廣東某酒廠廢水站運行及調(diào)試

丘宙 廣東自遠環(huán)保股份有限公司

1 項目概況

廣東某酒業(yè)有限公司屬遷建項目，總投資6 億元，建設(shè)年產(chǎn)10 萬t 優(yōu)質(zhì)酒生產(chǎn)項目，打造“米酒加工、收儲、配制、包裝、銷售”于一體的高端白酒釀造基地。主要建設(shè)內(nèi)容包括改用清潔的天然氣作為燃料、改善生產(chǎn)儲（存）酒條件、完善水（大氣）污染防治措施等。項目技術(shù)改造后，保持年產(chǎn)米香型白酒1000t 的生產(chǎn)規(guī)模。項目含酒糟廢水等生產(chǎn)廢水及生活污水如不經(jīng)過處理直接排放會對周圍的水環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。地下收集水池按遠期500t/d 處理量設(shè)計,一期污水治理設(shè)備按100t/d 處理量設(shè)計。

2 設(shè)計進出水水質(zhì)及處理工藝

2.1 設(shè)計進水水質(zhì)（單位mg/L,pH 無量綱）（表1）

表1

2.2 設(shè)計出水水質(zhì)（單位mg/L,pH 無量綱）（表2）

表2

設(shè)計出水執(zhí)行《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標準》（GB27631-2011）中新建企業(yè)水污染物直接排放限值和廣東省地方標準第二時段一級標準的較嚴者。

2.3 處理工藝

在實際調(diào)試過程中，源頭廢水并未進行分水，而是前端混合后再分別進入高濃度及綜合廢水調(diào)節(jié)池。根據(jù)調(diào)試過程遇到的問題，部分調(diào)整了工藝流程，實際運行工藝如圖1。

3 調(diào)試過程及問題的解決

3.1 廢水水質(zhì)問題

調(diào)試于3月份開始，廢水量約40m3/d，運行時間20h。由于前端廢水未進行分水，而是混合后經(jīng)簡易、短時間沉淀后分別流入高濃度及低濃度預(yù)埋進水管，導致高濃度廢水調(diào)節(jié)池及綜合廢水調(diào)節(jié)池水質(zhì)相同，失去了分水效果，無法實現(xiàn)設(shè)計高濃度廢水定量打入綜合廢水調(diào)節(jié)池的初衷。且由于廢水僅經(jīng)過簡易沉淀，大量的谷殼、酒糟流入調(diào)節(jié)池，由于調(diào)節(jié)池是按遠期500t/d 設(shè)計的，有效容積約143m3，廢水在調(diào)節(jié)池中的停留時間較長，廢水在調(diào)節(jié)池中不斷酸化、腐?。痪C合上述因素，造成調(diào)節(jié)池pH 低，碳氮磷比失衡，且由于該公司屬于試產(chǎn)階段，釀酒配方不斷改變，廢水進水水質(zhì)波動巨大，給調(diào)試，特別是UASB 的調(diào)試造成較大不良影響。初期部分調(diào)節(jié)池廢水水質(zhì)如表3。

表3 綜合廢水調(diào)節(jié)池水質(zhì)檢測表 單位：mg/L；pH，無量綱

針對廢水未分水及酒糟、谷殼多的問題，將車間排放口處的簡易沉砂池改為提升井，廢水先經(jīng)過滾筒微濾機后再經(jīng)進水預(yù)埋管流入綜合廢水調(diào)節(jié)池，同時在廢水進入池體前增加閥門井，以實現(xiàn)切換進入綜合廢水調(diào)節(jié)池和高濃度廢水調(diào)節(jié)池的功能，并將高濃度廢水調(diào)節(jié)池作為事故應(yīng)急池。經(jīng)過滾筒微濾機過濾后，廢水中谷殼、酒糟等大部分被過濾掉，有效削減了污水站處理負荷。

針對廢水在調(diào)節(jié)池中停留時間過長，pH較低，堿加藥量較大的問題，筆者將廢水處理改為“當天來，當天處理完成，停機見底”的運行模式。此種運行模式下，堿加藥量可得到有效降低，但是需在酒廠穩(wěn)定釀酒配方工藝后進行，且由于采用即來即走的運行模式，需考慮廢水溫度對生化系統(tǒng)的問題，特別是夏季炎熱天氣，當溫度超過35℃時，需進行降溫處理。水解酸化工藝段提高了工藝抗負荷沖擊的能力，為此種方法的實施提供了基礎(chǔ)條件。

調(diào)試初期，廢水在調(diào)節(jié)池中停留時間較長，pH 較低，為4.4 左右，將其調(diào)至pH=7，實際堿液加藥量Q實10%NaOH=15L/h,而設(shè)計加藥量為Q設(shè)10%NaOH=0.3L/h，遠低于實際加藥量，筆者認為酒糟廢水成分復(fù)雜，其中含有的緩沖物質(zhì)及廢水中的酒糟、谷殼等的持續(xù)腐敗、酸化是造成這個現(xiàn)象的主要原因。為減少加藥量，降低運行費用，筆者在酒廠穩(wěn)定釀酒配方工藝后將運行模式改為“當天來，當天處理完成，停機見底”，此后調(diào)節(jié)池pH基本穩(wěn)定在4.7～5.5 之間，Q實2.5%NaOH=25L/h，折成10%NaOH，Q實10%NaOH=6.25L/h，大大降低了加藥量。

3. 2 UASB 調(diào)試

水解酸化池內(nèi)的厭氧反應(yīng)，隨著調(diào)試運行時間的進行，污泥泥齡的增加，已部分進行到產(chǎn)甲烷階段。因此，水解酸化池有效池容約26m3，水力停留時間有限，作為廢水進入USAB 內(nèi)的預(yù)處理工藝段，不會對UASB產(chǎn)生明顯影響。

由于處理水量為設(shè)計的40%左右，約2m3/h，且酒廠生產(chǎn)廢水短期內(nèi)無法達到設(shè)計水量，UASB 若按設(shè)計的5m3/h 的處理量運行，會造成UASB 間斷進水，不利于UASB 內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，筆者在UASB 出水緩沖池內(nèi)增加UASB 外循環(huán)提升泵并通過調(diào)節(jié)流量，使UASB 進水穩(wěn)定在理想的上升流速范圍內(nèi)。

調(diào)試初期為保證UASB 內(nèi)堿度維持在較高水平，pH 設(shè)置為7,待UASB 調(diào)試穩(wěn)定后，再將pH 設(shè)置為5.5，后期運行時，堿加藥量將進一步降低。

由于酒廠生產(chǎn)需要，進入UASB 的負荷較高，VFA 快速積累，筆者調(diào)試初期在UASB 出水緩沖池內(nèi)投加碳酸氫鈉，以增加UASB 內(nèi)堿度，經(jīng)過一段時間的調(diào)試、運行，UASB 內(nèi)pH 穩(wěn)定在6.9～7.5，總堿度穩(wěn)定在2000～2200mg/L( 以碳酸鈣計)，出水VFA穩(wěn)定在6～8mmol/L,CODcr去除效率穩(wěn)定在75%～85%，系統(tǒng)基本運行穩(wěn)定。至驗收完成，UASB 內(nèi)污泥呈絮狀，未形成顆粒污泥。

在調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)UASB 出水水面生長有某種真菌類，且不斷繁殖，經(jīng)過一段時間的觀察與對水質(zhì)的檢測，未發(fā)現(xiàn)此種真菌會對處理系統(tǒng)產(chǎn)生明顯影響，僅做定期打撈處理。

3. 3 物化除磷調(diào)試

兩級AO 對氨氮、總氮處理效果好，氨氮去除率約97%,TN 去除率約95%。

設(shè)計生化系統(tǒng)對TP 處理效果有限，主要通過后端物化系統(tǒng)除磷，由于廢水TP 濃度較高，好氧池出水TP 約30mg/L 左右，初期調(diào)試時使用PAC 除磷，不僅加藥量大、產(chǎn)泥大且TP 無法穩(wěn)定達到0.5mg/L 以下。經(jīng)過多次試驗，發(fā)現(xiàn)石灰+亞鐵和專用除磷劑，均能在節(jié)省大量藥劑用量（相比PAC）的情況下，產(chǎn)生較好的除磷效果。石灰+亞鐵的組合對TP 的處理效果好，且后端不用回調(diào)pH，但產(chǎn)泥量較大；而專用除磷劑在加藥量為2g/L 時，可穩(wěn)定達到0.5mg/L 以下的效果，且由于不用石灰調(diào)pH，大大減少了產(chǎn)泥量，且不需增加新的設(shè)備，只需將除磷劑加至原來的PAC 配藥桶即可。

經(jīng)過對兩種方法的經(jīng)濟性比較，本工程最終選用專用除磷劑進行除磷。

4 存在問題及建議

廢水處理池體均應(yīng)設(shè)置排空系統(tǒng)，盡量采用重力式排空，無條件的，應(yīng)設(shè)置集水槽。調(diào)試前期，因系統(tǒng)暫不穩(wěn)定，造成后端清水池內(nèi)積蓄大量污泥，因無排空系統(tǒng)，增加了清水池的清理難度。

污水站實際運行過程中，短期內(nèi)往往達不到設(shè)計處理量，為保證UASB 有一個較為穩(wěn)定的水力條件，建議UASB 出水設(shè)置外循環(huán)水池，同時還可兼做補充堿度、營養(yǎng)物質(zhì)等的加藥池，為UASB 更快啟動、更穩(wěn)定運行增加保障。

好氧池填料不宜使用彈性填料，筆者在實際調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，由于彈性填料表面較為光滑，結(jié)構(gòu)較為單一，污泥極易因曝氣、攪拌而脫落，不易于污泥的附著、增大，該廢水站好氧池設(shè)計雖然為接觸氧化工藝，而實際運行狀態(tài)為活性污泥工藝。根據(jù)筆者的調(diào)試經(jīng)驗，建議選用組合填料等結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，表面較為粗糙的的填料。

設(shè)計UASB 污泥補充來源為生化沉淀內(nèi)污泥，該污泥內(nèi)產(chǎn)甲烷菌含量少，且溶解氧含量高，不適于UASB 內(nèi)嚴格厭氧環(huán)境的要求，筆者在調(diào)試過程中關(guān)閉了該處的污泥回流。由于UASB 進水直接取自水解酸化池，水解酸化池內(nèi)的泥水混合物一起進入?yún)捬豕?，實際上會一直往UASB 內(nèi)補充污泥，造成因泥量過多，而出現(xiàn)跑泥的現(xiàn)象，不利于UASB 內(nèi)污泥的穩(wěn)定，筆者建議設(shè)計時，在水解酸化池出水端增加沉淀池及提升池工藝段，或者將水解酸化池設(shè)計成斜管沉淀池樣式（把斜管換成彈性填料），將三種功能集成在一個池體內(nèi)，實現(xiàn)泥水分離，使進入UASB 的，只有經(jīng)水解酸化后的廢水，對于UASB 顆粒污泥的形成有積極作用。同時，新增的沉淀池污泥，可作為UASB 污泥接種與補充的來源。

將生化污泥與物化污泥分開貯存及處理，即設(shè)計兩個污泥池，生化污泥池與物化污泥池，物化污泥因為加了混凝劑、絮凝劑等化學制劑，壓濾后的污泥不適宜堆肥等生態(tài)利用，而生化污泥安全利用風險明顯小于物化污泥，適宜生態(tài)利用，且生化污泥可作為后續(xù)停產(chǎn)重啟后的接種污泥源，因此筆者認為將二者區(qū)分開來，對于污泥的科學合理處置與利用是有積極作用的。

污水站若為露天無隔墻設(shè)計，應(yīng)有防止站外雨水匯流至污水站內(nèi)，流入廢水調(diào)節(jié)池的措施，站內(nèi)應(yīng)設(shè)置雨水排水溝，將雨水導排至站外排水溝。

5 結(jié)語

污水站經(jīng)過3 個月的調(diào)試工作，出水實現(xiàn)穩(wěn)定達標排放，順利完成驗收，驗證了“進水預(yù)處理+水解酸化+UASB+兩級AO+物化除磷處理工藝”的成熟性及可行性。