烘培行業(yè)是我國七大類食品制造業(yè)之一，食品以面粉、酵母、食鹽、砂糖和水等作為基本原料，添加適量油脂、乳品、雞蛋、添加劑等。隨著烘培食品行業(yè)的迅速發(fā)展、生產(chǎn)規(guī)�；�，烘培企業(yè)生產(chǎn)廢水的排水量也在與日俱增，水質(zhì)也更加復(fù)雜。烘培廢水本身無毒性，但含有大量的可生物降解的有機(jī)物，COD、BOD5、SS 較高，而且還含有較高濃度的動植物油。目前國內(nèi)外有關(guān)糕點行業(yè)廢水處理的報道較少，如何提高和改進(jìn)糕點烘培行業(yè)廢水處理技術(shù)，采用科學(xué)的工藝技術(shù)路線組合，切實解決糕點行業(yè)廢水治理問題引起越來越多的重視。
某面包烘培廠廢水水量500 m3/d，廢水中含有大量的面粉和奶油，原污水處理站不能處理現(xiàn)在的污水負(fù)荷，原工藝采用氣浮+厭氧+好氧工藝處理生產(chǎn)廢水，由于預(yù)處理效果較差，厭氧停留時間較短，原有污水處理站不能滿足廠區(qū)現(xiàn)有的實際生產(chǎn)需求，需將廠區(qū)污水處理站進(jìn)行改造。本文結(jié)合水解酸化/ UASB/A2O工藝處理烘培廢水的處理效果及工藝設(shè)計參數(shù)等，可以為類似工程提供經(jīng)驗。
1 原有工藝
1.1 工程概況
廢水進(jìn)水水量500 m3/d，經(jīng)廢水處理站處理后的水質(zhì)能達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 8978－1996）所規(guī)定的一級水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)。該工程的設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。
1.2 原工藝存在問題
（1）污水在進(jìn)入調(diào)節(jié)池之前，預(yù)處理設(shè)計不合理，沒有把大顆粒的固體去除造成調(diào)節(jié)池有效池容被沉淀池占據(jù)，沒有起到調(diào)節(jié)水質(zhì)水量的作用。
（2）氣浮設(shè)備前沒有隔油及沉淀預(yù)處理工藝，造成高濃度的懸浮污染物及大量的油類直接進(jìn)入氣浮設(shè)備，造成氣浮設(shè)備負(fù)荷太高。氣浮設(shè)備效果太差，可能是設(shè)備配置或設(shè)計不合理造成，不能滿足本工程污水預(yù)處理的需要。
（3）厭氧處理單元設(shè)計不太合理，造成布水效果及厭氧三相分離效果差，污泥排泥不暢，從而影響厭氧的整體處理效果。厭氧處理單元設(shè)計時沒有根據(jù)實際水質(zhì)情況進(jìn)行計算，造成厭氧罐的容積太小，水力停留時間太短，不能對有機(jī)污染物進(jìn)行充分降解，以至不能滿足實際水質(zhì)的處理要求。
（4）CASS 池微孔曝氣頭堵塞或損壞太多，充氧效果差，影響處理效果。CASS 池的潷水器的潷水堰長不符合設(shè)計規(guī)范要求，不能保證潷出的清水懸浮物不超標(biāo)。
（5）由于水中含有大量面粉，整個系統(tǒng)在運行當(dāng)中會產(chǎn)生大量的污泥，原系統(tǒng)采用的污泥脫水裝置并不能解決此種污泥的脫水問題，需要改變脫水方式；脫水的污泥進(jìn)泥流程太長，不利于污泥處理。而且，目前的污泥處理系統(tǒng)處理能力偏小，不能滿足污泥處理的需要。
2 改造工藝流程
為使出水達(dá)到污水經(jīng)污水處理處理后出水達(dá)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB 8978－1996 規(guī)定的一級標(biāo)準(zhǔn)的要求，及污水處理站目前的狀況，確定隔油+氣浮+UASB +A2O+曝氣生物濾池的主體處理工藝污水處理工藝流程，改造后的工藝流程見圖1。
生產(chǎn)污水經(jīng)管道收集后自流進(jìn)入格柵井，經(jīng)格柵去除大塊雜物，然后進(jìn)入集水池。在集水池內(nèi)安裝自帶攪拌的潛污泵，通過攪拌切削可防止?jié)撐郾枚氯�。集水池的污水�?jīng)潛污泵提升進(jìn)入旋轉(zhuǎn)固液分離機(jī)。旋轉(zhuǎn)固液分離機(jī)通過0.5 mm的濾網(wǎng)，在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下將污水中的大部分面粉等懸浮物去除，然后自流進(jìn)入隔油池，去除污水中的浮油后進(jìn)入調(diào)節(jié)池。經(jīng)水質(zhì)水量調(diào)節(jié)后的污水，經(jīng)調(diào)節(jié)池提升泵提升進(jìn)入豎流沉淀池，通過沉淀進(jìn)一步去除濾網(wǎng)沒去除的污染物，然后進(jìn)入氣浮池作進(jìn)一步氣浮處理[1]，確保污水中的油類、面粉及其它懸浮污染物得到有效去除。然后自流進(jìn)入水解酸化池，經(jīng)水解菌將污水中的大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，提高廢水的可生化性。經(jīng)水解酸化池處理后的污水進(jìn)入中間水池，經(jīng)提升泵提升進(jìn)入UASB 厭氧池進(jìn)行厭氧處理[2]，通過厭氧菌將污水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和水。經(jīng)UASB 厭氧處理后的污水自流進(jìn)入缺氧+厭氧+好氧A2/O 系統(tǒng)作進(jìn)一步生物處理，從而較徹底地去除污水中的污染物。
經(jīng)二沉池處理后的污水自流進(jìn)入中轉(zhuǎn)池，經(jīng)曝氣生物濾池提升泵提升進(jìn)入曝氣生物濾池作進(jìn)一步處理。曝氣生物濾料通過生物膜進(jìn)一步降解污水中的有機(jī)污染物，并脫氮除磷。同時，曝氣生物濾池還兼有過濾的作用。經(jīng)曝氣生物濾池處理后，污水可達(dá)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 8978－1996）規(guī)定的一級標(biāo)準(zhǔn)的要求，經(jīng)污水總排口計量后達(dá)標(biāo)排放。
曝氣生物濾池運行一段時間后，老化脫落的生物膜越來越多，截留的污染物也越來越多，造成濾料堵塞，出水懸浮物增多，此時需對曝氣生物濾池進(jìn)行反沖。反沖洗水回調(diào)節(jié)池重新處理。
3 主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)
格柵間：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑物尺寸3.0 m×0.4 m×2.0 m（新建），污水中的動植物油和面粉混合，粘附在格柵條上易產(chǎn)生堵塞，采用機(jī)械格柵打撈。機(jī)械格柵機(jī)1 臺。
集水池：對來水進(jìn)行收集，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑物尺寸3.0 m×2.0 m×2.5 m（新建），與格柵間合建，集水池安裝攪拌潛污泵，出水接入旋轉(zhuǎn)固液分離機(jī)，1 臺，流量為25 m3/h，濾網(wǎng)孔徑0.5 mm，電機(jī)功率1.5 kW。接入分離機(jī)可去除大部分懸浮污染物，防止其進(jìn)入隔油池及調(diào)節(jié)池內(nèi)沉淀，方便清泥，且節(jié)約占地面積。
隔油池：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建筑物尺寸2.0 m×3.0 m×2.5 m，新建于原調(diào)節(jié)池上。
調(diào)節(jié)池改造：將原有污泥池隔墻打通與調(diào)節(jié)池相連，增大調(diào)節(jié)池池容。改造后構(gòu)筑物尺寸8.9 m×6.5 m×3.5 m，有效池容175 m3，水力停留時間8.4 h，用于調(diào)節(jié)水質(zhì)情況，堿性水質(zhì)波動。
豎流沉淀池：利用原有厭氧池改造，沉淀池直徑5.4 m，表面負(fù)荷0.988 m3/(m2·h)，除池體增加，新增設(shè)備，中心沉淀配水系統(tǒng)1 套，污泥集泥斗及排泥系統(tǒng)1 套。
氣浮池：新增配套設(shè)施，管道混合器1 個，溶氣罐1 個，回流溶氣泵1 臺規(guī)格：Q=10 m3/h，H=40 m，N=4 kW，渦旋式空壓機(jī)2 臺，氣浮池體，碳鋼防腐，處理能力21 m3/h。
水解酸化池：利用原有1 座厭氧池改造，水利停留時間5 h，增加水解布?xì)庀到y(tǒng)1 套，污泥排泥系統(tǒng)1 套。
中間水池：利用原污泥池進(jìn)行改造，構(gòu)筑物尺寸2.5 m×2.0 m×3.5 m，有效池容13 m3，中間池提升泵，2 臺，1 用1 備，參數(shù)為Q=21 m3/h，揚程：15 m，電機(jī)功率2.2 kW。
UASB 厭氧池：單池構(gòu)筑物尺寸6.0 m×6.0 m×7.0 m，2 座，有效池容468 m3，容積負(fù)荷5 kg/(m3·d)，三相分離器8 套，厭氧布水器30 套，內(nèi)循環(huán)回流泵2 臺，參數(shù)Q=9 m3/h，H=15 m，N=0.75 kW。
厭氧池缺氧池合建：厭氧池，有效容積73 m3，鋼混結(jié)構(gòu)，水力停留時間3.5 h，厭氧階段，釋放污水中的磷。缺氧池，有效容積127 m3，水利停留時間6 h，缺氧池在反硝化脫氮過程中，大量消耗廢水中的含氮有機(jī)物，大幅度降低廢水COD、BOD5。
好氧曝氣池改造：利用原有曝氣池改造，增加隔墻，需更換部分曝氣頭和管線，風(fēng)機(jī)。有效池容500m3，水力停留時間24 h。混合液回流泵，2 臺（1 用1備），參數(shù)：Q=100 m3/h，H=10m。污泥回流泵2 臺（1用1 備）參數(shù)：Q=25 m3/h，H=10 m。
二沉池：1 座，鋼混結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑物尺寸4.0m×6.5m×5.0 m，表面負(fù)荷0.8 m3/(m2·h)，對污水進(jìn)行泥水分離，采用斜管沉淀。
中轉(zhuǎn)池：1 座，鋼混結(jié)構(gòu)，工藝尺寸1.5 m×1.5 m×4.5 m，接收二沉池出水，以便曝氣生物濾池進(jìn)水泵提升。曝氣生物濾池進(jìn)水泵，1 臺，Q=25m3/h，H=15m，N=2.2 kW。
曝氣生物濾池，2 座，鋼混結(jié)構(gòu)，單體構(gòu)筑物尺寸3.0 m×1.5m×5.0m，對二沉池出水做進(jìn)一步處理。增加鼓風(fēng)機(jī)，2 臺，1 用1 備，Q=6.2 m3/min，N=7.5 kW，與好氧池共用。
清水池：1 座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸1.5m×1.5m×4.5m。
反沖洗水泵參數(shù)Q=100 m3/h，H=15 m，N=7.5 kW。接受曝氣濾池出水，對曝氣生物進(jìn)行反沖洗。
污泥池：1 座，鋼混結(jié)構(gòu)，工藝尺寸3.9 m×2.7 m×4.5 m，污泥泵參數(shù)：Q=6 m3/h，H=60 m。
其他構(gòu)筑物：加藥設(shè)備房新建于調(diào)節(jié)池之上，放置及安裝加藥設(shè)備。尺寸4.5 m×2.7 m×3.5 m，1 座，合設(shè)備房新建于二沉池旁，面積50 m2。
4 運行效果及分析
4.1 運行效果
該污水處理站自2012 年3 月啟動以來，運行效果穩(wěn)定，出水處理效果較好，各項均達(dá)到設(shè)計要求和處理排放標(biāo)準(zhǔn)。廢水處理效果見表2。
由表2 可以看出，針對該面包烘培食品類廢水用水解酸化/UASB/A2O 的組合工藝，處理后出水效果很好，具有較高的去除效率，COD、氨氮、SS、油類及總磷出水質(zhì)量濃度分別為83.48、11.61、31.86、0.26、0.46 mg/L，可以達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978－1996）的一級排放標(biāo)準(zhǔn)，可見該工藝適用于烘培食品類廢水的處理。
4.2 工藝處理效果分析
面包加工食品類廢水為高濃度有機(jī)污水，其BOD5/COD 在0.37 左右，可生化性好，宜采用厭氧+好氧的主體處理工藝對污水進(jìn)行處理。但由于污水中含有大量的面粉、油類，因此預(yù)處理特別重要。原污水處理站之所以不能對污水進(jìn)行有效處理，其中一個重要因素就是預(yù)處理效果不好。
在污水處理前段增加隔油池、旋轉(zhuǎn)高效固液分離機(jī)，以去除浮油及大粒懸浮污染物（面粉）。但考慮到部分面粉很細(xì)，固液分離機(jī)分離不徹底，因此在調(diào)節(jié)池后增加豎流沉淀池、氣浮單元作進(jìn)一步去除[3]，以確保后續(xù)生物處理單元的長期穩(wěn)定運行。
由于該污水污染物濃度特別高，因此，要求要有足夠的有效池容，才能保證對污水進(jìn)行有效處理。而根據(jù)目前污水處理站的實際情況，占地面積十分有限，因此必須采用高效處理工藝。采用水解酸化+UASB 厭氧工藝對廢水進(jìn)行厭氧處理，去除大部分有機(jī)物，同時提高廢水的可生化性，增強后續(xù)好氧處理的效果。
經(jīng)上述厭氧工藝處理后的廢水，仍含有較高濃度的氨氮和總磷，因此后續(xù)工藝采用具有脫氮除磷的A2/O 工藝進(jìn)行處理�？捎行p少占地面積，提高廢水的處理效果，為后續(xù)的深度處理創(chuàng)造條件。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
5 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析
5.1 工程投資
工程總投資投資為310 萬元，其中土建部分投資217 萬元，設(shè)備部分投資93 萬元。
5.2 運行費用
動力費：廢水處理站總裝機(jī)容量51.0 kW，實際總運行容量24.6 kW，有些設(shè)備間歇使用，總運行容量縮小至0.7 倍，按當(dāng)?shù)仉妰r0.5 元/kWh 計，動力費用為0.32 元/m3。
藥劑費：絮凝劑、堿、營養(yǎng)液共0.51 元/m3。
人工費：本污水處理站設(shè)3 名轉(zhuǎn)運工，每月人工費1 500 元，折合費用0.36 元/ m3。
水費：主要為污水處理站員工用水及配藥用水等，日用水量約為2.0 m3，水費按5.2 元/m3 計，則污水的水費為0.02 元/m3。
直接運行費用包括動力費、藥劑費、人工費，合計為1.21 元/m3。
6 結(jié)論
采用水解酸化/UASB/A2O 處理烘培食品類廢水，事實證明該組合工藝對該高濃度食品廢水有很強的針對性，有一定的抗沖擊能力和高負(fù)荷承受力，出水可以達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 8978－1996）的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
本項目處理工藝占地省，構(gòu)筑物構(gòu)造較簡單，操作較簡單，廢水處理工程投資省，運行費用較低，噸水處理費用為1.21 元/m3。
