調味品廢水處理工藝改造

李巧浩，程旭光，姜海濤

（中山火炬水務有限公司，廣東　中山　528437）

調味品廢水處理工藝改造

李巧浩，程旭光，姜海濤

（中山火炬水務有限公司，廣東中山528437）

【摘要】某調味品公司對生產排放的調味品廢水進行處理，其工藝系統屬于早期工業污水處理設計，主要采用“水解酸化—生物接觸氧化”工藝，同當前最新工業污水處理工藝相比，在處理高濃度、高負荷流量時存在一定的局限，運行不穩定，出水不能達標排放。工藝升級主要新增加混凝氣浮設備及IC反應器，改造后出水指標低于廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時段一級排放標準。

【關鍵詞】調味品廢水；水解酸化；生物接觸氧化；IC反應器；混凝氣浮

1　調味品廢水處理站現狀

1.1廢水水質及水量

調味品廢水主要來自生產場地和設備的清洗、原料的泡浸、以及產品的廢溢流等，其中混有碎豆屑、麩皮、面粉 、糖分 、醬色等。廢水處理系統一期設計處理水量1500 m3/d，BOD/COD約為0.48，水質懸浮物SS含量及色度高，屬于較高濃度有機廢水，可生化性好。其廢水處理站始建于2004年，隨著企業的發展，排放廢水量和廢水COD濃度都不斷地提高，同時國家的排污標準也日益嚴格，現有污水處理工藝系統已難以滿足，出現未能達產運行,未能穩定達標排放的情況，必須進行改造。

原設計進水質指標為：pH：6～9，CODCr：3000 mg/L，BOD5：1200 mg/L，色度：100～400倍，SS：400 mg/L。

原設計處理后出水執行廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時段一級排放標準。出水質指標為：pH：6～9，CODCr≤90 mg/L，BOD5≤20 mg/L，色度≤40倍，SS≤60 mg/L。

1.2工藝流程

升級改造前工藝主要是“水解酸化一生物接觸氧化”處理工藝，其工藝流程見圖1。

1.3存在問題

目前主要問題存在于進水濃度已經超出該工藝對有機物、氨氮、色度、懸浮物等的處理范圍。一期處理系統經長時間調試，仍未能達產達標穩定運行，進水量無法超過700 m3/d，且經常需要中斷進水。

2　改造工程內容

2.1升級改造后的工藝流程

經多種方案的篩選，充分利用現有設施，選用先進、可靠的工藝設備，減少處理系統的維護和運行成本，最終確定為“氣浮預處理-預酸化-內循環厭氧反應（IC）-缺氧好氧”處理工藝，主要新增加混凝氣浮設備及IC反應器[1]，改造后工藝流程圖2

圖1　升級改造前工藝流程示意圖

2.2升級改造的情況

針對進水COD濃度高，懸浮物含量大，可生化性好的特點，采用先進的工藝技術與設備，升級現有處理系統。為盡可能的降低投資，縮短工期，充分利用現有設施確定以下改造方案。

2.2.1原有主要構筑物利用及改造

1）格柵及調節池。

對格柵進行維護保養。調節池。1座，平面尺寸為19.0 m×18.0 m，有效水深為3.5 m。將格柵出水通往初沉池的管道改為直接接入調節池進水管道，不設初沉池。

圖2　升級改造后工藝流程示意圖

2）初沉池。

1座，圓柱形，平面直徑為8.4 m，有效水深為6.3 m，將原初沉池改造為厭氧沉淀池，重新布管建立厭氧污泥循環。對IC反應器出水進行沉淀，降低出水厭氧污泥濃度，減小缺氧好氧池負荷。安裝回流泵，建立厭氧污泥回流系統，控制厭氧段污泥濃度，保證厭氧處理效率。

3）水解酸化池。

1座，圓柱形，平面直徑13.2 m，有效水深為7.3 m。將原水解酸化池設備進行拆除，新建導流墻，并安裝潛水攪拌推流器1臺來解決沉泥問題，將其改造為內側缺氧池-外側好氧池，缺氧池有效容積為750 m3，水力停留時間HRT=12.0 h。

4）接觸氧化池。

1座，原水解酸化池外側的圓環形，平面直徑22.0 m，有效水深為5.5 m，對原生物接解氧化池中填料進行清空，將圓環形分成兩部分，一段安裝球冠形可張微孔曝氣器改造為好氧池，另一段落作為好氧沉淀池，安裝2臺潛水污泥回流泵及流量計，控制污泥回流量。好氧池有效容積為760 m3，水力停留時間HRT=12.2 h；好氧沉淀池有效容積為430 m3，表面負荷為1.0 m3/m2·h。

5）反應池。

1座，平面尺寸為10.0 m×5.0 m，有效水深為3.0 m。將原有反應池進行擴建，建成平面尺寸為18.0 m×10.0 m，有效水深為3.0 m的預酸化池，對氣浮的出水進行水解預酸化。在預酸化池進水口處布設堿液投加管道，預酸化池增加在線pH計。

6）二沉池。

1座，平面尺寸為10.0 m×9.2 m，有效水深為5.0 m。將原二沉池改造成終沉池。

7）濃縮池。

1座，平面尺寸直徑為6.6 m，有效水深為5.0 m。將濃縮池進泥管進行改造。

2.2.2新增主要構筑物

1）混凝氣浮設備。

增加混凝氣浮設備一套，主體為直徑9.0 m的圓柱形，有效水深為1.1 m，設計混凝氣浮處理量為3000 m3/d。廢水經與絮凝劑混合，通過壓力為5.0 bar的空氣溶解管形成絮團，釋壓后附著直徑小于0.001 mm的小氣泡而上浮，可去除50％以上的懸浮物，相應可去除40％以上的COD。安裝在原水解酸化池的上方架空層，下面用鋼筋水泥柱子作為支架。

2）IC反應器。

新建IC(高效厭氧)反應器1 座。圓柱形，直徑8.0 m，高20.2 m，采用碳鋼結構的反應器,中間是厚約0.08 m的玻璃棉保溫層，最外層是6厘米不銹鋼瓦包裹，內部設置內循環泵，頂部是沼氣收集系統。設計指標為：停留時間16.2 h，容積負荷為7.46 kgCOD/（m3·d），去除效率大于75％，IC厭氧處理系統總占地140㎡。

3）儲泥池。

新建儲泥池1 座，平面為直角梯形，14.0 m×（上底4.0+下底6.0）m，有效水深為3.0 m 。混凝氣浮的浮渣產生的量相應增加而新增儲泥池。

3　改造后運行調試效果分析

該調味品廢水處理站從2014年2月開始通水調試，到5月進入正式運行。表1為2月至5月份的實際進、出水水質月平均值。

表1　改造后進出水水質指標

由表1可見，由于剛開始調試階段，2月份出水水質不穩定，出水指標常超出了設計排放標準。進入3月份，經過一段時間對氣浮投加絮凝劑量及空氣溶解管氣壓的調整，氣浮的去除率有較好的提高，氣浮出水COD低于3000 mg/L，減輕后續處理負荷，同時IC反應器內回流量提高到80％～100％，好氧池溶解氧控制在2.5～3.5 mg/L范圍內。

4　技術經濟指標

本工程改造投資費用約410.4萬元，新建設一座日處理水量為1500 m3的處理站約需要800萬元（不含土地費用），節省投資約389.6萬元，運行費用約4.8元/ m3。

5　結論

1）調味品廢水處理工藝系統經過優化升級改造，采用先進的混凝氣浮設備及IC反應器，目前改造后的出水水質指標低于廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時段一級排放標準。

2）在運行過程中，混凝氣浮設備及IC反應器對運行管理要求比較高，需要優秀的管理技術人員進行操作及工藝調整，并且氣浮的處理效果好壞對整個處理系統起到關鍵性的作用。

3）該處理系統需要投加較多的絮凝劑、堿液及脫色劑，所以在運行過程中需要調整優化投藥量，不但可以提高處理效果，而且可以減少運行費用，走節能減排之路。

【參考文獻】

[1] 夏怡.IC反應器在抗生素廢水處理中的調試運行研究[J].中國給水排水.2011,27(11)：88～90.

【作者簡介】

李巧浩（1984-），男，廣東省潮州人，助理工程師，學士，研究方向：廢水處理。