高濃度制糖廢水處理UASB+接觸氧化法

　　近年來，制糖行業(yè)在清潔生產(chǎn)和污染防治工作中取得了較大的進(jìn)展，但制糖行業(yè)仍是輕工業(yè)領(lǐng)域有機(jī)污染比較嚴(yán)重的行業(yè)之一，廢水總量及污染物排放總量仍然很大。某制糖知名國際化企業(yè)主要以甘蔗、甜菜為原料制作成品糖，其廢水主要制糖生產(chǎn)過程。

　　1、設(shè)計(jì)參數(shù)

　　甘蔗制糖過程一般包括壓榨、提汁、清凈、蒸發(fā)和結(jié)晶成糖等工序，甜菜制糖過程一般包括甜菜流送、洗滌、切絲、滲出、清凈、蒸發(fā)、煮糖等工序。該項(xiàng)目廢水的污染物主要來源于蒸發(fā)系統(tǒng)的跑糖、洗罐，清凈工序的洗濾布水，甜菜的水力流送和壓粕水等。由于采用蒸發(fā)系統(tǒng)捕汁技術(shù)，無濾布真空吸濾機(jī)，同時(shí)甜菜的干式流送和壓粕水進(jìn)行循環(huán)利用，所以進(jìn)入廢水的污染物總量減少，但污染物的濃度升高。該項(xiàng)目廢水COD和BOD的濃度較高，具有水質(zhì)水量不穩(wěn)定、變化大等特點(diǎn)。

　　該項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模為1300m3/d，其中制糖廢水處理量為1000m3/d，生活污水為300m3/d，污水處理系統(tǒng)24h運(yùn)行。進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)根據(jù)3個月的實(shí)測值，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)達(dá)到《制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21909-2008)中新建企業(yè)水污染物排放限值。進(jìn)水和出水水質(zhì)指標(biāo)見表1：

　　2、工藝設(shè)計(jì)

　　2.1 工藝流程

　　針對該廢水COD、BOD濃度較高，可生化性較好的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)工藝流程見圖1

　　2.2 主要單元

　　(1)氣浮裝置。

　　車間的生產(chǎn)廢水先經(jīng)過緩沖池調(diào)節(jié)水量后進(jìn)入氣浮裝置。氣浮裝置可去除大部分懸浮物質(zhì)，有利于后續(xù)的生化處理工序。

　　(2)UASB反應(yīng)器。

　　集水井出水由水泵定量打入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器底部的多點(diǎn)布水系統(tǒng)，然后均勻地向上通過包含絮狀污泥的反應(yīng)區(qū)。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水與污泥顆粒的接觸過程。在厭氧狀態(tài)下將有機(jī)污染物分解，產(chǎn)生沼氣。然后污水、污泥和沼氣氣泡向上經(jīng)過三相分離器進(jìn)行固、液、氣三相分離。三相分離器安裝在反應(yīng)器的頂部并將反應(yīng)器分為下部的反應(yīng)區(qū)和上部的沉淀區(qū)。在重力作用下，水和泥在沉淀區(qū)內(nèi)分離，上清液從沉淀區(qū)上部出水槽排出，污泥沿氣斜壁滑回反應(yīng)區(qū)。由于氣量少，可利用性低，沼氣由集氣室收集后排放。

　　(3)調(diào)節(jié)池。

　　經(jīng)過UASB反應(yīng)器處理后的生產(chǎn)廢水在調(diào)節(jié)池和生活污水混合，由于經(jīng)過UASB反應(yīng)器處理后的生產(chǎn)廢水COD濃度大幅降低，與生活污水混合后可補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，有利于后續(xù)的好氧生化處理。

　　(4)二級接觸氧化池。

　　調(diào)節(jié)池出水由水泵打入接觸氧化池，接觸氧化池中裝設(shè)組合填料，污水由下而上與長滿生物膜的填料接觸，在生物膜的作用下，污水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成二氧化碳和水。接觸氧化池底部安裝微孔曝氣器，氧利用率可達(dá)20%以上。

　　(5)沉淀池。

　　沉淀池采用豎流沉淀池，污水從接觸氧化池中進(jìn)入沉淀池，進(jìn)行固液分離，上清液直接排放。沉淀下來的污泥一部分回流至接觸氧化池前端，補(bǔ)充污泥;另外一部分則排入集水井，通過UASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧消化。

　　2.3 工藝特點(diǎn)

　　(1)采用氣浮裝置作預(yù)處理，可去除大部分懸浮物質(zhì)。

　　(2)采用的UASB反應(yīng)器具用污泥濃度高、處理效率高、能耗少、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，而且還可以對好氧池污泥進(jìn)行厭氧消化，因而整個污水站排泥量少，不設(shè)污泥處理設(shè)施。氣浮機(jī)產(chǎn)生的浮渣定時(shí)由吸糞車吸走外運(yùn)處置。

　　(3)經(jīng)UASB反應(yīng)器處理后的廢水與生活污水在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行混合可以補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，避免了營養(yǎng)不平衡的情況。

　　2.4 主要構(gòu)筑物見表2。

　　3、運(yùn)行效果

　　(1)監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)。調(diào)試期間每隔10天，連續(xù)4次監(jiān)測的數(shù)據(jù)見表3：

　　本工程于2016年2月通過環(huán)保局驗(yàn)收，各項(xiàng)出水指標(biāo)均達(dá)到《制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21909-2008)中新建企業(yè)水污染物排放限值。

　　(2)經(jīng)濟(jì)分析。工程總投資為750萬元，其中土建投資為270萬元，設(shè)備及其它投資為480萬元。處理成本為2.11元/噸廢水，其中：①電費(fèi)為1.41元/噸廢水;②藥劑費(fèi)為0.5元/噸廢水;③人工費(fèi)為0.2元/噸廢水。

　　4、結(jié)語

　　(1)由于UASB的COD去除率較高，可達(dá)90%以上，因此后續(xù)的二級接觸氧化池會出現(xiàn)碳源不足的情況。建議在今后的設(shè)計(jì)中設(shè)一級接觸氧化即可，不過容積負(fù)荷的設(shè)計(jì)值應(yīng)適當(dāng)降低。

　　(2)由于UASB池的停留時(shí)間較長，因此可將好氧污泥排入其中進(jìn)行厭氧消化，可節(jié)省污泥處理的投資費(fèi)用。

　　(3)在本項(xiàng)目中能耗最高的是曝氣系統(tǒng)，因此合理地選擇高效節(jié)能的曝氣器，是本項(xiàng)目節(jié)能的關(guān)鍵。選用射流曝氣器，其氧轉(zhuǎn)移效率可達(dá)30%~35%以上，可降低能耗，而且消除采用的微孔曝氣器易于堵塞的問題，確保運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。(來源：廣州市萬綠達(dá)集團(tuán)有限公司)