调味品废水处理工艺改造

李巧浩，程旭光，姜海涛

（中山火炬水务有限公司，广东　中山　528437）

调味品废水处理工艺改造

李巧浩，程旭光，姜海涛

（中山火炬水务有限公司，广东中山528437）

【摘要】某调味品公司对生产排放的调味品废水进行处理，其工艺系统属于早期工业污水处理设计，主要采用“水解酸化—生物接触氧化”工艺，同当前最新工业污水处理工艺相比，在处理高浓度、高负荷流量时存在一定的局限，运行不稳定，出水不能达标排放。工艺升级主要新增加混凝气浮设备及IC反应器，改造后出水指标低于广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级排放标准。

【关键词】调味品废水；水解酸化；生物接触氧化；IC反应器；混凝气浮

1　调味品废水处理站现状

1.1废水水质及水量

调味品废水主要来自生产场地和设备的清洗、原料的泡浸、以及产品的废溢流等，其中混有碎豆屑、麸皮、面粉 、糖分 、酱色等。废水处理系统一期设计处理水量1500 m3/d，BOD/COD约为0.48，水质悬浮物SS含量及色度高，属于较高浓度有机废水，可生化性好。其废水处理站始建于2004年，随着企业的发展，排放废水量和废水COD浓度都不断地提高，同时国家的排污标准也日益严格，现有污水处理工艺系统已难以满足，出现未能达产运行,未能稳定达标排放的情况，必须进行改造。

原设计进水质指标为：pH：6～9，CODCr：3000 mg/L，BOD5：1200 mg/L，色度：100～400倍，SS：400 mg/L。

原设计处理后出水执行广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级排放标准。出水质指标为：pH：6～9，CODCr≤90 mg/L，BOD5≤20 mg/L，色度≤40倍，SS≤60 mg/L。

1.2工艺流程

升级改造前工艺主要是“水解酸化一生物接触氧化”处理工艺，其工艺流程见图1。

1.3存在问题

目前主要问题存在于进水浓度已经超出该工艺对有机物、氨氮、色度、悬浮物等的处理范围。一期处理系统经长时间调试，仍未能达产达标稳定运行，进水量无法超过700 m³/d，且经常需要中断进水。

2　改造工程内容

2.1升级改造后的工艺流程

经多种方案的筛选，充分利用现有设施，选用先进、可靠的工艺设备，减少处理系统的维护和运行成本，最终确定为“气浮预处理-预酸化-内循环厌氧反应（IC）-缺氧好氧”处理工艺，主要新增加混凝气浮设备及IC反应器[1]，改造后工艺流程图2

图1　升级改造前工艺流程示意图

2.2升级改造的情况

针对进水COD浓度高，悬浮物含量大，可生化性好的特点，采用先进的工艺技术与设备，升级现有处理系统。为尽可能的降低投资，缩短工期，充分利用现有设施确定以下改造方案。

2.2.1原有主要构筑物利用及改造

1）格栅及调节池。

对格栅进行维护保养。调节池。1座，平面尺寸为19.0 m×18.0 m，有效水深为3.5 m。将格栅出水通往初沉池的管道改为直接接入调节池进水管道，不设初沉池。

图2　升级改造后工艺流程示意图

2）初沉池。

1座，圆柱形，平面直径为8.4 m，有效水深为6.3 m，将原初沉池改造为厌氧沉淀池，重新布管建立厌氧污泥循环。对IC反应器出水进行沉淀，降低出水厌氧污泥浓度，减小缺氧好氧池负荷。安装回流泵，建立厌氧污泥回流系统，控制厌氧段污泥浓度，保证厌氧处理效率。

3）水解酸化池。

1座，圆柱形，平面直径13.2 m，有效水深为7.3 m。将原水解酸化池设备进行拆除，新建导流墙，并安装潜水搅拌推流器1台来解决沉泥问题，将其改造为内侧缺氧池-外侧好氧池，缺氧池有效容积为750 m3，水力停留时间HRT=12.0 h。

4）接触氧化池。

1座，原水解酸化池外侧的圆环形，平面直径22.0 m，有效水深为5.5 m，对原生物接解氧化池中填料进行清空，将圆环形分成两部分，一段安装球冠形可张微孔曝气器改造为好氧池，另一段落作为好氧沉淀池，安装2台潜水污泥回流泵及流量计，控制污泥回流量。好氧池有效容积为760 m3，水力停留时间HRT=12.2 h；好氧沉淀池有效容积为430 m3，表面负荷为1.0 m3/m2·h。

5）反应池。

1座，平面尺寸为10.0 m×5.0 m，有效水深为3.0 m。将原有反应池进行扩建，建成平面尺寸为18.0 m×10.0 m，有效水深为3.0 m的预酸化池，对气浮的出水进行水解预酸化。在预酸化池进水口处布设碱液投加管道，预酸化池增加在线pH计。

6）二沉池。

1座，平面尺寸为10.0 m×9.2 m，有效水深为5.0 m。将原二沉池改造成终沉池。

7）浓缩池。

1座，平面尺寸直径为6.6 m，有效水深为5.0 m。将浓缩池进泥管进行改造。

2.2.2新增主要构筑物

1）混凝气浮设备。

增加混凝气浮设备一套，主体为直径9.0 m的圆柱形，有效水深为1.1 m，设计混凝气浮处理量为3000 m³/d。废水经与絮凝剂混合，通过压力为5.0 bar的空气溶解管形成絮团，释压后附着直径小于0.001 mm的小气泡而上浮，可去除50％以上的悬浮物，相应可去除40％以上的COD。安装在原水解酸化池的上方架空层，下面用钢筋水泥柱子作为支架。

2）IC反应器。

新建IC(高效厌氧)反应器1 座。圆柱形，直径8.0 m，高20.2 m，采用碳钢结构的反应器,中间是厚约0.08 m的玻璃棉保温层，最外层是6厘米不锈钢瓦包裹，内部设置内循环泵，顶部是沼气收集系统。设计指标为：停留时间16.2 h，容积负荷为7.46 kgCOD/（m3·d），去除效率大于75％，IC厌氧处理系统总占地140㎡。

3）储泥池。

新建储泥池1 座，平面为直角梯形，14.0 m×（上底4.0+下底6.0）m，有效水深为3.0 m 。混凝气浮的浮渣产生的量相应增加而新增储泥池。

3　改造后运行调试效果分析

该调味品废水处理站从2014年2月开始通水调试，到5月进入正式运行。表1为2月至5月份的实际进、出水水质月平均值。

表1　改造后进出水水质指标

由表1可见，由于刚开始调试阶段，2月份出水水质不稳定，出水指标常超出了设计排放标准。进入3月份，经过一段时间对气浮投加絮凝剂量及空气溶解管气压的调整，气浮的去除率有较好的提高，气浮出水COD低于3000 mg/L，减轻后续处理负荷，同时IC反应器内回流量提高到80％～100％，好氧池溶解氧控制在2.5～3.5 mg/L范围内。

4　技术经济指标

本工程改造投资费用约410.4万元，新建设一座日处理水量为1500 m3的处理站约需要800万元（不含土地费用），节省投资约389.6万元，运行费用约4.8元/ m3。

5　结论

1）调味品废水处理工艺系统经过优化升级改造，采用先进的混凝气浮设备及IC反应器，目前改造后的出水水质指标低于广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级排放标准。

2）在运行过程中，混凝气浮设备及IC反应器对运行管理要求比较高，需要优秀的管理技术人员进行操作及工艺调整，并且气浮的处理效果好坏对整个处理系统起到关键性的作用。

3）该处理系统需要投加较多的絮凝剂、碱液及脱色剂，所以在运行过程中需要调整优化投药量，不但可以提高处理效果，而且可以减少运行费用，走节能减排之路。

【参考文献】

[1] 夏怡.IC反应器在抗生素废水处理中的调试运行研究[J].中国给水排水.2011,27(11)：88～90.

【作者简介】

李巧浩（1984-），男，广东省潮州人，助理工程师，学士，研究方向：废水处理。