調(diào)味品廢水處理工藝改造

李巧浩，程旭光，姜海濤

（中山火炬水務(wù)有限公司，廣東　中山　528437）

調(diào)味品廢水處理工藝改造

李巧浩，程旭光，姜海濤

（中山火炬水務(wù)有限公司，廣東中山528437）

【摘要】某調(diào)味品公司對(duì)生產(chǎn)排放的調(diào)味品廢水進(jìn)行處理，其工藝系統(tǒng)屬于早期工業(yè)污水處理設(shè)計(jì)，主要采用“水解酸化—生物接觸氧化”工藝，同當(dāng)前最新工業(yè)污水處理工藝相比，在處理高濃度、高負(fù)荷流量時(shí)存在一定的局限，運(yùn)行不穩(wěn)定，出水不能達(dá)標(biāo)排放。工藝升級(jí)主要新增加混凝氣浮設(shè)備及IC反應(yīng)器，改造后出水指標(biāo)低于廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時(shí)段一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

【關(guān)鍵詞】調(diào)味品廢水；水解酸化；生物接觸氧化；IC反應(yīng)器；混凝氣浮

1　調(diào)味品廢水處理站現(xiàn)狀

1.1廢水水質(zhì)及水量

調(diào)味品廢水主要來(lái)自生產(chǎn)場(chǎng)地和設(shè)備的清洗、原料的泡浸、以及產(chǎn)品的廢溢流等，其中混有碎豆屑、麩皮、面粉 、糖分 、醬色等。廢水處理系統(tǒng)一期設(shè)計(jì)處理水量1500 m3/d，BOD/COD約為0.48，水質(zhì)懸浮物SS含量及色度高，屬于較高濃度有機(jī)廢水，可生化性好。其廢水處理站始建于2004年，隨著企業(yè)的發(fā)展，排放廢水量和廢水COD濃度都不斷地提高，同時(shí)國(guó)家的排污標(biāo)準(zhǔn)也日益嚴(yán)格，現(xiàn)有污水處理工藝系統(tǒng)已難以滿足，出現(xiàn)未能達(dá)產(chǎn)運(yùn)行,未能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的情況，必須進(jìn)行改造。

原設(shè)計(jì)進(jìn)水質(zhì)指標(biāo)為：pH：6～9，CODCr：3000 mg/L，BOD5：1200 mg/L，色度：100～400倍，SS：400 mg/L。

原設(shè)計(jì)處理后出水執(zhí)行廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時(shí)段一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。出水質(zhì)指標(biāo)為：pH：6～9，CODCr≤90 mg/L，BOD5≤20 mg/L，色度≤40倍，SS≤60 mg/L。

1.2工藝流程

升級(jí)改造前工藝主要是“水解酸化一生物接觸氧化”處理工藝，其工藝流程見(jiàn)圖1。

1.3存在問(wèn)題

目前主要問(wèn)題存在于進(jìn)水濃度已經(jīng)超出該工藝對(duì)有機(jī)物、氨氮、色度、懸浮物等的處理范圍。一期處理系統(tǒng)經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間調(diào)試，仍未能達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)水量無(wú)法超過(guò)700 m3/d，且經(jīng)常需要中斷進(jìn)水。

2　改造工程內(nèi)容

2.1升級(jí)改造后的工藝流程

經(jīng)多種方案的篩選，充分利用現(xiàn)有設(shè)施，選用先進(jìn)、可靠的工藝設(shè)備，減少處理系統(tǒng)的維護(hù)和運(yùn)行成本，最終確定為“氣浮預(yù)處理-預(yù)酸化-內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)（IC）-缺氧好氧”處理工藝，主要新增加混凝氣浮設(shè)備及IC反應(yīng)器[1]，改造后工藝流程圖2

圖1　升級(jí)改造前工藝流程示意圖

2.2升級(jí)改造的情況

針對(duì)進(jìn)水COD濃度高，懸浮物含量大，可生化性好的特點(diǎn)，采用先進(jìn)的工藝技術(shù)與設(shè)備，升級(jí)現(xiàn)有處理系統(tǒng)。為盡可能的降低投資，縮短工期，充分利用現(xiàn)有設(shè)施確定以下改造方案。

2.2.1原有主要構(gòu)筑物利用及改造

1）格柵及調(diào)節(jié)池。

對(duì)格柵進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。調(diào)節(jié)池。1座，平面尺寸為19.0 m×18.0 m，有效水深為3.5 m。將格柵出水通往初沉池的管道改為直接接入調(diào)節(jié)池進(jìn)水管道，不設(shè)初沉池。

圖2　升級(jí)改造后工藝流程示意圖

2）初沉池。

1座，圓柱形，平面直徑為8.4 m，有效水深為6.3 m，將原初沉池改造為厭氧沉淀池，重新布管建立厭氧污泥循環(huán)。對(duì)IC反應(yīng)器出水進(jìn)行沉淀，降低出水厭氧污泥濃度，減小缺氧好氧池負(fù)荷。安裝回流泵，建立厭氧污泥回流系統(tǒng)，控制厭氧段污泥濃度，保證厭氧處理效率。

3）水解酸化池。

1座，圓柱形，平面直徑13.2 m，有效水深為7.3 m。將原水解酸化池設(shè)備進(jìn)行拆除，新建導(dǎo)流墻，并安裝潛水?dāng)嚢柰屏髌?臺(tái)來(lái)解決沉泥問(wèn)題，將其改造為內(nèi)側(cè)缺氧池-外側(cè)好氧池，缺氧池有效容積為750 m3，水力停留時(shí)間HRT=12.0 h。

4）接觸氧化池。

1座，原水解酸化池外側(cè)的圓環(huán)形，平面直徑22.0 m，有效水深為5.5 m，對(duì)原生物接解氧化池中填料進(jìn)行清空，將圓環(huán)形分成兩部分，一段安裝球冠形可張微孔曝氣器改造為好氧池，另一段落作為好氧沉淀池，安裝2臺(tái)潛水污泥回流泵及流量計(jì)，控制污泥回流量。好氧池有效容積為760 m3，水力停留時(shí)間HRT=12.2 h；好氧沉淀池有效容積為430 m3，表面負(fù)荷為1.0 m3/m2·h。

5）反應(yīng)池。

1座，平面尺寸為10.0 m×5.0 m，有效水深為3.0 m。將原有反應(yīng)池進(jìn)行擴(kuò)建，建成平面尺寸為18.0 m×10.0 m，有效水深為3.0 m的預(yù)酸化池，對(duì)氣浮的出水進(jìn)行水解預(yù)酸化。在預(yù)酸化池進(jìn)水口處布設(shè)堿液投加管道，預(yù)酸化池增加在線pH計(jì)。

6）二沉池。

1座，平面尺寸為10.0 m×9.2 m，有效水深為5.0 m。將原二沉池改造成終沉池。

7）濃縮池。

1座，平面尺寸直徑為6.6 m，有效水深為5.0 m。將濃縮池進(jìn)泥管進(jìn)行改造。

2.2.2新增主要構(gòu)筑物

1）混凝氣浮設(shè)備。

增加混凝氣浮設(shè)備一套，主體為直徑9.0 m的圓柱形，有效水深為1.1 m，設(shè)計(jì)混凝氣浮處理量為3000 m3/d。廢水經(jīng)與絮凝劑混合，通過(guò)壓力為5.0 bar的空氣溶解管形成絮團(tuán)，釋壓后附著直徑小于0.001 mm的小氣泡而上浮，可去除50％以上的懸浮物，相應(yīng)可去除40％以上的COD。安裝在原水解酸化池的上方架空層，下面用鋼筋水泥柱子作為支架。

2）IC反應(yīng)器。

新建IC(高效厭氧)反應(yīng)器1 座。圓柱形，直徑8.0 m，高20.2 m，采用碳鋼結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器,中間是厚約0.08 m的玻璃棉保溫層，最外層是6厘米不銹鋼瓦包裹，內(nèi)部設(shè)置內(nèi)循環(huán)泵，頂部是沼氣收集系統(tǒng)。設(shè)計(jì)指標(biāo)為：停留時(shí)間16.2 h，容積負(fù)荷為7.46 kgCOD/（m3·d），去除效率大于75％，IC厭氧處理系統(tǒng)總占地140㎡。

3）儲(chǔ)泥池。

新建儲(chǔ)泥池1 座，平面為直角梯形，14.0 m×（上底4.0+下底6.0）m，有效水深為3.0 m ?；炷龤飧〉母≡a(chǎn)生的量相應(yīng)增加而新增儲(chǔ)泥池。

3　改造后運(yùn)行調(diào)試效果分析

該調(diào)味品廢水處理站從2014年2月開(kāi)始通水調(diào)試，到5月進(jìn)入正式運(yùn)行。表1為2月至5月份的實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)月平均值。

表1　改造后進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)

由表1可見(jiàn)，由于剛開(kāi)始調(diào)試階段，2月份出水水質(zhì)不穩(wěn)定，出水指標(biāo)常超出了設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)入3月份，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間對(duì)氣浮投加絮凝劑量及空氣溶解管氣壓的調(diào)整，氣浮的去除率有較好的提高，氣浮出水COD低于3000 mg/L，減輕后續(xù)處理負(fù)荷，同時(shí)IC反應(yīng)器內(nèi)回流量提高到80％～100％，好氧池溶解氧控制在2.5～3.5 mg/L范圍內(nèi)。

4　技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

本工程改造投資費(fèi)用約410.4萬(wàn)元，新建設(shè)一座日處理水量為1500 m3的處理站約需要800萬(wàn)元（不含土地費(fèi)用），節(jié)省投資約389.6萬(wàn)元，運(yùn)行費(fèi)用約4.8元/ m3。

5　結(jié)論

1）調(diào)味品廢水處理工藝系統(tǒng)經(jīng)過(guò)優(yōu)化升級(jí)改造，采用先進(jìn)的混凝氣浮設(shè)備及IC反應(yīng)器，目前改造后的出水水質(zhì)指標(biāo)低于廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時(shí)段一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

2）在運(yùn)行過(guò)程中，混凝氣浮設(shè)備及IC反應(yīng)器對(duì)運(yùn)行管理要求比較高，需要優(yōu)秀的管理技術(shù)人員進(jìn)行操作及工藝調(diào)整，并且氣浮的處理效果好壞對(duì)整個(gè)處理系統(tǒng)起到關(guān)鍵性的作用。

3）該處理系統(tǒng)需要投加較多的絮凝劑、堿液及脫色劑，所以在運(yùn)行過(guò)程中需要調(diào)整優(yōu)化投藥量，不但可以提高處理效果，而且可以減少運(yùn)行費(fèi)用，走節(jié)能減排之路。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 夏怡.IC反應(yīng)器在抗生素廢水處理中的調(diào)試運(yùn)行研究[J].中國(guó)給水排水.2011,27(11)：88～90.

【作者簡(jiǎn)介】

李巧浩（1984-），男，廣東省潮州人，助理工程師，學(xué)士，研究方向：廢水處理。