食品加工工業園廢水處理工程設計實踐

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摘要：針對食品加工工業園綜合廢水成分復雜、有機大分子物質和懸浮物含量高的特點，采用溶氣氣浮-水解酸化-接觸氧化的主體工藝對其進行處理，介紹了其處理工藝流程、主要設計參數及運行效果。運行結果表明：COD、BOD5、SS、氨氮的去除率分別為85.3%、79%、84%、75%，廢水出水水質穩定，能夠達到當地污水處理廠設計進水水質要求，且處理成本較低。

關鍵詞：食品加工廢水；溶氣氣浮；水解酸化；接觸氧化

1工程概況

湖南省某縣食品加工工業園位于該縣經濟開發區內，一期占地面積88余畝，建設標準化廠房約7萬m2，主要入駐企業類型包括淡水產品精深加工、綠色有機蔬菜加工、鹵制食品加工、豆制食品加工、飲料食品加工、速食加工等。廢水包括生產廢水和生活污水，其中生產廢水由蒸煮廢水、清洗廢水、浸泡廢水、設備及地面清洗廢水組成，其主要污染物為COD、BOD5、氨氮、SS、動植物油。食品加工廢水具有間歇排放、可生化性較好等特點［1］。基于生產現狀及環保要求，經多次論證，選擇溶氣氣浮-水解酸化-接觸氧化的組合工藝對其進行處理，出水達到南縣第二污水處理廠設計進水要求。該工程于2019年5月正式投入使用，12個月的監測結果表明工藝設計合理，運行穩定，出水水質遠優于既定排放要求。

2設計水量水質

該項目廢水均為間斷排放，主要包括食品加工過程中產生的工業廢水（占比95％）和工人日常生活產生的生活污水（占比5％），根據入駐企業和擬入駐企業的生產實際，本工程設計處理規模為1000m3／d。出水達到該縣第二污水處理廠設計進水要求。設計進出水水質如表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、脂肪等大分子有機物［2－3］，給廢水好氧處理帶來了一定的困難；同時高濃度的動植物油也會影響微生物的好氧處理［3－5］。因此本工程的重點在于在生物處理前降低廢水中動植物油濃度以及將大分子有機物轉化為小分子物質。對于食品加工廢水，國內外一般采用物化處理-生化處理的聯合處理方式［6－7］。為便于后續生物處理，需在生化處理前最大限度地降低廢水中動植物油濃度，根據類似工程實踐，動植物油可通過溶氣氣浮工藝得到有效去除。本工程進水m（BOD5）／m（COD）＝0．5，可生化性強，可采用好氧處理作為主體處理工藝，在進行好氧處理前需對廢水中的有機大分子物質進行降解。基于此，從經濟、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工藝流程說明

園區生產廢水經粗細兩級格柵后進入預曝氣調節池，調節廢水的水量與水質，保證后續處理構筑物能夠持續穩定運行；預曝氣調節池出水提升至溶氣氣浮裝置，利用水中各種原有溶解、懸浮物質表面活性的差異，或投加藥劑而產生的表面活性的差異對廢水中的動植物油進行分離，避免對后續生化系統產生干擾；溶氣氣浮裝置出水自流進水解酸化池，蛋白質、脂肪等較難降解的有機大分子物質降解為易生物降解的小分子物質［8－9］，有效提高了廢水的可生化性，為有機污染物的徹底去除提供強有力的條件；水解酸化池出水自流進入接觸氧化池，池內設組合填料和曝氣裝置，利用好氧微生物進一步降解、吸附廢水中的有機物，大量降解污染物，使其達到排放標準；接觸氧化池出水進入二沉池進行泥水分離，最后達標排入下游污水處理廠。二沉池及溶氣氣浮裝置產生的污泥及浮渣除必要的回流外，其余全部進入污泥儲池，經壓濾脫水后外運。

4主要構筑物及設計參數

（1）粗細格柵池。設置在調節池內部，半地上鋼砼結構，尺寸為2.9m×0.6m×4．5m，粗格柵為機械格柵，柵寬為5mm，細格柵為手動提籃格柵，柵寬為3mm。（2）預曝氣調節池。半地上鋼砼結構，池體尺寸為18．0m×12．0m×4．5m，有效水深4.0m，水力停留時間為20.7h，預曝空氣量為0．6m3／（m2•h），氣水比為3∶1。（3）溶氣氣浮裝置。鋼制防腐結構，設備尺寸為8．7m×2．5m×2．5m，處理能力為40～45m3／h，溶氣水量為6～10m3／h，設計回流溶氣比為30％，總功率約為7．5kW。PAM、PAC藥液質量分數分別為0．2％和10％，加藥量分別為3和100mg／L。（4）水解酸化池。半地上鋼砼結構，池體尺寸為10.0m×5．8m×5．0m，有效水深4．5m，水力停留時間為6．27h，污泥濃度為6g／L，采用點對點布水方式，盡可能使其布水均勻。（5）接觸氧化池。半地上鋼砼結構，池體尺寸為12．0m×10．0m×5．0m，有效水深4．5m，水力停留時間為12．98h，容積負荷為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。半地上鋼砼結構，池體尺寸為8．8m×5．0m×5．0m，有效水深4．0m，有效泥深1．0m，表面負荷為0．945m3／（m2•h），污泥回流比為10％。

5運行效果

該工程自建成投入使用以來，調試期間各工藝處理單元運行正常。穩定運行后，本工程出水水質檢測結果如表2所示。由表2可知，本工程各項出水指標均優于設計排放值（即南縣排水管網污廢水接管標準）。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階段，廢水處理效果相對較差。

6處理成本

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

7結語

本工程采用溶氣氣浮-水解酸化-接觸氧化的組合工藝對食品加工綜合廢水進行處理，工藝處理效果良好，系統運行穩定，各項出水指標均達到當地市政污水處理廠的設計進水要求；噸水處理成本為0．433元，相對較低。本工程的成功運行可為同類食品加工綜合廢水處理工程的設計和運行提供借鑒。

參考文獻：

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［9］陸祎韻，戴清，金艷青，等．某食品加工廢水處理工程改擴建設計［J］．水處理技術，2016，42（7）：136－139.

作者：梁康強 梁曉宇 黎成 楊浩 余柏沅 單位：湖南強宇環保科技有限公司