廣東某酒廠廢水站運行及調試

丘宙 廣東自遠環保股份有限公司

1 項目概況

廣東某酒業有限公司屬遷建項目，總投資6 億元，建設年產10 萬t 優質酒生產項目，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。主要建設內容包括改用清潔的天然氣作為燃料、改善生產儲（存）酒條件、完善水（大氣）污染防治措施等。項目技術改造后，保持年產米香型白酒1000t 的生產規模。項目含酒糟廢水等生產廢水及生活污水如不經過處理直接排放會對周圍的水環境質量產生一定的影響。地下收集水池按遠期500t/d 處理量設計,一期污水治理設備按100t/d 處理量設計。

2 設計進出水水質及處理工藝

2.1 設計進水水質（單位mg/L,pH 無量綱）（表1）

表1

2.2 設計出水水質（單位mg/L,pH 無量綱）（表2）

表2

設計出水執行《發酵酒精和白酒工業水污染物排放標準》（GB27631-2011）中新建企業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節池。根據調試過程遇到的問題，部分調整了工藝流程，實際運行工藝如圖1。

3 調試過程及問題的解決

3.1 廢水水質問題

調試于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，而是混合后經簡易、短時間沉淀后分別流入高濃度及低濃度預埋進水管，導致高濃度廢水調節池及綜合廢水調節池水質相同，失去了分水效果，無法實現設計高濃度廢水定量打入綜合廢水調節池的初衷。且由于廢水僅經過簡易沉淀，大量的谷殼、酒糟流入調節池，由于調節池是按遠期500t/d 設計的，有效容積約143m3，廢水在調節池中的停留時間較長，廢水在調節池中不斷酸化、腐敗；綜合上述因素，造成調節池pH 低，碳氮磷比失衡，且由于該公司屬于試產階段，釀酒配方不斷改變，廢水進水水質波動巨大，給調試，特別是UASB 的調試造成較大不良影響。初期部分調節池廢水水質如表3。

表3 綜合廢水調節池水質檢測表 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，廢水先經過滾筒微濾機后再經進水預埋管流入綜合廢水調節池，同時在廢水進入池體前增加閥門井，以實現切換進入綜合廢水調節池和高濃度廢水調節池的功能，并將高濃度廢水調節池作為事故應急池。經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。

針對廢水在調節池中停留時間過長，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條件。

調試初期，廢水在調節池中停留時間較長，pH 較低，為4.4 左右，將其調至pH=7，實際堿液加藥量Q實10%NaOH=15L/h,而設計加藥量為Q設10%NaOH=0.3L/h，遠低于實際加藥量，筆者認為酒糟廢水成分復雜，其中含有的緩沖物質及廢水中的酒糟、谷殼等的持續腐敗、酸化是造成這個現象的主要原因。為減少加藥量，降低運行費用，筆者在酒廠穩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”，此后調節池pH基本穩定在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 調試

水解酸化池內的厭氧反應，隨著調試運行時間的進行，污泥泥齡的增加，已部分進行到產甲烷階段。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 內的預處理工藝段，不會對UASB產生明顯影響。

由于處理水量為設計的40%左右，約2m3/h，且酒廠生產廢水短期內無法達到設計水量，UASB 若按設計的5m3/h 的處理量運行，會造成UASB 間斷進水，不利于UASB 內環境的穩定，筆者在UASB 出水緩沖池內增加UASB 外循環提升泵并通過調節流量，使UASB 進水穩定在理想的上升流速范圍內。

調試初期為保證UASB 內堿度維持在較高水平，pH 設置為7,待UASB 調試穩定后，再將pH 設置為5.5，后期運行時，堿加藥量將進一步降低。

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

在調試過程中，發現UASB 出水水面生長有某種真菌類，且不斷繁殖，經過一段時間的觀察與對水質的檢測，未發現此種真菌會對處理系統產生明顯影響，僅做定期打撈處理。

3. 3 物化除磷調試

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%。

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

經過對兩種方法的經濟性比較，本工程最終選用專用除磷劑進行除磷。

4 存在問題及建議

廢水處理池體均應設置排空系統，盡量采用重力式排空，無條件的，應設置集水槽。調試前期，因系統暫不穩定，造成后端清水池內積蓄大量污泥，因無排空系統，增加了清水池的清理難度。

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

好氧池填料不宜使用彈性填料，筆者在實際調試過程中發現，由于彈性填料表面較為光滑，結構較為單一，污泥極易因曝氣、攪拌而脫落，不易于污泥的附著、增大，該廢水站好氧池設計雖然為接觸氧化工藝，而實際運行狀態為活性污泥工藝。根據筆者的調試經驗，建議選用組合填料等結構較為復雜，表面較為粗糙的的填料。

設計UASB 污泥補充來源為生化沉淀內污泥，該污泥內產甲烷菌含量少，且溶解氧含量高，不適于UASB 內嚴格厭氧環境的要求，筆者在調試過程中關閉了該處的污泥回流。由于UASB 進水直接取自水解酸化池，水解酸化池內的泥水混合物一起進入厭氧罐，實際上會一直往UASB 內補充污泥，造成因泥量過多，而出現跑泥的現象，不利于UASB 內污泥的穩定，筆者建議設計時，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，實現泥水分離，使進入UASB 的，只有經水解酸化后的廢水，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，適宜生態利用，且生化污泥可作為后續停產重啟后的接種污泥源，因此筆者認為將二者區分開來，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計，應有防止站外雨水匯流至污水站內，流入廢水調節池的措施，站內應設置雨水排水溝，將雨水導排至站外排水溝。

5 結語

污水站經過3 個月的調試工作，出水實現穩定達標排放，順利完成驗收，驗證了“進水預處理+水解酸化+UASB+兩級AO+物化除磷處理工藝”的成熟性及可行性。