甘肅某飲料生產(chǎn)企業(yè)主要產(chǎn)品為果汁飲料、純凈水、牛奶飲料等，廠區(qū)廢水主要來源于設(shè)備清洗、消毒過程產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水以及少量生活污水。廢水中含有一定量的過氧乙酸，主要污染因子為SS、COD、BOD5、TP 等，廢水具有排放不穩(wěn)定、可生化性較好、懸浮物含量較高等特點(diǎn)。
根據(jù)企業(yè)建設(shè)規(guī)劃，基地污水處理站的一期建設(shè)規(guī)模為900 m3 /d，二期擴(kuò)建到2 000 m3 /d，本次建設(shè)為一期工程。
污水處理站的出水水質(zhì)需滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002) 的一級A標(biāo)準(zhǔn)要求。
設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。
表1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)
Tab.1 Design influent and effluent quality
1 處理工藝
1. 1 工藝流程
廢水處理工藝流程見圖1。廢水經(jīng)過格柵去除固體漂浮物和懸浮物后進(jìn)入集水井，經(jīng)一級提升泵提升，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入氣浮設(shè)備，為了防止由于水中懸浮物在調(diào)節(jié)池中沉淀而影響調(diào)節(jié)池的運(yùn)行，調(diào)節(jié)池中設(shè)有穿孔曝氣管對其進(jìn)行定期攪拌。廢水經(jīng)過氣浮處理后由泵提升進(jìn)入水解酸化池，部分有機(jī)污染物得以降解，并且廢水的可生化性也得到改善。水解酸化池出水自流進(jìn)入生物接觸氧化池進(jìn)行好氧生物處理，出水在二沉池進(jìn)行泥水分離，二沉池出水經(jīng)曝氣生物濾池進(jìn)一步深度處理后達(dá)標(biāo)排放。水解酸化池的剩余污泥及二沉池排出的污泥進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，濃縮后的污泥使用帶式壓濾機(jī)脫水，脫水污泥外運(yùn)。污泥濃縮池上清液及帶式壓濾機(jī)濾液回集水井。
圖1 工藝流程
Fig.1 Flow chart of process
1. 2 工藝特點(diǎn)
①原水懸浮物濃度高，在進(jìn)入生化處理之前必須去除大部分懸浮物，以減輕對后續(xù)生化處理工藝可能產(chǎn)生的沖擊。預(yù)處理階段采用了格柵/曝氣調(diào)節(jié)池/氣浮工藝，可以確保后續(xù)生化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
②工廠生產(chǎn)過程中PET 洗瓶廢水中含有過氧乙酸，具有酸性和氧化性，導(dǎo)致廢水在某些時段pH 值為4～5，廢水進(jìn)入生化處理前必須對其pH 值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證進(jìn)入生化系統(tǒng)的廢水pH 值為6 ～8。
③針對水質(zhì)特點(diǎn)和工程用地情況，生化階段采用了水解酸化/接觸氧化/BAF 工藝，并采用了池體共壁的設(shè)計(jì)，在滿足處理效果的同時也比較大程度地節(jié)省了工程占地。
�、転楸ＷC出水中磷的達(dá)標(biāo)，生化處理之后采用了化學(xué)除磷措施。
�、轂楸ＷC比較終出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002) 一級A 標(biāo)準(zhǔn)要求，系統(tǒng)設(shè)置了曝氣生物濾池(BAF) 深度處理單元，運(yùn)行實(shí)踐證明，BAF 單元對出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)起到了重要作用。
2 主要處理單元的設(shè)計(jì)參數(shù)
�、僬{(diào)節(jié)池
一期、二期合建。尺寸為10.0 m×18.0 m×6.2 m，設(shè)計(jì)水力停留時間為12 h，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)穿孔管預(yù)曝氣，并起攪拌作用; 池內(nèi)配置潛污泵2 臺。
�、跉飧≡O(shè)備
組合氣浮設(shè)備1 套(置于氣浮間內(nèi))，尺寸為6.7 m×2.0 m×2.45 m，水力停留時間為30 min，處理水量為50 m3 /h，水力表面負(fù)荷為4 m3 /(m2·h)，氣水回流比為30%。配套設(shè)備包括回流泵、溶藥裝置、加藥裝置、溶氣裝置等。氣浮設(shè)備之前設(shè)置管道混合器，廢水進(jìn)入氣浮前同時投加PAC、PAM 兩種藥劑，其中PAC 投加量為100～150 mg/L、PAM 投加量為3～5 mg /L。
③水解酸化池
尺寸為10.0 m×8.0 m×7.0 m，有效容積為528 m3，水力停留時間為14.1 h。采用布水器布水，布水器設(shè)主管和支管，可覆蓋所有水解酸化池，沒有死角。
�、苌锝佑|氧化池
生物接觸氧化池3 座，單座尺寸為10 m×5.5m×5.6 m，總有效容積為841.5 m3，水力停留時間為22.4 h，每座安裝165 m3組合填料，設(shè)有微孔曝氣管曝氣。
⑤二沉池
二沉池采用豎流沉淀池，并設(shè)立式污泥泵排泥。尺寸為10.0 m×4.7 m×6.0 m，沉淀時間為2 h，表面負(fù)荷為0.8 m3 /(m2·h) 。
�、奁貧馍餅V池
設(shè)置曝氣生物濾池2 座，單座尺寸為3.0 m×3.0 m×5.5 m，容積負(fù)荷為2.0 kgBOD5 /(m3·d)，配有陶粒濾料，安裝有長柄曝氣濾頭及單孔膜空氣擴(kuò)散器。
�、叻礇_洗池
尺寸為3.4 m×3.0 m×3.7 m，總?cè)莘e為37.7m3，有效容積為32.6 m3，配有反沖洗泵1 臺。
�、辔勰鄡Τ�
污泥儲池一、二期共用。尺寸為6.0 m×4.0 m× 4.5 m，配有潛水?dāng)嚢铏C(jī)1 臺。
�、嵛勰嗝撍g
污泥脫水間中設(shè)置帶式脫水機(jī)，脫水間及帶式脫水機(jī)一、二期共用。脫水間尺寸為7.2 m×6.0 m× 4.0 m。采用1 臺濾帶寬度為1.0 m的帶式脫水機(jī)。脫水后污泥含水率為80%～82%。
3 工程運(yùn)行結(jié)果
該工程于2010 年11 月完成設(shè)備安裝及單機(jī)調(diào)試后進(jìn)入為期70 d 的工藝調(diào)試階段。系統(tǒng)試運(yùn)行后，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002) 一級A 標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)保部門連續(xù)3 天檢測的出水水質(zhì)見表2。
表2 系統(tǒng)實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)
Tab.2 Actual influent and effluent quality
經(jīng)統(tǒng)計(jì)，運(yùn)行電費(fèi)為0.68 元/m3，藥劑費(fèi)為0.35 元/m3，人工費(fèi)為0.22 元/m3，則直接運(yùn)行費(fèi)用總計(jì)為1.25 元/m3，年運(yùn)行費(fèi)用為40.5 萬元。
4 討論和建議
①采用預(yù)處理/水解酸化/生物接觸氧化/曝氣生物濾池多級工藝處理飲料生產(chǎn)廢水，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
�、谏a(chǎn)企業(yè)廢水具有排水不穩(wěn)定、懸浮物多等特點(diǎn)，在生化工藝之前必須重視預(yù)處理，特別是強(qiáng)化對懸浮物的去除，以確保后續(xù)生化處理單元的正常運(yùn)行。
③由于該企業(yè)生產(chǎn)線運(yùn)行不穩(wěn)定，特別是投產(chǎn)初期，系統(tǒng)來水水量和水質(zhì)都很不穩(wěn)定，因此調(diào)節(jié)池的大小對后續(xù)處理單元的穩(wěn)定運(yùn)行有重要作用。本工程調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)水力停留時間為12 h，從實(shí)際運(yùn)行情況看，調(diào)節(jié)池采用較長的水力停留時間是很有必要的。
④由于該企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品中有牛奶及果汁飲料，當(dāng)生產(chǎn)線清洗和運(yùn)行異常時含糖類和蛋白質(zhì)類較高的廢水進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)后，調(diào)節(jié)池的酸化作用比較明顯，特別是夏季溫度較高時，在調(diào)節(jié)池停留3～4 h 以后廢水pH 值會出現(xiàn)突降現(xiàn)象，廢水酸化腐敗現(xiàn)象明顯，對后續(xù)處理帶來了不利影響，此時需減少廢水在調(diào)節(jié)池的停留時間。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
�、菹到y(tǒng)來水pH 值不穩(wěn)定，特別是調(diào)試初期，來水pH 值經(jīng)常在4 左右波動，因此在調(diào)試和運(yùn)行階段現(xiàn)場需要準(zhǔn)備一定量的堿，一般采用NaOH 固體，將進(jìn)水的pH 值調(diào)整至6.5 左右方可進(jìn)入后續(xù)處理單元。
⑥生產(chǎn)過程中PET 洗瓶廢水中含有過氧乙酸，具有酸性和氧化性。經(jīng)測算，工廠滿負(fù)荷生產(chǎn)時洗瓶廢水水量約200 m3 /d，過氧乙酸含量約20 ～40 mg /L，與全廠廢水混合后過氧乙酸含量約5～10mg /L，這一部分過氧乙酸沒有進(jìn)行針對性處理而直接進(jìn)入后續(xù)生化單元。運(yùn)行結(jié)果表明，生化系統(tǒng)對5～10 mg /L 過氧乙酸具備耐受性。
�、� BAF 在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)了曝氣不均勻的情況，對處理效果有一定的影響，主要是施工過程中池底曝氣管安裝質(zhì)量問題。由于BAF 池曝氣管上方是2.5～3.0 m高的填料層，因此對曝氣管的維修非常困難，因此在施工過程中對重要環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制是非常必要的。
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