摘　要:甜菜制糖工業(yè)廢水由于其流量大、有機(jī)物濃度高、且季節(jié)性生產(chǎn)的特點(diǎn),使得污水處理工藝難以按照常規(guī)方式進(jìn)行。本研究選擇適合北方地區(qū)特點(diǎn)、運(yùn)行費(fèi)用低、再啟動(dòng)快捷的水解-好氧-化學(xué)氧化-混凝沉淀的處理工藝,將生化與物化方法相結(jié)合,最后達(dá)到理想的效果,也為同類型工業(yè)污水的處理提供參考經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞:甜菜制糖;季節(jié)性;北方地區(qū)

1 水質(zhì)概況

某糖廠甜菜制糖生產(chǎn)為秋季生產(chǎn),廢水排放流量為10 000 m3/d,考慮水量波動(dòng)性,取時(shí)變化系數(shù) 1·2,則時(shí)最大流量為500 m3/h。廢水水質(zhì)指標(biāo)如表1所示:

表1　進(jìn)水水質(zhì)表

本項(xiàng)目處理后的排放水達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-96)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)具體指標(biāo)如表2所示:

表2　出水水質(zhì)表

2　污水處理工藝的選擇

2. 1　污水處理工藝的研究

甜菜制糖廢水中的COD可生化性較好,因此, 考慮首選工藝采用生物處理較為適宜.由于糖分難以降解,因而在好氧生物處理工藝前處理采用水解酸化預(yù)處理,將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化分解,提高可生化性,同時(shí)也考慮在季節(jié)性生產(chǎn)時(shí)恢復(fù)正常運(yùn)行快捷[1];主體工藝選擇活性污泥與生物膜共生系統(tǒng)的好氧處理工藝,去除污水中大部分污染物,特別是可生化降解的有機(jī)物,并且活性污泥濃度高,更適用于北方寒冷地區(qū);經(jīng)過水解好氧處理后的出水中,可生化的有機(jī)物絕大部分已經(jīng)被降解掉,尚在水中殘存的有機(jī)物主要為難降解的復(fù)雜的大分子有機(jī)物,因而選擇在生物處理后采用臭氧化學(xué)氧化工藝進(jìn)行深度處理,進(jìn)一步氧化分解難降解的復(fù)雜的大分子有機(jī)物和不可生化物質(zhì),保證水質(zhì)凈化效果[2];最后進(jìn)一步以混凝沉淀的化學(xué)法將剩余不可生化物質(zhì)去除,使出水優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)。有制糖廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似廢水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。

2. 2　污水處理工藝

糖廠污水處理工程為如下工藝:

格柵→調(diào)節(jié)池→初沉池→水解酸化池→生化系統(tǒng)→二沉池→化學(xué)氧化池→二級(jí)好氧池→混凝沉淀池→達(dá)標(biāo)排放

污水先經(jīng)過格柵攔截大的懸浮物,然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量和水質(zhì);調(diào)節(jié)后通過提升泵進(jìn)入初沉池,去除污水中大部分比重較大的、無機(jī)性的可沉顆粒;然后進(jìn)入水解酸化池,使污水中的各種有機(jī)物在微生物菌群作用下被分解,大分子難降解有機(jī)物被分解為易生化的小分子物質(zhì),提高污水的可生化性; 再進(jìn)入生化池,使污水中的有機(jī)物在微生物菌群作用下被分解,達(dá)到去除大部分有機(jī)物的目的;然后進(jìn)入二次沉淀池進(jìn)行泥水分離,使混合液澄清;出水進(jìn)入化學(xué)氧化池,經(jīng)過處理后出水進(jìn)入二次接觸氧化池,進(jìn)行二次好氧處理,進(jìn)一步去除有機(jī)物;然后進(jìn)入混凝沉淀,經(jīng)過投藥、絮凝等物化方法使水中的 CODcr、BOD5形成混凝沉淀得以進(jìn)一步去除,保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

2. 3　污泥處理工藝

對(duì)于工藝產(chǎn)生的污泥進(jìn)行如下處理:

剩余污泥→污泥濃縮池→貯泥池→壓濾機(jī)→泥餅外運(yùn)

沉淀池的污泥經(jīng)回流泵一部分回流,另一部分排至污泥濃縮池經(jīng)濃縮處理后,排至貯泥池,后通過提升泵提升進(jìn)入壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理,產(chǎn)生的泥餅外運(yùn)。

3　主體工藝設(shè)計(jì)

3. 1　污水處理系統(tǒng)

3. 1. 1　水解酸化池

設(shè)計(jì)流量:Q=417 m3/h

水力停留時(shí)間: 8. 0 h

工藝尺寸: 16. 0 m×21. 0 m×5. 5 m,共兩組

3. 1. 2　生化池

BOD污泥負(fù)荷: 0·18 kgBOD5/kgMLSS·d

污泥濃度:MLVSS=5 000 mg/L

總停留時(shí)間: 12. 0 h

缺氧段: 3. 0 h,

好氧段: 9. 0 h

硝化液回流比: 100%

缺氧段12. 5 m×10. 0 m×5. 5 m,兩組

好氧段12. 5 m×10. 0 m×5. 5 m,六組

填料:缺氧池好氧池內(nèi)設(shè)高效傳質(zhì)填料,填料采用新型彈性纖維一體化填料,材質(zhì)聚乙烯,填裝高度 3. 0 m。

3. 1. 3　化學(xué)氧化池

接觸時(shí)間: 20 min

氧化劑投加量: O3　5 mg/L

3. 1. 4　二級(jí)好氧池

水力停留時(shí)間: 1. 5 h

工藝尺寸: 12. 5 m×10. 0 m×5. 5 m

填料:接觸氧化池內(nèi)設(shè)高效傳質(zhì)填料,填料采用新型彈性纖維一體化填料,填裝高度3. 0 m。接觸氧化池內(nèi)曝氣頭采用膜片式。

3. 1. 5　混凝沉淀池

表面負(fù)荷: 3. 0 m3/m2·h

工藝尺寸:
5. 1 m×5. 1 m×4. 5 m(混凝部分), 共兩組
13. 6 m×5. 1 m×4. 5 m (沉淀部分),共兩組

水力停留時(shí)間:混凝30 min;沉淀0·84 h

附屬設(shè)備: JBK-3580框式攪拌器;污泥回流泵: 150WL210-7-7. 5;回流比100%。

3. 1. 6　鼓風(fēng)機(jī)

曝氣采用鼓風(fēng)曝氣,氣水比采用30: 1,風(fēng)壓 58·8 Kpa。

3. 2　污泥處理系統(tǒng)

3. 2. 1　污泥濃縮池

水力停留時(shí)間: 8. 0 h

3. 2. 2　壓濾機(jī)

XMYJ60/800-UB,功率為1. 5 kw。

4　各構(gòu)筑物去除率

工程經(jīng)過3年左右時(shí)間運(yùn)行,測(cè)試結(jié)果表明,本工藝運(yùn)行穩(wěn)定,出水完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。(見表3)

表3　各構(gòu)筑物去除率表(均值)

5　工程投資及運(yùn)行成本分析

5. 1　主要構(gòu)筑物與設(shè)備投資

5. 1. 1　直接費(fèi)

土建費(fèi)用: 595·78萬元

工藝設(shè)備費(fèi)用: 523. 96萬元

安裝運(yùn)輸費(fèi)用: 78. 60萬元

直接費(fèi)總計(jì): 1 198. 34萬元 5. 1. 2　

間接費(fèi)間接費(fèi)及工程稅金總計(jì): 486. 5萬元

5. 1. 3　工程總投資: 1 684. 5萬元

5. 2　運(yùn)行成本

電費(fèi):裝機(jī)容量為649·11 kw,則處理噸水電費(fèi)為: 0. 47元/噸;

人工費(fèi):污水廠需要15人運(yùn)行,則噸水的人工費(fèi)為: 0. 03元/噸;

折舊費(fèi): 20年折舊期,折舊費(fèi)為0. 15元/噸;

藥劑費(fèi):為0. 40元/噸;

綜合費(fèi)用為0. 16元/噸;

實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用為1. 20元/噸。

6　結(jié)語

(1)甜菜制糖廠排放廢水 水量大,有機(jī)物濃度高,CODcr濃度在4 500 mg/l左右,季節(jié)性生產(chǎn)。

(2)推薦處理工藝流程為水解-好氧-化學(xué)氧化-混凝沉淀。采用本工藝技術(shù)路線,突出了兩類生化處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì),本工藝流程工程費(fèi)用為1 680元/天噸水,工程費(fèi)用低;每噸污水的處理費(fèi)用為1. 2元左右,運(yùn)行費(fèi)用低;再起動(dòng)時(shí)只需10天左右,復(fù)合與企業(yè)生產(chǎn)同步要求;水解階段和好氧階段幾乎無需人工操作,操作管理方便。

(3)深度氧化-好氧工藝進(jìn)一步氧化水中的有機(jī)物和生物難降解的高分子有機(jī)物,使出水水質(zhì)優(yōu)于一般單純生物法。

參考文獻(xiàn):
[1]井山哲夫,等.張自杰,等譯.水處理工程理論與應(yīng)用[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 1986: 232-245.
[2]張自杰,等.環(huán)境工程手冊(cè)(水污染防治卷)[M].北京:高等教育出版社, 1996: 948-955. 來源：環(huán)境科學(xué)與管理 作者: 孟慶輝 孫洪昌