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(chǎng)區廢水主要來(lái)源于設備清洗、消毒過(guò)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(guò)氧乙酸，主要污染因子為SS、COD、BOD5、TP 等，廢水具有排放不穩定、可生化性較好、懸浮物含量較高等特點(diǎn)。
根據企業(yè)建設規劃，基地污水處理站的一期建設規模為900 m3 /d，二期擴建到2 000 m3 /d，本次建設為一期工程。
污水處理站的出水水質(zhì)需滿(mǎn)足《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB 18918-2002) 的一級A標準要求。
設計進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)表1。
表1 設計進(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(jiàn)圖1。廢水經(jīng)過(guò)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)入調節池，調節池出水進(jìn)入氣浮設備，為了防止由于水中懸浮物在調節池中沉淀而影響調節池的運行，調節池中設有穿孔曝氣管對其進(jìn)行定期攪拌。廢水經(jīng)過(guò)氣浮處理后由泵提升進(jìn)入水解酸化池，部分有機污染物得以降解，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)一步深度處理后達標排放。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脫水，脫水污泥外運。污泥濃縮池上清液及帶式壓濾機濾液回集水井。
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，以減輕對后續生化處理工藝可能產(chǎn)生的沖擊。預處理階段采用了格柵/曝氣調節池/氣浮工藝，可以確保后續生化系統的正常運行。
②工廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中PET 洗瓶廢水中含有過(guò)氧乙酸，具有酸性和氧化性，導致廢水在某些時(shí)段pH 值為4～5，廢水進(jìn)入生化處理前必須對其pH 值進(jìn)行調節，以保證進(jìn)入生化系統的廢水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計，在滿(mǎn)足處理效果的同時(shí)也最大程度地節省了工程占地。
④為保證出水中磷的達標，生化處理之后采用了化學(xué)除磷措施。
⑤為保證最終出水水質(zhì)達到《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB 18918-2002) 一級A 標準要求，系統設置了曝氣生物濾池(BAF) 深度處理單元，運行實(shí)踐證明，BAF 單元對出水水質(zhì)達標起到了重要作用。
2 主要處理單元的設計參數
①調節池
一期、二期合建。尺寸為10．0 m×18．0 m×6．2 m，設計水力停留時(shí)間為12 h，調節池內設穿孔管預曝氣，并起攪拌作用; 池內配置潛污泵2 臺。
②氣浮設備
組合氣浮設備1 套(置于氣浮間內)，尺寸為6．7 m×2．0 m×2．45 m，水力停留時(shí)間為30 min，處理水量為50 m3 /h，水力表面負荷為4 m3 /(m2·h)，氣水回流比為30%。配套設備包括回流泵、溶藥裝置、加藥裝置、溶氣裝置等。氣浮設備之前設置管道混合器，廢水進(jìn)入氣浮前同時(shí)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(shí)間為14．1 h。采用布水器布水，布水器設主管和支管，可覆蓋所有水解酸化池，沒(méi)有死角。
④生物接觸氧化池
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(shí)間為22．4 h，每座安裝165 m3組合填料，設有微孔曝氣管曝氣。
⑤二沉池
二沉池采用豎流沉淀池，并設立式污泥泵排泥。尺寸為10．0 m×4．7 m×6．0 m，沉淀時(shí)間為2 h，表面負荷為0．8 m3 /(m2·h) 。
⑥曝氣生物濾池
設置曝氣生物濾池2 座，單座尺寸為3．0 m×3．0 m×5．5 m，容積負荷為2．0 kgBOD5 /(m3·d)，配有陶粒濾料，安裝有長(cháng)柄曝氣濾頭及單孔膜空氣擴散器。
⑦反沖洗池
尺寸為3．4 m×3．0 m×3．7 m，總容積為37．7m3，有效容積為32．6 m3，配有反沖洗泵1 臺。
⑧污泥儲池
污泥儲池一、二期共用。尺寸為6．0 m×4．0 m× 4．5 m，配有潛水攪拌機1 臺。
⑨污泥脫水間
污泥脫水間中設置帶式脫水機，脫水間及帶式脫水機一、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。脫水后污泥含水率為80%～82%。
3 工程運行結果
該工程于2010 年11 月完成設備安裝及單機調試后進(jìn)入為期70 d 的工藝調試階段。系統試運行后，出水水質(zhì)達到《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB 18918-2002) 一級A 標準。環(huán)保部門(mén)連續3 天檢測的出水水質(zhì)見(jiàn)表2。
表2 系統實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)
Tab．2 Actual influent and effluent quality
經(jīng)統計，運行電費為0．68 元/m3，藥劑費為0．35 元/m3，人工費為0．22 元/m3，則直接運行費用總計為1．25 元/m3，年運行費用為40．5 萬(wàn)元。
4 討論和建議
①采用預處理/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，系統運行穩定可靠，出水水質(zhì)達到排放標準。
②生產(chǎn)企業(yè)廢水具有排水不穩定、懸浮物多等特點(diǎn)，在生化工藝之前必須重視預處理，特別是強化對懸浮物的去除，以確保后續生化處理單元的正常運行。
③由于該企業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)運行不穩定，特別是投產(chǎn)初期，系統來(lái)水水量和水質(zhì)都很不穩定，因此調節池的大小對后續處理單元的穩定運行有重要作用。本工程調節池設計水力停留時(shí)間為12 h，從實(shí)際運行情況看，調節池采用較長(cháng)的水力停留時(shí)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，當生產(chǎn)線(xiàn)清洗和運行異常時(shí)含糖類(lèi)和蛋白質(zhì)類(lèi)較高的廢水進(jìn)入廢水處理系統后，調節池的酸化作用比較明顯，特別是夏季溫度較高時(shí)，在調節池停留3～4 h 以后廢水pH 值會(huì )出現突降現象，廢水酸化腐敗現象明顯，對后續處理帶來(lái)了不利影響，此時(shí)需減少廢水在調節池的停留時(shí)間。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
⑤系統來(lái)水pH 值不穩定，特別是調試初期，來(lái)水pH 值經(jīng)常在4 左右波動(dòng)，因此在調試和運行階段現場(chǎng)需要準備一定量的堿，一般采用NaOH 固體，將進(jìn)水的pH 值調整至6．5 左右方可進(jìn)入后續處理單元。
⑥生產(chǎn)過(guò)程中PET 洗瓶廢水中含有過(guò)氧乙酸，具有酸性和氧化性。經(jīng)測算，工廠(chǎng)滿(mǎn)負荷生產(chǎn)時(shí)洗瓶廢水水量約200 m3 /d，過(guò)氧乙酸含量約20 ～40 mg /L，與全廠(chǎng)廢水混合后過(guò)氧乙酸含量約5～10mg /L，這一部分過(guò)氧乙酸沒(méi)有進(jìn)行針對性處理而直接進(jìn)入后續生化單元。運行結果表明，生化系統對5～10 mg /L 過(guò)氧乙酸具備耐受性。
⑦ BAF 在運行過(guò)程中發(fā)現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(guò)程中池底曝氣管安裝質(zhì)量問(wèn)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(guò)程中對重要環(huán)節進(jìn)行嚴格的質(zhì)量控制是非常必要的。
