处理水量：5003/d。
　　设计处理水质：ρ（CODcr）≤5200mg/L，ρ（BOD5）≤3000mg/L，ρ（SS）≤2200mg/L；
　　设计处理后水质：ρ（CODcr）≤200mg/L，ρ（BOD5）≤60mg/L，ρ（SS）≤200mg/L。
2 废水处理工艺设计
2.1 工艺的确定
　　洗毛废水是洗毛生产工艺排出的高浓度有机废水，其中含有泥沙、羊毛脂、羊粪，还含有少量洗涤剂和羊毛纤维。经化验分析证明：废水中羊毛脂多已乳化，以O／W（水包油）形式存在，是组成废水中BOD5，CODcr的主要成分。其色淡黄、味臭、粘稠、pH值为8.5～9.5，m（BOD5）/m（CODcr）为0.6左右。
　　根据以上废水特点，采用厌氧、好氧加混凝沉淀的处理工艺。由于废水中高浓度的CODcr，BOD5主要是由羊毛脂引起（该厂废水中羊毛脂含量少，回收价值不大），羊毛脂的化学成分为脂肪酸和高级一元醇化合而成的脂。故先采用厌氧降解高分子物质，而后再用好氧生化，利用好氧微生物的新陈代谢作用去除水中的色度。气味、粘稠物质等。考虑该公司管理水平，采用投资省、运行费用低。运行稳定的 UASB+二级生物接触氧化法处理该废水。
2.1 工艺流程
2.2.1 废水处理工艺流程见图2。

2.2.2 污泥处理工艺流程见图3。

2.3 工艺流程简述
　　废水由水渠进入调节沉淀池，调节水质、水量均匀并预沉部分较大颗粒的悬浮物后进入UASB反应器。通过厌氧微生物的作用去除大部分的有机物。出水进入一级生物接触氧化池进行好氧生化处理，然后进入中间沉淀池进行泥水分离再进入二级生物接触氧化池进行好氧生化处理。出水加入混凝剂PAC和絮凝剂PAM进行混凝沉淀。二沉池出水达标排放或回用。
　　此工艺中UASB消化大量污泥。只有调节池。中间沉淀池、二沉池中产生污泥，且量不大疏水性好。故采用污泥通过管道进入贮泥池，然后由泵打入压滤机房，通过压滤机压滤后脱水，泥饼外运填埋或作农肥处理。贮泥池上清液和压滤机房滤液回流至调节沉淀池进行处理。
3 主要构筑物及技术参数
3.1 调节沉淀池
　　停留时间 t＝4 h，V＝84 m3。
3.2 UASB反应器
　　UASB设三相分离器收集沼气。沼气产率0.4L［CH4］／g［CODcr］，沼气量800 m3／d，反应温度30－35 t，有机负荷2.8 kg［CODcr］／（m3·d），设计停留时间 t=14.4h，V=400 m3。
3.3 一级氧化池
　　生物接触氧化池是本工艺流程中的主要处理构筑物。池内采用由全性聚乙烯塑料制成的半软性填料。这种填料生物附着力强，比表面积大，空隙率大，具有较强的重新布水、布气能力，对有机物去除率高，耐腐蚀，不易堵塞，安装灵活方便。
　　该工程综合考虑，确定曝气装置采用KBB－215型微孔曝气器。这种曝气器具有动力效率高，氧气利用率高，耐腐蚀，不堵塞，安装方便等特点。设计停留时间 t＝17.5 h，V=412 m3。
3.4 中间沉淀池
　　废水中的少量悬浮物和脱落的生物膜在该单元完成沉淀分离，沉淀池采用独特的布水及出水方式，大大提高了沉淀池的表面负荷及处理效果。减少占地面积。表和负荷 q＝1.1m3／（m2·h），设计停留时间 t＝2h，V＝61m3。
3.5 二级氧化池
　　考虑到该废水的CODcr浓度较高，一级好氧生化处理难以达标，为提高处理效果采用二段好氧生化法。以CODcr计的有机负荷为0.5kg／（m2·d），气水体积比5：1，供气量 1.8 m3／min，设计停留时间 t= 3.6h，V＝168 m3。
3.6 二沉池
　　加药后的废水中形成大的絮体，在二沉池中完成泥水分离。上清液达标排放。污泥排入贮泥池。q= 1.0 m3／（m2·h），设计停留时间 t＝2 h，V＝61 m3。
3.7 贮泥池
　　污泥产率按 Y二0.5 kg／kg［BOD5］计，1d产含水率 99.5％污泥 38 m3，故 V＝18 m3。
3.8 压滤机
　　本设计选用 XM70／870型厢式压滤机1台作为污泥脱水设施。脱水后的泥饼运出厂外处置，滤液回流至调节沉淀池。
4 工程投资
　　工程投资见表1。
表1 工程投资
投资
分项名称
费用/万元
工程直接投资
土建工程
33.06
工艺设备
61.14
配套工程
6.2
安装工程
3.6
直接投资小计
104.00
工程间接投资
工程设计费
5.00
工程调试、技术培训费
5.00
间接投资小计
10.00
工程总投资

114.00
5 技术经济分析

　　技术经济分析见表2。
表2 技术经济分析
项目
数量
单价
费用/（元·t-1）
人工费
4人
600元（月·人）
0.16
电费
21.6kW
0.6元（kW·h）
0.51
药剂费（PAC）
0.2kg/m3
1500元/t
0.3
药剂费（PAM）
0.006kg/m3
13000元/t
0.08
维修及折旧
综合折旧以20a计

0.34
沼气效益
500/m3

0.28
节水费用

0.06
综合处理费用

1.05
6 运行情况

　　该工程于 200年 6月调试达标，并通过了当地环保部门的验收监测。监测结果见表3（为考察各单元处理效果，同时监测了UASB和生物接触氧化池出水效果）。1年多来设施运行正常，处理效果稳定。
表3 监测结果
测试范围
pH值
ρ（CODcr）/（mg·L-1）
ρ（BOD5）/（mg·L-1）
ρ（SS）/（mg·L-1）
1#
2#
3#
1#
2#
3#
1#
2#
3#
1#
2#
3#
原水
9
9.5
10
5400
5000
5100
2800
2600
2700
2400
2000
2100
调节沉淀池出水
9
9.5
10
5400
5000
5100
2800
2600
2700
2160
1800
1890
UASB出水
8
8.5
9
1080
1000
1020
420
390
360
720
600
630
生物接触氧化池出水
8
8
8.5
216
200
204
63
58.5
54
288
240
252
混凝沉淀
8
7.5
8
108
100
102
37.8
35.1
32.4
115.2
96
100.8
排放标准
6～9

200

60

200

总去除率/%

98

98.7

95.2

注：验收监测历时3d，取样顺次为4h1次。表格中所列数据为每日平均值。