一、概述

某食品公司主要從事溫帶水果脫水和蔬菜脫水加工，兩種產(chǎn)品的主要工藝流程為：水果加工：原料→去皮、清洗→蒸煮→糖浸→干燥

蔬菜加工：原料→清洗→挑選→切割→藥劑處理→干燥

廢水主要來源于清洗、蒸煮、糖浸等生產(chǎn)工序，以及地面和設(shè)備的沖刷、清洗用水。

二、水質(zhì)、水量

設(shè)計水量：300m3/d，設(shè)計水質(zhì)見表1。

表1  設(shè)計進出水水質(zhì)

三、工藝流程及流程簡述

針對此廢水有機物濃度高，可生化性較好的特點，選用以“UASB+生物接觸氧化法”為主，絮凝沉淀為輔的處理工藝，UASB采用中溫厭氧方式。

1、工藝流程如圖1所示。

圖1   工藝流程

2、工藝流程簡述

（1）　水果脫水廢水、蔬菜脫水廢水經(jīng)廠內(nèi)管道自車間收集后流入污水處理場的明渠。經(jīng)粗格柵（d=20mm），細格柵（d=3mm）攔截污物，自流進入中和調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)采用穿孔管曝氣攪拌的方式，將投加入水的堿—碳酸鈉與廢水充分混合攪拌，將水的pH值調(diào)為7~8；并在此池內(nèi)進行均衡水質(zhì)，調(diào)節(jié)水量。后用污水泵提升廢水至UASB厭氧罐，廢水經(jīng)底部穿孔管配水系統(tǒng)分配后，廢水以一定流速自下向上流動以及厭氧過程產(chǎn)生的大量沼氣的攪拌作用，廢水與污泥充分混合，有機質(zhì)被吸附分解；所產(chǎn)沼氣經(jīng)由UASB上部三相分離器的集氣室排出，含有懸浮污泥的廢水進入三相分離器的沉降區(qū)，沉淀性能良好的污泥經(jīng)沉降面返回反應(yīng)器主體部分，含有少量較輕污泥的廢水從反應(yīng)器上部排出。UASB出水自流進入生物接觸氧化池，生化后進入二沉池；再通過絮凝沉淀保證出水達標(biāo)排放。

（2）　構(gòu)筑物規(guī)格型號詳見表2。

表2    構(gòu)筑物規(guī)格型號

4工藝調(diào)試1、UASB厭氧調(diào)試

（1）、調(diào)試過程

UASB采用中溫厭氧，通過應(yīng)用換熱器將進水溫度加熱到35~38℃。調(diào)試之始為3月中旬，為加快調(diào)試進程，首先將市政污水廠脫水污泥10噸作為菌種進行接種，通過人孔將污泥投入UASB罐內(nèi)，進一步培養(yǎng)馴化。因廠方生產(chǎn)的關(guān)系，調(diào)試時只有水果脫水廢水，而此廢水CODcr值較合同高，均值在7000~12000mg/l之間。將廢水稀釋至CODcr值小于5000mg/l，pH值調(diào)整為6.5~8.0，SO2濃度為100mg/l以下，進水至設(shè)計水位；后，一周內(nèi)處于悶厭狀態(tài)，每天只開啟UASB內(nèi)循環(huán)泵數(shù)小時。這中間，發(fā)現(xiàn)換熱器不能將水溫提升至所需溫度，分析原因為換熱器形式不合適，后將原板式換熱器更換為湍流式換熱器，才保證了水溫。在使用板式換熱器的20天之內(nèi)，UASB內(nèi)溫度達不到30℃，效果較差，啟動負荷采用0.5kgCOD/m3.d，即每天只能保持進水8小時，水量3m3/h。更換湍流式換熱器后，水溫升至35~38℃，負荷采用0.8kgCOD/m3.d，進水一周有少量沼氣逸出，COD去除率達50%左右。持續(xù)此負荷一個月左右，自UASB罐底部1.5m處取污泥樣觀察，SV30只有5%，而UASB出水中卻有大量SS隨水流出。開始疑為是啟動階段的正常絮狀污泥洗出，污泥增長緩慢的原因，沒有特別在意。這中間，為了提高污泥的凝聚性能，曾往進水中加入過粉狀活性炭，但收效不大。隨著3個月后進水負荷提高至3.5kgCOD/m3. d，厭氧污泥仍是處于較多的洗出狀態(tài)，也未形成顆粒污泥的狀態(tài)，COD去除率在50~70%之間，達不到設(shè)計80%。在進水只有設(shè)計值的一半時尚且如此，就懷疑是外購的UASB設(shè)備三相分離器的設(shè)計是否合理問題。雖然經(jīng)后續(xù)的生物接觸氧化處理后，出水可以達標(biāo)排放；但考慮到厭氧效果，提出了在UASB后增設(shè)一座沉淀池的方法，使厭氧污泥沉淀后再回流至UASB，保證污泥濃度。經(jīng)后面的運行表明，UASB內(nèi)污泥量逐步增多，1.5m處SV30在25~32%之間，COD去除率在80%以上，鏡檢發(fā)現(xiàn)污泥開始顆�；�。在調(diào)試期間，曾發(fā)生兩次酸罐現(xiàn)象，原因為廠家更換中和劑，采用氫氧化鈉作為中和劑，指使罐內(nèi)廢水不具備緩沖能力，稍微調(diào)整不好進水pH值就危險，幸好發(fā)現(xiàn)及時，避免了更大損失。

厭氧控制指標(biāo)為：堿度（以CaCO3計）2000~3000mg/l；VFA＜400mg/l；pH值為6.8~7.5。

此工程規(guī)模較小，產(chǎn)生的沼氣較少，并且廠內(nèi)無鍋爐，經(jīng)水封后高空排放。若有鍋爐，可將沼氣收集，經(jīng)水封、阻火罐后通入鍋爐燃燒，可節(jié)約部分燃煤。

（2）其它原因分析

因水果保鮮藥水中應(yīng)用了焦亞硫酸鈉（Na2S2O7），在酸性條件下，為SO2；藥水中Ca2+的濃度4000~5000mg/l，SO2濃度為4000mg/l，pH：3.5~4.0，水量：4.0噸。調(diào)試時水果脫水廢水只有150m3/d，藥水混入后，Ca2+的濃度130mg/l，SO2濃度為104mg/l。但在實際調(diào)試過程中，因廢水量常達不到150m3/d，所以進水Ca2+的濃度250mg/l左右，SO2濃度為200mg/l左右。SO2對厭氧微生物有明顯的抑制作用，控制不利時，就抑制了厭氧過程，使調(diào)試進程減慢。具體參見http://wlmqsb.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

2、好氧調(diào)試

UASB出水自流進入生物接觸氧化池，隨著UASB調(diào)試的開始，好氧調(diào)試也一起進行。將鼓風(fēng)機調(diào)整為自控狀態(tài)，控制池內(nèi)溶解氧為2~4mg/l，因該廢水可生化性很好且有機物濃度較高，所以勿需投菌，對此廢水采取直接曝氣的方式培養(yǎng)污泥。雖氣溫不高，但厭氧出水溫度較高，故污泥培養(yǎng)比較有利。兩個月的時間，好氧生物膜就生長良好。在UASB達不到去除效率的情況下，可以保證出水達標(biāo)排放。

3、污染物去除效率分析詳見表3。

表3   污染物去除效率分析表

五、結(jié)語

1、水果脫水廢水pH值呈酸性，并易發(fā)生酸化現(xiàn)象，中和堿最好用Na2CO3，可形成緩沖溶液，抗沖擊負荷能力強，有利于保護UASB系統(tǒng)，可有效避免酸罐現(xiàn)象。

2、UASB調(diào)試啟動階段，應(yīng)控制進水CODcr值小于5000mg/l， SO2含量小于100mg/l，否則會抑制甲烷菌的生長。隨著厭氧污泥量的增長及厭氧污泥的逐步顆粒化，工程實踐證實，當(dāng)廢水中SO2含量為200mg/l也不會對產(chǎn)甲烷菌發(fā)生抑制作用。

3、該工藝處理此類廢水具有污泥產(chǎn)量少，處理效率高，運行費用低，占地面積小等優(yōu)點。

注：VLR指容積負荷（Volume Loading Rate）（谷騰水網(wǎng)）