香蕉漿生產(chǎn)廢水處理工藝設(shè)計(jì)實(shí)踐及思考

蘇堅(jiān)慶

（廣西福達(dá)環(huán)?？萍加邢薰荆蠈?530022）

香蕉漿生產(chǎn)廢水主要來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程中的工藝排污和雜排水。該類型廢水污染物主要包含有機(jī)物、懸浮物等，水質(zhì)波動(dòng)較大，特別是CIP清洗工段周期性集中排污，濃度高且含有大量香蕉纖維、香蕉籽及香蕉果肉，處理難度較大[1]。由于同類型企業(yè)布局少，香蕉漿生產(chǎn)廢水的處理技術(shù)尚無(wú)實(shí)例可供借鑒，本文結(jié)合工程實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)該類型廢水的處理工藝作初步總結(jié)及思考，以期拋磚引玉。

1 工程概況

某果業(yè)公司主要從事香蕉漿、香蕉粉等系列產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司占地面積162畝，總建筑面積6萬(wàn)m3，2014年11月開(kāi)工建設(shè)，2015年12月成功試機(jī)生產(chǎn)，項(xiàng)目年產(chǎn)風(fēng)味糖漿30 000 t，每年可加工鮮香蕉25萬(wàn)t，年產(chǎn)香蕉漿10萬(wàn)t、香蕉粉3 000 t，是目前全國(guó)最大的香蕉深加工企業(yè)。根據(jù)“三同時(shí)”制度，企業(yè)配套的污水處理站與其他基礎(chǔ)設(shè)施同步設(shè)計(jì)、同步建設(shè)。

1.1 廢水量預(yù)測(cè)

根據(jù)業(yè)主單位的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)廢水每日排放量約為540 m3/d（22.5 m3/h），各排污工段的排放情況如表1所示。

表1 生產(chǎn)廢水排放量統(tǒng)計(jì)

1.2 原水水質(zhì)

業(yè)主提供的水質(zhì)資料顯示，水處理、鍋爐排污、化驗(yàn)室排水等幾乎無(wú)污染；設(shè)備、地面清洗用水有一定污染；CIP污水污染嚴(yán)重，含有香蕉纖維、香蕉籽及香蕉果肉、硝酸和氫氧化鈉，并且廢水為周期性集中排放，水流量不穩(wěn)定，水質(zhì)變化大。

生產(chǎn)廢水的污染物包括有機(jī)物、懸浮物等。污水站設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)取值如表2所示。

1.3 出水水質(zhì)

根據(jù)環(huán)評(píng)批復(fù)要求，污水處理站出水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。污水站設(shè)計(jì)出水水質(zhì)取值如表3所示。

2 廢水處理工藝設(shè)計(jì)

考慮到進(jìn)水濃度波動(dòng)大、懸浮物含量高，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，擬定廢水處理工藝流程如圖1所示。

表2 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

表3 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

圖1 廢水處理工藝流程

2.1 工藝流程闡述

格柵用以截留較大的顆粒物或漂浮物，如纖維、果肉及包裝用品等，減免管道堵塞和保證水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)池可以調(diào)節(jié)來(lái)水水質(zhì)，均衡進(jìn)入生化處理系統(tǒng)的水質(zhì)水量，給予微生物穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境。事故池的原理是當(dāng)來(lái)水或系統(tǒng)運(yùn)行不正常時(shí)，可通過(guò)閘門控制將來(lái)水先排入事故池，待來(lái)水或系統(tǒng)運(yùn)行正常后再逐步泵送至調(diào)節(jié)池。

初沉池通過(guò)重力沉降去除顆粒較小、比重較大的固形物。組合氣浮器通過(guò)加藥絮凝反應(yīng)，利用氣浮微氣泡的上浮原理分離廢水中的溶解性的果膠等污染物。水解酸化池的原理是在缺氧條件下，廢水中的大分子有機(jī)物，在微生物水解酶的作用下，降解為小分子物質(zhì)，增強(qiáng)其可生化性。

好氧池的原理是微生物在好氧條件下，充分利用廢水中的有機(jī)物質(zhì)，進(jìn)行好氧生化反應(yīng)（自身的新陳代謝作用），將水中大量有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為CO2、H2O。二沉池用于泥水分離，通過(guò)自然沉淀分離污泥絮體和上清液。污泥池儲(chǔ)存初沉池、氣浮器產(chǎn)生的浮渣及二沉池剩余污泥。

2.2 主要工藝參數(shù)設(shè)計(jì)

2.2.1 調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)池尺寸為6.0 m×4.4 m×4.7 m，有效容積92 m3，停留時(shí)間4.1 h，設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)，型號(hào)QJB1.5/8-400/3-740S；潛污泵2臺(tái)（1用1備），型號(hào)CP52.2-65（4P）。

2.2.2 事故池

事故池尺寸為6.0 m×4.4 m×4.7 m，有效容積92 m3，停留時(shí)間4.1 h，設(shè)潛污泵1臺(tái)，型號(hào)CP51.5-65（4P）。

2.2.3 初沉池

初沉池采用鋼制平流式沉淀池，設(shè)備尺寸為9.3 m×2.5 m×3.5 m，表面負(fù)荷取0.97 m3/（m2·h）。

2.2.4 組合氣浮器

采用鋼制平流式組合氣浮，設(shè)備處理量Q=30 m3/h，尺寸為6.0 m×1.9 m×2.2 m，含配套溶氣水泵、空壓機(jī)、撇渣機(jī)以及反應(yīng)攪拌機(jī)（2臺(tái)）。

2.2.5 水解酸化池

水解池尺寸為12.5 m×3.0 m×5.0 m，有效容積169 m3，停留時(shí)間7.5 h，設(shè)立式管道泵1臺(tái)（回流攪拌用，配套穿孔管φ110 mm），型號(hào)L37-80（4P）；立式管道泵1臺(tái)（污泥排放），型號(hào)L33-65（4P）。

2.2.6 好氧池

好氧池?cái)?shù)量為2座，尺寸為7.5 m×6.0 m×4.5 m，有效容積360 m3，停留時(shí)間16 h，設(shè)離心式潛水曝氣機(jī)1臺(tái)，型號(hào)AR35-65，功率3.7 kW，溶氧量5-3 kgO2/h，最大吸入空氣量80 m3/h；MBBR填料，規(guī)格φ150 mm，數(shù)量45 m3，投加比12.5%。

2.2.7 二沉池

二沉池采用平流式沉淀池，尺寸為7.7 m×4.0 m×4.5 m，表面負(fù)荷0.73 m3/（m2·h）。設(shè)污泥回流泵2臺(tái)，型號(hào)GMP-32-65（4P）。

2.2.8 污泥池

污泥池尺寸為3.0 m×2.5 m×4.5 m，有效容積0.73 m3。設(shè)立式攪拌機(jī)1臺(tái)，型號(hào)JBJ800-40-2.2，葉輪直徑800 mm，輸出轉(zhuǎn)速40 r/min。

2.2.9 綜合用房

綜合用房尺寸為16.5 m×4.0 m，配備一體化PE加藥系統(tǒng)4套，型號(hào)JY-1000L，攪拌機(jī)BLD09-17-0.75kW，計(jì)量泵MSAF070R，流量為90 L/h。

3 實(shí)際運(yùn)行情況

該工程于2015年12月啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)試，綜合處理效果尚可，具體運(yùn)行情況如下。

（1）污水處理站實(shí)際進(jìn)水量200～500 m3/d（原設(shè)計(jì)進(jìn)水量為540 m3/d），受原材料影響，企業(yè)采用季節(jié)性生產(chǎn)方式，并且香蕉漿生產(chǎn)工藝一直有調(diào)整，污水站多為間歇運(yùn)行。

（2）污水處理站實(shí)際進(jìn)水COD為1 000～10 000 mg/L（原設(shè)計(jì)進(jìn)水COD為2 000 mg/L），實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)與設(shè)計(jì)水質(zhì)偏差較大，特別是CIP清洗一旦排污，污染物濃度成倍增加，大量廢棄的香蕉纖維、香蕉籽及香蕉果肉直接沖入污水站。原設(shè)計(jì)進(jìn)水pH預(yù)測(cè)為堿性，實(shí)際進(jìn)水pH呈酸性，人們需要在調(diào)節(jié)池和事故池投加大量片堿中和水質(zhì)。

（3）在進(jìn)水濃度不高于設(shè)計(jì)值的情況下，污水處理站出水濃度基本滿足原設(shè)計(jì)的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但由于調(diào)試期間車間生產(chǎn)不是很正常，CIP排污頻繁，事故池容量有限，偶有污水站采取低進(jìn)水量運(yùn)行，并通知車間暫停生產(chǎn)的情況。

4 存在的問(wèn)題及思考

由于香蕉深加工屬于朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，該類型企業(yè)的排污情況無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)值，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的進(jìn)水濃度與實(shí)際值偏差較大，對(duì)污水站的調(diào)試運(yùn)行造成了一定困擾。

4.1 車間排污應(yīng)分質(zhì)分流

CIP排污和低濃度的設(shè)備沖洗水應(yīng)分類收集，分別排放，避免全部污水直接排入車間水溝。本案例中，由于車間水溝為公用排污溝且采用暗埋處理，CIP排污產(chǎn)生的大量廢棄香蕉漿直接排入水溝，造成水溝淤積發(fā)臭，疏通困難，由于水溝距離長(zhǎng)，沿途淤積嚴(yán)重。建議CIP排污采用單獨(dú)泵送方式排出，避免入溝排放。

4.2 CIP排污建議堆肥處理

CIP排污具有周期性和集中排放的特點(diǎn)，濃度最高，并且含有大量香蕉纖維、香蕉籽以及香蕉果肉，含固量大，物理性質(zhì)更偏向于固廢，建議企業(yè)考慮將該部分廢料作堆肥處理，用作香蕉地增肥使用。

4.3 水解酸化池設(shè)計(jì)停留時(shí)間宜加長(zhǎng)

實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，水解酸化池的去除效率不佳，主要原因是停留時(shí)間過(guò)短，建議設(shè)計(jì)時(shí)選取更長(zhǎng)的停留時(shí)間，并避免在水解池中懸掛填料（香蕉漿料容易黏附）。

5 結(jié)論

采用“氣浮+水解+好氧”組合工藝處理香蕉漿生產(chǎn)廢水，工程實(shí)踐表明，該工藝處理效果良好，在進(jìn)水水質(zhì)滿足原設(shè)計(jì)值的情況下，出水指標(biāo)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。污水站進(jìn)水濃度與原設(shè)計(jì)值偏差較大，主要原因是CIP周期性集中排污，建議針對(duì)此類生產(chǎn)廢水采取分質(zhì)分流措施，高濃度含固量大的CIP排污直接堆肥處理，低濃度廢水采用現(xiàn)有工藝可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。