香蕉浆生产废水处理工艺设计实践及思考

苏坚庆

（广西福达环保科技有限公司，南宁 530022）

香蕉浆生产废水主要来自生产过程中的工艺排污和杂排水。该类型废水污染物主要包含有机物、悬浮物等，水质波动较大，特别是CIP清洗工段周期性集中排污，浓度高且含有大量香蕉纤维、香蕉籽及香蕉果肉，处理难度较大[1]。由于同类型企业布局少，香蕉浆生产废水的处理技术尚无实例可供借鉴，本文结合工程实践中的经验教训，对该类型废水的处理工艺作初步总结及思考，以期抛砖引玉。

1 工程概况

某果业公司主要从事香蕉浆、香蕉粉等系列产品的研发、生产和销售。公司占地面积162亩，总建筑面积6万m3，2014年11月开工建设，2015年12月成功试机生产，项目年产风味糖浆30 000 t，每年可加工鲜香蕉25万t，年产香蕉浆10万t、香蕉粉3 000 t，是目前全国最大的香蕉深加工企业。根据“三同时”制度，企业配套的污水处理站与其他基础设施同步设计、同步建设。

1.1 废水量预测

根据业主单位的预测数据，生产废水每日排放量约为540 m3/d（22.5 m3/h），各排污工段的排放情况如表1所示。

表1 生产废水排放量统计

1.2 原水水质

业主提供的水质资料显示，水处理、锅炉排污、化验室排水等几乎无污染；设备、地面清洗用水有一定污染；CIP污水污染严重，含有香蕉纤维、香蕉籽及香蕉果肉、硝酸和氢氧化钠，并且废水为周期性集中排放，水流量不稳定，水质变化大。

生产废水的污染物包括有机物、悬浮物等。污水站设计进水水质取值如表2所示。

1.3 出水水质

根据环评批复要求，污水处理站出水设计标准为《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准。污水站设计出水水质取值如表3所示。

2 废水处理工艺设计

考虑到进水浓度波动大、悬浮物含量高，并结合现场实际，拟定废水处理工艺流程如图1所示。

表2 设计进水水质

表3 设计出水水质

图1 废水处理工艺流程

2.1 工艺流程阐述

格栅用以截留较大的颗粒物或漂浮物，如纤维、果肉及包装用品等，减免管道堵塞和保证水泵的正常运转。调节池可以调节来水水质，均衡进入生化处理系统的水质水量，给予微生物稳定的生长环境。事故池的原理是当来水或系统运行不正常时，可通过闸门控制将来水先排入事故池，待来水或系统运行正常后再逐步泵送至调节池。

初沉池通过重力沉降去除颗粒较小、比重较大的固形物。组合气浮器通过加药絮凝反应，利用气浮微气泡的上浮原理分离废水中的溶解性的果胶等污染物。水解酸化池的原理是在缺氧条件下，废水中的大分子有机物，在微生物水解酶的作用下，降解为小分子物质，增强其可生化性。

好氧池的原理是微生物在好氧条件下，充分利用废水中的有机物质，进行好氧生化反应（自身的新陈代谢作用），将水中大量有机物质转化为CO2、H2O。二沉池用于泥水分离，通过自然沉淀分离污泥絮体和上清液。污泥池储存初沉池、气浮器产生的浮渣及二沉池剩余污泥。

2.2 主要工艺参数设计

2.2.1 调节池

调节池尺寸为6.0 m×4.4 m×4.7 m，有效容积92 m3，停留时间4.1 h，设潜水搅拌机1台，型号QJB1.5/8-400/3-740S；潜污泵2台（1用1备），型号CP52.2-65（4P）。

2.2.2 事故池

事故池尺寸为6.0 m×4.4 m×4.7 m，有效容积92 m3，停留时间4.1 h，设潜污泵1台，型号CP51.5-65（4P）。

2.2.3 初沉池

初沉池采用钢制平流式沉淀池，设备尺寸为9.3 m×2.5 m×3.5 m，表面负荷取0.97 m3/（m2·h）。

2.2.4 组合气浮器

采用钢制平流式组合气浮，设备处理量Q=30 m3/h，尺寸为6.0 m×1.9 m×2.2 m，含配套溶气水泵、空压机、撇渣机以及反应搅拌机（2台）。

2.2.5 水解酸化池

水解池尺寸为12.5 m×3.0 m×5.0 m，有效容积169 m3，停留时间7.5 h，设立式管道泵1台（回流搅拌用，配套穿孔管φ110 mm），型号L37-80（4P）；立式管道泵1台（污泥排放），型号L33-65（4P）。

2.2.6 好氧池

好氧池数量为2座，尺寸为7.5 m×6.0 m×4.5 m，有效容积360 m3，停留时间16 h，设离心式潜水曝气机1台，型号AR35-65，功率3.7 kW，溶氧量5-3 kgO2/h，最大吸入空气量80 m3/h；MBBR填料，规格φ150 mm，数量45 m3，投加比12.5%。

2.2.7 二沉池

二沉池采用平流式沉淀池，尺寸为7.7 m×4.0 m×4.5 m，表面负荷0.73 m3/（m2·h）。设污泥回流泵2台，型号GMP-32-65（4P）。

2.2.8 污泥池

污泥池尺寸为3.0 m×2.5 m×4.5 m，有效容积0.73 m3。设立式搅拌机1台，型号JBJ800-40-2.2，叶轮直径800 mm，输出转速40 r/min。

2.2.9 综合用房

综合用房尺寸为16.5 m×4.0 m，配备一体化PE加药系统4套，型号JY-1000L，搅拌机BLD09-17-0.75kW，计量泵MSAF070R，流量为90 L/h。

3 实际运行情况

该工程于2015年12月启动，经过一段时间的调试，综合处理效果尚可，具体运行情况如下。

（1）污水处理站实际进水量200～500 m3/d（原设计进水量为540 m3/d），受原材料影响，企业采用季节性生产方式，并且香蕉浆生产工艺一直有调整，污水站多为间歇运行。

（2）污水处理站实际进水COD为1 000～10 000 mg/L（原设计进水COD为2 000 mg/L），实际进水水质与设计水质偏差较大，特别是CIP清洗一旦排污，污染物浓度成倍增加，大量废弃的香蕉纤维、香蕉籽及香蕉果肉直接冲入污水站。原设计进水pH预测为碱性，实际进水pH呈酸性，人们需要在调节池和事故池投加大量片碱中和水质。

（3）在进水浓度不高于设计值的情况下，污水处理站出水浓度基本满足原设计的《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准，但由于调试期间车间生产不是很正常，CIP排污频繁，事故池容量有限，偶有污水站采取低进水量运行，并通知车间暂停生产的情况。

4 存在的问题及思考

由于香蕉深加工属于朝阳产业，该类型企业的排污情况无实测数值，本项目设计的进水浓度与实际值偏差较大，对污水站的调试运行造成了一定困扰。

4.1 车间排污应分质分流

CIP排污和低浓度的设备冲洗水应分类收集，分别排放，避免全部污水直接排入车间水沟。本案例中，由于车间水沟为公用排污沟且采用暗埋处理，CIP排污产生的大量废弃香蕉浆直接排入水沟，造成水沟淤积发臭，疏通困难，由于水沟距离长，沿途淤积严重。建议CIP排污采用单独泵送方式排出，避免入沟排放。

4.2 CIP排污建议堆肥处理

CIP排污具有周期性和集中排放的特点，浓度最高，并且含有大量香蕉纤维、香蕉籽以及香蕉果肉，含固量大，物理性质更偏向于固废，建议企业考虑将该部分废料作堆肥处理，用作香蕉地增肥使用。

4.3 水解酸化池设计停留时间宜加长

实际运行发现，水解酸化池的去除效率不佳，主要原因是停留时间过短，建议设计时选取更长的停留时间，并避免在水解池中悬挂填料（香蕉浆料容易黏附）。

5 结论

采用“气浮+水解+好氧”组合工艺处理香蕉浆生产废水，工程实践表明，该工艺处理效果良好，在进水水质满足原设计值的情况下，出水指标达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准。污水站进水浓度与原设计值偏差较大，主要原因是CIP周期性集中排污，建议针对此类生产废水采取分质分流措施，高浓度含固量大的CIP排污直接堆肥处理，低浓度废水采用现有工艺可稳定达标。