食品加工工業(yè)園廢水處理工程設(shè)計(jì)實(shí)踐

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摘要：針對(duì)食品加工工業(yè)園綜合廢水成分復(fù)雜、有機(jī)大分子物質(zhì)和懸浮物含量高的特點(diǎn)，采用溶氣氣浮-水解酸化-接觸氧化的主體工藝對(duì)其進(jìn)行處理，介紹了其處理工藝流程、主要設(shè)計(jì)參數(shù)及運(yùn)行效果。運(yùn)行結(jié)果表明：COD、BOD5、SS、氨氮的去除率分別為85.3%、79%、84%、75%，廢水出水水質(zhì)穩(wěn)定，能夠達(dá)到當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)要求，且處理成本較低。

關(guān)鍵詞：食品加工廢水；溶氣氣??；水解酸化；接觸氧化

1工程概況

湖南省某縣食品加工工業(yè)園位于該縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)，一期占地面積88余畝，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化廠房約7萬(wàn)m2，主要入駐企業(yè)類型包括淡水產(chǎn)品精深加工、綠色有機(jī)蔬菜加工、鹵制食品加工、豆制食品加工、飲料食品加工、速食加工等。廢水包括生產(chǎn)廢水和生活污水，其中生產(chǎn)廢水由蒸煮廢水、清洗廢水、浸泡廢水、設(shè)備及地面清洗廢水組成，其主要污染物為COD、BOD5、氨氮、SS、動(dòng)植物油。食品加工廢水具有間歇排放、可生化性較好等特點(diǎn)［1］?；谏a(chǎn)現(xiàn)狀及環(huán)保要求，經(jīng)多次論證，選擇溶氣氣浮-水解酸化-接觸氧化的組合工藝對(duì)其進(jìn)行處理，出水達(dá)到南縣第二污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水要求。該工程于2019年5月正式投入使用，12個(gè)月的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明工藝設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)遠(yuǎn)優(yōu)于既定排放要求。

2設(shè)計(jì)水量水質(zhì)

該項(xiàng)目廢水均為間斷排放，主要包括食品加工過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水（占比95％）和工人日常生活產(chǎn)生的生活污水（占比5％），根據(jù)入駐企業(yè)和擬入駐企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際，本工程設(shè)計(jì)處理規(guī)模為1000m3／d。出水達(dá)到該縣第二污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水要求。設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。

3處理工藝流程

3．1工藝流程選擇

本工程廢水中含有一定量的蛋白質(zhì)、脂肪等大分子有機(jī)物［2－3］，給廢水好氧處理帶來(lái)了一定的困難；同時(shí)高濃度的動(dòng)植物油也會(huì)影響微生物的好氧處理［3－5］。因此本工程的重點(diǎn)在于在生物處理前降低廢水中動(dòng)植物油濃度以及將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)。對(duì)于食品加工廢水，國(guó)內(nèi)外一般采用物化處理-生化處理的聯(lián)合處理方式［6－7］。為便于后續(xù)生物處理，需在生化處理前最大限度地降低廢水中動(dòng)植物油濃度，根據(jù)類似工程實(shí)踐，動(dòng)植物油可通過(guò)溶氣氣浮工藝得到有效去除。本工程進(jìn)水m（BOD5）／m（COD）＝0．5，可生化性強(qiáng)，可采用好氧處理作為主體處理工藝，在進(jìn)行好氧處理前需對(duì)廢水中的有機(jī)大分子物質(zhì)進(jìn)行降解。基于此，從經(jīng)濟(jì)、去除效果等多角度考慮，采用水解酸化-接觸氧化作為生化處理工藝。綜上，本工程處理工藝為溶氣氣浮-水解酸化-接觸氧化，工藝流程如圖1所示。

3．2工藝流程說(shuō)明

園區(qū)生產(chǎn)廢水經(jīng)粗細(xì)兩級(jí)格柵后進(jìn)入預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)廢水的水量與水質(zhì)，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物能夠持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池出水提升至溶氣氣浮裝置，利用水中各種原有溶解、懸浮物質(zhì)表面活性的差異，或投加藥劑而產(chǎn)生的表面活性的差異對(duì)廢水中的動(dòng)植物油進(jìn)行分離，避免對(duì)后續(xù)生化系統(tǒng)產(chǎn)生干擾；溶氣氣浮裝置出水自流進(jìn)水解酸化池，蛋白質(zhì)、脂肪等較難降解的有機(jī)大分子物質(zhì)降解為易生物降解的小分子物質(zhì)［8－9］，有效提高了廢水的可生化性，為有機(jī)污染物的徹底去除提供強(qiáng)有力的條件；水解酸化池出水自流進(jìn)入接觸氧化池，池內(nèi)設(shè)組合填料和曝氣裝置，利用好氧微生物進(jìn)一步降解、吸附廢水中的有機(jī)物，大量降解污染物，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；接觸氧化池出水進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離，最后達(dá)標(biāo)排入下游污水處理廠。二沉池及溶氣氣浮裝置產(chǎn)生的污泥及浮渣除必要的回流外，其余全部進(jìn)入污泥儲(chǔ)池，經(jīng)壓濾脫水后外運(yùn)。

4主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）粗細(xì)格柵池。設(shè)置在調(diào)節(jié)池內(nèi)部，半地上鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸為2.9m×0.6m×4．5m，粗格柵為機(jī)械格柵，柵寬為5mm，細(xì)格柵為手動(dòng)提籃格柵，柵寬為3mm。（2）預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池。半地上鋼砼結(jié)構(gòu)，池體尺寸為18．0m×12．0m×4．5m，有效水深4.0m，水力停留時(shí)間為20.7h，預(yù)曝空氣量為0．6m3／（m2•h），氣水比為3∶1。（3）溶氣氣浮裝置。鋼制防腐結(jié)構(gòu)，設(shè)備尺寸為8．7m×2．5m×2．5m，處理能力為40～45m3／h，溶氣水量為6～10m3／h，設(shè)計(jì)回流溶氣比為30％，總功率約為7．5kW。PAM、PAC藥液質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0．2％和10％，加藥量分別為3和100mg／L。（4）水解酸化池。半地上鋼砼結(jié)構(gòu)，池體尺寸為10.0m×5．8m×5．0m，有效水深4．5m，水力停留時(shí)間為6．27h，污泥濃度為6g／L，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)布水方式，盡可能使其布水均勻。（5）接觸氧化池。半地上鋼砼結(jié)構(gòu)，池體尺寸為12．0m×10．0m×5．0m，有效水深4．5m，水力停留時(shí)間為12．98h，容積負(fù)荷為0．735kg［BOD5］／（m3•d），曝氣量為8．32m3／min，氣水比為12∶1，生物填料高度為3．0m，直徑為150mm。（6）二沉池。半地上鋼砼結(jié)構(gòu)，池體尺寸為8．8m×5．0m×5．0m，有效水深4．0m，有效泥深1．0m，表面負(fù)荷為0．945m3／（m2•h），污泥回流比為10％。

5運(yùn)行效果

該工程自建成投入使用以來(lái)，調(diào)試期間各工藝處理單元運(yùn)行正常。穩(wěn)定運(yùn)行后，本工程出水水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果如表2所示。由表2可知，本工程各項(xiàng)出水指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)排放值（即南縣排水管網(wǎng)污廢水接管標(biāo)準(zhǔn)）。其中2020年3月出水COD、BOD5濃度較高的原因可能是：水解酸化池與接觸氧化池中的生物處于活性恢復(fù)階段，廢水處理效果相對(duì)較差。

6處理成本

該工程主要處理費(fèi)用為藥劑費(fèi)和電費(fèi)，噸水電費(fèi)為0．264元，噸水藥劑費(fèi)為0．169元，則本工程噸水處理成本為0．433元。

7結(jié)語(yǔ)

本工程采用溶氣氣浮-水解酸化-接觸氧化的組合工藝對(duì)食品加工綜合廢水進(jìn)行處理，工藝處理效果良好，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)出水指標(biāo)均達(dá)到當(dāng)?shù)厥姓鬯幚韽S的設(shè)計(jì)進(jìn)水要求；噸水處理成本為0．433元，相對(duì)較低。本工程的成功運(yùn)行可為同類食品加工綜合廢水處理工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供借鑒。

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作者：梁康強(qiáng) 梁曉宇 黎成 楊浩 余柏沅 單位：湖南強(qiáng)宇環(huán)保科技有限公司