重慶市涪陵區(qū)地處三峽庫區(qū)腹地，是我國著名的榨菜之鄉(xiāng)。全區(qū)榨菜種植涉及23個鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道近 60萬菜農(nóng)，現(xiàn)有榨菜加工企業(yè)60余家，大部分為規(guī)模小于5 000 t/a的小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。針對這些生產(chǎn)不規(guī)律、廠區(qū)分散、污染面廣的小型榨菜加工廢水，目前仍缺乏有效的治理措施。小型企業(yè)受資本、利潤等制約，難以接受工程造價高、運行費用大的治理工藝，加上生產(chǎn)受市場影響，經(jīng)常間歇生產(chǎn)，廢水處理設(shè)施難以穩(wěn)定運行。榨菜加工廢水具有高鹽分、高COD、高氨氮的特點，如直接排入河溝，將帶來嚴重污染，危及三峽庫區(qū)水環(huán)境安全。

筆者以涪陵區(qū)一家年產(chǎn)精品榨菜5 000 t的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)為例，對其生產(chǎn)廢水治理進行研究。

1 工程概況
 
該企業(yè)在生產(chǎn)過程中排放淘洗水、脫鹽水、壓榨脫水等，最大廢水排水量為200 m3/d，含有極高濃度的Cl-（部分車間排水的鹽分達200 g/L）和大量懸浮物，COD和NH3-N等指標也比較高，廢水呈弱酸性；單位時間排放的水質(zhì)水量波動大。根據(jù)現(xiàn)場采集的代表性水樣和同類企業(yè)生產(chǎn)廢水水質(zhì)確定設(shè)計進水水質(zhì)，出水水質(zhì)需達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）中一級標準，設(shè)計進、出水水質(zhì)詳細數(shù)據(jù)如表 1所示。

注：表中數(shù)值除pH外，其他項目單位均為mg/L。

2 工藝設(shè)計
 
根據(jù)該類企業(yè)廢水水質(zhì)特點，采用簡約的主體工藝流程，如圖 1所示。

（1）高鹽儲水池。地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸10.0 m×3.0 m×4.0 m，有效容積110 m3，水力停留時間32 h。榨菜加工會定期排出一定量的鹽分最高達200 g/L的廢水，該廢水如果直接進入處理系統(tǒng)，將帶來巨大的沖擊負荷，故需將其收集暫存于高鹽儲水池，再按要求抽至調(diào)節(jié)池與日常生產(chǎn)廢水進行鹽分調(diào)配。

 （2）調(diào)節(jié)池。地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸10.0 m×7.0 m×4.0 m，有效容積260 m3，水力停留時間31 h。日常生產(chǎn)廢水NaCl約15~20 g/L，高濃度廢水NaCl約50~200 g/L，兩種廢水在調(diào)節(jié)池進行均質(zhì)調(diào)節(jié)，配至NaCl約20 g/L、COD約3 000 mg/L再進行后續(xù)處理，以保證生化單元運行穩(wěn)定。

（3）初沉池。半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸 8.2 m×1.8 m×4.0 m，有效容積50 m3，水力停留時間 6 h。榨菜廢水中含有的泥砂、菜筋等在初次沉淀池去除，避免設(shè)備磨損和管道堵塞。并在其中投加NaOH調(diào)節(jié)pH至7，以滿足厭氧pH要求，并提供后續(xù)好氧硝化所需堿度。

（4）接觸厭氧池。半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸7.8 m×7.8 m×7.8 m，有效容積456 m3，水力停留時間54 h。進行同步水解、厭氧反應(yīng)的接觸厭氧池是該系統(tǒng)去除COD的主要單元。初沉池出水經(jīng)泵抽至脈沖發(fā)生罐，再通過旋切式布水器進入?yún)捬醭氐撞�，與池底耐鹽顆粒污泥充分混勻、旋流上升；池內(nèi)設(shè)有彈性填料厭氧污泥床，廢水在上流中與厭氧污泥充分接觸反應(yīng)，大分子有機物經(jīng)水解和厭氧反應(yīng)轉(zhuǎn)化為溶解性低分子化合物，例如蛋白質(zhì)降解為短肽氨基酸，碳水化合物轉(zhuǎn)化為溶解性糖類，淀粉被分解為麥芽糖和葡萄糖。出水經(jīng)三相分離器進行泥水分離，上清液至CASS池進一步處理。

（5）CASS池。半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸12.0 m×5.0 m×5.8 m，有效容積330 m3，水力停留時間40 h。厭氧出水中的小分子易降解物質(zhì)被好氧CASS池中的活性污泥進一步無機化，廢水COD得以降解；蛋白質(zhì)厭氧氨化產(chǎn)生的大量 NH3-N被硝化菌在好氧條件下硝化為硝態(tài)氮，再經(jīng)回流至反硝化區(qū)，被反硝化菌轉(zhuǎn)化為N2去除〔4〕。

（6）污泥干化池。地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建于調(diào)節(jié)池之上，尺寸3.0 m×6.5 m×0.8 m，3組。三格干化池建于調(diào)節(jié)池之上。剩余污泥在此進行脫水，瀝過水流入調(diào)節(jié)池，干化污泥則外運處置。

（7）自控系統(tǒng)。加藥泵、鼓風機、水泵等設(shè)備運行及水質(zhì)監(jiān)測等，由在線自控系統(tǒng)進行控制，最大限度節(jié)省人力。

3 工程調(diào)試
 
該工程接種污泥來自涪陵污水處理廠，含水率為80%，其中接觸厭氧池接種污泥56 t，CASS池接種污泥4 t，隨即進水并逐步提升負荷對污泥進行馴化。從2011年5月28日鹽分3 g/L、水量50 m3/d開始，每5～6 d增加鹽分2 g/L、水量20～30 m3/d，直至7月10日，鹽分達到20 g/L、水量達到200 m3/d。8月中旬污水站厭氧、好氧污泥馴化完成，各單元運行正常，出水穩(wěn)定達標，調(diào)試完成，共計調(diào)試時間為75 d。

在調(diào)試過程中出現(xiàn)過的問題如下：

（1）污泥老化。在提升負荷、污泥馴化中期，因負荷未達滿負荷狀態(tài)，CASS池曝氣量相對過大，而出現(xiàn)以下現(xiàn)象：曝氣時池面有灰褐色泡沫，停曝時泡沫黏附大量細泥形成浮泥覆蓋于池面。池內(nèi)污泥主體沉速快，但上清液存在大量細小懸浮物，出水不透明、呈黃色。經(jīng)檢測，污泥中的下毛目纖毛蟲為優(yōu)勢物種，鐘蟲、匍匐型纖毛蟲消失，池內(nèi)溶解氧為6~8 mg/L，SVI= 47 mL/g，出水COD超標，NH3-N＜1 mg/L。計算容積負荷=0.112 kg/（m3·d），污泥負荷=0.048 kg/（kg·d）。綜合污泥性狀、生物相及出水指標，可以診斷為低負荷下的污泥老化。采取的調(diào)整措施有：提升容積負荷至0.20 kg/（m3·d），控制污泥負荷為0.14 kg/（kg·d），控制溶解氧在2～3 mg/L等。一周后，曝氣池灰褐色泡沫逐漸減少，停曝后的浮泥逐漸減少，生物相豐富，鐘蟲、吸管蟲等微生物出現(xiàn)，污泥沉降性能好轉(zhuǎn)，上清液清澈，出水達標。

（2）停產(chǎn)對策。小型榨菜加工企業(yè)常受市場影響而不定期停產(chǎn)，加上日產(chǎn)廢水量小，故無足夠的水源來適應(yīng)由于停產(chǎn)造成的對處理系統(tǒng)沖擊，故在系統(tǒng)設(shè)計時做了相應(yīng)考慮：在初沉池之后設(shè)置超越管，停產(chǎn)時，可按需要直接將初沉池出水超越厭氧池至CASS池，以維持CASS池污泥的必要負荷，而此時厭氧池可耐受一定程度的低負荷而無大的影響。經(jīng)現(xiàn)場驗證，該系統(tǒng)在數(shù)次停產(chǎn)中皆可保證污水站系統(tǒng)不受過大的沖擊，維持了系統(tǒng)穩(wěn)定運行，出水水質(zhì)達標。

4 運行效果及分析
 
對該污水站的運行情況做了一年多的跟蹤，截至2012年8月，基本處于穩(wěn)定運行的狀態(tài)。各單元進、出水水質(zhì)如表 2所示。

由表 2可見，（1）在該系統(tǒng)去除COD的總量中，各單元的負荷比例大致是：初沉池為5%，接觸厭氧池為80%，CASS池為12%。

（2）接觸厭氧池是系統(tǒng)中去除COD的主要單元，其平均進水COD容積負荷為1.16 kg/（m3·d），平均去除容積負荷為0.95 kg/（m3·d），出水COD尚不能達標；受溫度影響，夏季厭氧程度大于冬季，11月份到3月份之間厭氧出水COD高于500 mg/L，其余月份出水低于500 mg/L；該池采用脈沖式間歇進水方法，使得進水與池內(nèi)污泥有充分的混合，池內(nèi)積泥較少，容積利用較高，故保證了穩(wěn)定的處理效果。

（3）CASS池平均進水COD容積負荷為0.29 kg/（m3·d），平均去除容積負荷為0.24 kg/（m3·d），運行中CASS池出水COD均在100 mg/L以下，滿足排放要求。

（4）原水平均NH3-N約60 mg/L；厭氧池內(nèi)蛋白質(zhì)降解為短肽氨基酸，釋放大量NH3-N，厭氧出水平均NH3-N約120 mg/L；受溫度影響，CASS池夏季硝化程度大于冬季，冬季CASS池出水NH3-N高于夏季；運行中CASS出水平均NH3-N在15 mg/L以下，滿足排放要求。

5 經(jīng)濟成本分析
 
該工程占地約300 m2，工程總投資147萬元。其中土建投資58萬元，設(shè)備投資為81萬元，安裝費用為8萬元。

系統(tǒng)穩(wěn)定運行的平均電費為1.35元/t，藥劑費1.1元/t，人工費0.5元/t（專職操作管理人員1名），合計運行費用約2.95元/t。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

6 結(jié)論
 
（1）采用調(diào)節(jié)池—初沉池—脈沖式接觸厭氧池—CASS池處理小型榨菜加工企業(yè)廢水是可行的，可以做到排放水穩(wěn)定達標。與一般大型榨菜加工企業(yè)廢水處理采用的兩相厭氧（水解酸化池—厭氧池）相比，筆者系統(tǒng)采用一級單相厭氧池同時擔當水解酸化與甲烷化的作用，使得在夏季厭氧平均COD出水也保持在450 mg/L上下，避免了夏季因厭氧出水COD過低導(dǎo)致后續(xù)好氧單元營養(yǎng)源不足的問題，同時也簡化了工藝，降低了運行費用。

（2）該系統(tǒng)運行一年以來，各單元處于接近滿負荷穩(wěn)定運行狀態(tài)，厭氧池平均進水COD容積負荷為1.16 kg/（m3·d），平均去除容積負荷為0.95 kg/（m3·d），出水平均COD為492.837 mg/L；CASS池平均進水COD容積負荷為0.29 kg/（m3·d），平均去除容積負荷為0.24 kg/（m3·d），出水平均COD為81.917 mg/L，出水平均NH3-N為4 mg/L，穩(wěn)定達標。運行證明該工藝適宜治理小型榨菜加工企業(yè)生產(chǎn)廢水。

（3）初沉池后設(shè)置超越管是必要的，使其出水可超越厭氧階段至CASS池。實踐證明，該設(shè)計可應(yīng)對該類小型榨菜加工企業(yè)廢水在不定期停產(chǎn)、排水量降低等情況下帶來的沖擊，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。