陜西某企業(yè)主要生產(chǎn)加工濃縮果汁及副產(chǎn)品香精等，在果汁生產(chǎn)濃縮過(guò)程中產(chǎn)生大量果汁廢水(1200m3/d)，主要來(lái)源于原料果清洗、超濾駐留罐底物排放、超濾及樹(shù)脂罐清洗、冷卻器多余冷凝水及空中沖洗等環(huán)節(jié)。廢水中含有大量的糖類(lèi)、果膠、果渣及水溶物和纖維素、果酸、單寧、礦物鹽等，屬于高濃度有機(jī)廢水，具有以下特性：

　　①COD濃度高，通常COD多8000mg/L，B0D43000mg/L，B/C>0.3，可生化性較好;

　　②SS含量相當(dāng)高，含有大量的果渣、果肉及果屑等細(xì)小懸浮物，SS為800~5000mg/L，易致水體pH值大幅降落，進(jìn)水pH值最低可達(dá)4.0左右;

　　③廢水中營(yíng)養(yǎng)成分單一，氮、磷及微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏;

　　④受水果收買(mǎi)時(shí)節(jié)的影響，果汁加工時(shí)間通常為每年的8月一12月，其他時(shí)間處于停產(chǎn)狀態(tài)，基本不排放廢水。

　　果汁生產(chǎn)廢水具有水量大、污染物濃度高、水質(zhì)動(dòng)搖大等特性，若不加以處置直接排放，會(huì)對(duì)四周環(huán)境形成嚴(yán)重影響。該果汁廠地處陜西某縣城郊，現(xiàn)有的城鎮(zhèn)污水廠配套設(shè)備受納量根本飽和，需自行將廢水處理到達(dá)排放規(guī)范后再匯人市政管網(wǎng)，故本工程設(shè)計(jì)處置出水規(guī)范為《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》(GB18918—2002)—級(jí)B排放規(guī)范。

　　一、廢水水量、水質(zhì)

　　廢水來(lái)源主要包括洗果水、樹(shù)脂清洗水、超濾反洗廢水及其他清洗水。廢水排放量為1200m3/d，處置出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》(GB18918—2002)的一級(jí)B排放規(guī)范。進(jìn)水水質(zhì)及排放規(guī)范見(jiàn)表1。

　　二、工藝流程

銘盛環(huán)境通過(guò)對(duì)廢水水質(zhì)進(jìn)行分析，并結(jié)合多年工業(yè)廢水處理經(jīng)驗(yàn)，確定采用“絮凝沉淀+IC+曝氣池+生物接觸氧化”組合工藝對(duì)果汁生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理，具體廢水處置工藝流程見(jiàn)圖1。

生產(chǎn)廢水首先經(jīng)機(jī)械格柵去除大塊的果肉及雜質(zhì)，再進(jìn)人隔渣池。隔猹池為兩池串聯(lián)，出水自流人集水井內(nèi)，經(jīng)泵提升至水力篩，進(jìn)一步去除蘋(píng)果籽、蘋(píng)果梗等雜質(zhì)后流人調(diào)理水池。調(diào)理水池設(shè)有攪拌設(shè)備，廢水經(jīng)均質(zhì)均化后，由水泵定量排人混凝沉淀池，小絮體發(fā)作匯集并沉于池底，上清液自流入內(nèi)循環(huán)(IC)厭氧反響器進(jìn)水池內(nèi)。在進(jìn)人IC前廢水COD為3000?4000mg/L。IC進(jìn)水池為IC厭氧反響器的配水池，用于保證進(jìn)水的溫度及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。IC厭氧反響器為地上鋼制構(gòu)造，其出水自流入沉淀槽內(nèi)。厭氧反響產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫硫后排人果渣烘干車(chē)間作為燃料。沉淀槽出水排人好氧生化單元，污泥回流至IC厭氧反響器內(nèi)。經(jīng)IC厭氧處置后的COD約為150~300mg/L。好氧生化單元分兩段，一段為活性污泥池+中沉池，二段為生物接觸氧化池+二沉池。生化處置出水經(jīng)砂濾后即可滿足《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》(GB18918—2002)—級(jí)B排放規(guī)范。

　　混凝沉淀及好氧生化剩余污泥均排入污泥儲(chǔ)池，再定量提升至自流罐內(nèi)，與PAM充沛混合后泵人帶式污泥脫水機(jī)實(shí)施脫水處置。

　　三、主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

　　主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2。

　　四、啟動(dòng)及運(yùn)轉(zhuǎn)效果

　　4.1 IC厭氧反響器的啟動(dòng)

　　IC的啟動(dòng)水源采用廠內(nèi)的過(guò)時(shí)香精及局部設(shè)備沖洗廢水及少量的生產(chǎn)廢水，調(diào)理COD濃度約5000mg/L，并適量補(bǔ)充氮、磷等物質(zhì)及微量元素。為保證IC快速啟動(dòng)，采用來(lái)自淀粉行業(yè)的厭氧顆粒污泥，投加量約30t，并補(bǔ)充局部絮狀污泥。厭氧顆粒污泥的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3

　　在生產(chǎn)開(kāi)端前1個(gè)月，采用進(jìn)水2h、間歇2h的間歇進(jìn)水形式，以設(shè)計(jì)負(fù)荷的20%作為啟動(dòng)負(fù)荷，對(duì)厭氧反響器實(shí)施啟動(dòng)。嚴(yán)厲控制進(jìn)水溫度為30~35℃，pH值為6.5~7.5，逐漸提升負(fù)荷，增加實(shí)踐生產(chǎn)廢水。經(jīng)過(guò)40天的調(diào)試，IC厭氧反響器對(duì)COD去除率可到達(dá)80%以上，且經(jīng)過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出水SS及VFA/ALK等數(shù)據(jù)，確認(rèn)IC已根本滿足生產(chǎn)需求，開(kāi)端正常進(jìn)水。

　　4.2 處置效果

　　果汁生產(chǎn)周期自當(dāng)年8月至次年1月，約5個(gè)月。以11月的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)為例，調(diào)查各處置單元對(duì)COD等指標(biāo)的處置效果及穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。

　　4.2.1 預(yù)處置單元

　　調(diào)理水池之前的隔渣池等前處置設(shè)備主要用于去除廢水中的泥砂等無(wú)機(jī)物及大塊的碎蘋(píng)果，故對(duì)預(yù)處置效果的調(diào)查主要指調(diào)理水池及之后的混凝單元對(duì)COD的去除效果(見(jiàn)圖2)。

　　由圖2可見(jiàn)，調(diào)理水池進(jìn)水COD在2000~10000mg/L范圍內(nèi)動(dòng)搖，但預(yù)處置單元對(duì)COD的去除率根本穩(wěn)定在45%~50%，出水SS在300~600mg/L之間動(dòng)搖。

　　4.2.2 IC厭氧單元

　　IC厭氧反響器作為中心單元，其能否穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)直接決議了整體工藝的處置效果。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中嚴(yán)厲控制進(jìn)水溫度為30~35PH值為6.5~7.5，并適量投加碳酸氫鈉控制VFA/ALK<0.3，投加尿素和磷酸二銨補(bǔ)充必要的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素，處置效果如圖3所示。

　　由圖3能夠看出，IC運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，固然進(jìn)水COD有一定動(dòng)搖，但IC出水COD根本穩(wěn)定在200~300mg/L，對(duì)COD的去除率最高可達(dá)90%以上，出水的SS<400mg/L，根本與進(jìn)水SS濃度相當(dāng)。

　　4.2.3 好氧+過(guò)濾單元

　　由于TC處置出水水質(zhì)較穩(wěn)定，且廢水可生化性也有所改善，故經(jīng)兩級(jí)好氧處置后的出水COD可根本穩(wěn)定在60mg/L，再經(jīng)砂濾后可滿足排放規(guī)范。好氧單元對(duì)COD的去除率可達(dá)70%以上，詳細(xì)如圖4所示。

　　4.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)剖析

　　該工程建立投資為425萬(wàn)元，占地約2000m2，主要為半地上混凝土構(gòu)造。運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用主要包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)及人工費(fèi)。耗電量約2784kW?h/d，電費(fèi)為1.85元/m3。藥劑方面主要用于pH值的調(diào)理及補(bǔ)充氮、磷等營(yíng)養(yǎng)素，藥劑費(fèi)為0.96元/m3。IC反響器主要在冬季運(yùn)轉(zhuǎn)，需耗用約40t/d的蒸汽用于IC的加熱，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用約0.5元/m3。

　　五、結(jié)論

　　①采用IC+曝氣池+生物接觸氧化工藝處置高濃度果汁生產(chǎn)廢水具有良好的處置效果，預(yù)處置單元COD去除率為50%左右，IC厭氧單元對(duì)COD的去除率高達(dá)90%以上，好氧主體工藝采用曝氣池分離生物接觸氧化工藝，COD去除率到達(dá)70%，出水水質(zhì)可滿足《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》(GB18918—2002)的一級(jí)B排放規(guī)范。

　　②IC作為中心單元，其穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)是保證系統(tǒng)處置效果的關(guān)鍵，應(yīng)充沛注重及發(fā)揮預(yù)處置的作用，嚴(yán)厲控制IC進(jìn)水無(wú)機(jī)質(zhì)的含量，控制進(jìn)水溫度為30~35℃，VFA/ALK<0.3及pH值為6.5~7.5。

　　③采用厭氧顆粒污泥啟動(dòng)IC厭氧反響器，調(diào)試時(shí)間大幅縮短，40天即可完成IC滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。