北方某醬油釀造企業(yè)以豆粕、麥麩、小麥、玉米等為原料，生產(chǎn)醬油、黃醬、米醋、腐乳等釀造調(diào)味品。醬油釀造廢水來自以發(fā)酵法為主要環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過程，包括蒸料過程中的溢流液，蒸料后的冷卻水，醬醅過程中的含微生物及其分泌物和部分鹽分的廢水，殺菌過程中使用的少量消毒劑，包裝過程中產(chǎn)生的少量沖洗廢水等，含有較高的BOD、COD、SS、色度和氨氮等，為典型的有機(jī)物含量較高的食品發(fā)酵廢水。由于該企業(yè)位于城區(qū)附近，出水排人市政管網(wǎng)后進(jìn)入城市污水處理廠進(jìn)行集中處理，故出水要求達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB89781996)二級標(biāo)準(zhǔn)后外排。
1廢水水量與水質(zhì)
廢水中的主要成分包括糧食殘留物、發(fā)酵過程產(chǎn)物、消毒劑、洗滌劑、鹽分、微生物及其代謝產(chǎn)物等。COD等水質(zhì)指標(biāo)由第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行了檢測。廢水的水量、水質(zhì)情況如表1所示，工程設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如表2所示。
2．2原工藝存在的問題
廢水中BOD／COD值為0．45～0．55，屬于可生化性良好的廢水，故原工藝流程采用以生物二級處理為主體工藝較為合理。但在運行過程中仍存在以下主要問題：一是整體處理負(fù)荷不夠，不能滿足進(jìn)水水量負(fù)荷和污染物去除的要求，出水cOD和BOD超標(biāo)；二是二沉池為普通沉淀池，不能滿足SS的負(fù)荷要求，沉淀時間不夠，造成部分SS未沉至池底便隨出水流出，致使出水SS超標(biāo)；三是沒有考慮脫氮問題，出水NH。一N超標(biāo)，會對后續(xù)接納的城市污水處理廠造成沖擊。
3改造方案
3．1改造后工藝流程
工程改造以最大限度減少對原有構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)改造以降低費用為原則，根據(jù)原處理系統(tǒng)存在的問題，采取將中間沉淀池改為缺氧池，厭氧池和缺氧池中設(shè)置組合填料，二級生化池改為接觸氧化池及二沉池改為斜板沉淀池等措施提高處理負(fù)荷，降低出水中各污染物指標(biāo)。
改造后的工藝流程如圖2所示。
3．2改造后工藝分析
(1)厭氧池：采用半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)。尺寸為6．0m×4．8m×6．0m，有效容積為130m。。池體內(nèi)部安裝彈性組合填料，使多種厭氧微生物附著在填料上，增加代謝增殖空間，提高容積負(fù)荷率。采用2組填料，在厭氧池內(nèi)上下排列，不銹鋼支架支撐，填料體積為25m3。
(2)缺氧池：由原有的中間沉淀池改造而成，采用半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)。尺寸為6．0m×4．8m×6．0m，有效容積為130m。。池體內(nèi)部安裝彈性組合填料，采用2組填料，在缺氧池內(nèi)上下排列，碳鋼防腐支架支撐，填料體積為14m。。缺氧池底部安裝有曝氣穿孔管道，UPVC材質(zhì)，采用鼓風(fēng)曝氣方式進(jìn)行充氧，在向池內(nèi)供應(yīng)少量氧氣的同時，曝氣同時起到攪拌的作用。池內(nèi)溶解氧質(zhì)量濃度控制≤0．5mg／I。利用兼性反硝化菌的作用，將接觸氧化池回流液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮氣排人大氣，達(dá)
到去除NH。一N的目的，同時進(jìn)一步改善了廢水的可生化性。
(3)接觸氧化池：將原有的傳統(tǒng)生化池改造為生物接觸氧化池。采用半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，
尺寸為6．0m×4．8m×6．0m，有效容積為100m。。池體內(nèi)安裝彈性組合填料，使生物處
理主要依賴附著在填料上的多種微生物來完成，降低廢水中的有機(jī)物與NH。N。填料為上下排列的2組，用碳鋼防腐支架支撐，體積為45m。。反應(yīng)池底部安裝有微孔曝氣擴(kuò)散器，微孑L孔徑為200fm，采用鼓風(fēng)曝氣方式進(jìn)行充氧，使氧的利用率更高，節(jié)省能源。
(4)斜板沉淀池：在接觸氧化池后的二沉池內(nèi)添加斜板填料，利用層流原理縮短沉淀時間，增加沉淀面積，從而提高二沉池的沉淀效率。尺寸為1．3m×4．1mX4．6m，有效容積為22m。。填料為蜂窩斜管填料，規(guī)格為~80mm，用碳鋼防腐支架支撐，體積為5m。，填料填充率為23。
4運行效果及討論
4．1運行效果
該改造工程經(jīng)過調(diào)試運行后情況良好，各處理單元運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。實際進(jìn)、出水水質(zhì)如表3所示。結(jié)果表明，改造后的系統(tǒng)對COD、BOD、SS及氨氮的去除率均比較高，出水水質(zhì)監(jiān)測參數(shù)均低于設(shè)計排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。
4．2討論
(1)該改造系統(tǒng)將中間沉淀池改為缺氧池后，出水NH。N質(zhì)量濃度達(dá)標(biāo)。為了取得較高的反硝化率，必須加大來自接觸氧化池的內(nèi)回流比，但回流比過高會導(dǎo)致過多的溶解氧帶入缺氧池，從而抑制反硝化菌的活性，影響脫氮效果。所以實際運行中對內(nèi)回流比的調(diào)節(jié)和缺氧池內(nèi)溶解氧濃度的監(jiān)測非常重要。
(2)在厭氧缺氧處理后，采用接觸氧化法處理廢水中的有機(jī)物可取得較好的效果，COD低于210mg／L，BOD低于70mg／I，氨氮低于10mg／L。
(3)二沉池增加斜管后，提高了泥水分離效果，解決了水力負(fù)荷不足的問題，保證了出水SS達(dá)標(biāo)。由于好氧段為接觸氧化池，污泥沉降性能好，故沒有出現(xiàn)活性污泥法中因污泥黏性大而導(dǎo)致斜板沉淀池堵塞的問題，其他工程實例也證明了用斜板沉淀池作為二沉池的可行性。
(4)改造工藝中采用厭氧缺氧一接觸氧化為主體，很大程度上減少了污泥的產(chǎn)生量，但由于釀造廢水中有機(jī)物與懸浮物質(zhì)量濃度較高，所以處理過程中污泥產(chǎn)量較市政污水處理的產(chǎn)泥量要多。雖然污泥經(jīng)過發(fā)酵可以作為肥料，但因氣味重及處理成本等問題，企業(yè)的工業(yè)廢水處理系統(tǒng)很難做到對污泥進(jìn)行進(jìn)一步的減量化處理，所以如何對釀造廢水污泥進(jìn)行有效的處置是今后的研究重點。
5投資與運行費用
改造工程總投資約43萬元，主要包括土建費、設(shè)備費、運輸費及安裝費等。處理水量為150m。／d。運行費用主要包括電費、藥劑費、人工費及污泥處置費等，不包含設(shè)備折舊及大修費用，運行成本約為0．52元／m。
6結(jié)語
改造后的工程實踐表明，采用以厭氧缺氧一接觸氧化為主體工藝處理醬油釀造廢水，出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)二級標(biāo)準(zhǔn)，滿足接入市政管網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。該工藝具有處理效果好，運行費用低等特點，對醬油廢水中的有機(jī)物、懸浮物及氨氮均具有較好的處理效果。
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