某公司主要從事生物技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用的高科技調(diào)味品的開發(fā)和生產(chǎn)，目前公司主要產(chǎn)品包括以骨頭為原料的香精，復(fù)合調(diào)味料及骨油等。為了改善環(huán)境，同時(shí)為了提高企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力，公司現(xiàn)擬投資建設(shè)生產(chǎn)廢水處理工程，使廢水經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放，減輕對(duì)環(huán)境的污染。  

1廢水水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)  

該公司的廢水來源主要包括設(shè)備清洗水、鮮骨清洗水、地面沖洗水、生活污水、冷凝水等。原廢水水質(zhì)為：COD為5000mg/L，BOD5為1500mg/L，SS、NH3-N、動(dòng)植物油質(zhì)量濃度分別為1000、280、1200mg/L。根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求，經(jīng)處理后出水水質(zhì)要求達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978－1996）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，即：COD為100mg/L，BOD5為20mg/L，SS、NH3-N、動(dòng)植物油質(zhì)量濃度分別70、15、10mg/L。根據(jù)該公司提供的水質(zhì)資料，廢水處理設(shè)計(jì)處理規(guī)模為420m3/d，即17.5m3/h。  

2廢水處理工藝  

2.1廢水處理工藝比較與選擇  

該公司廢水有以下特點(diǎn)：廢水中含有大量的有機(jī)物如脂類和蛋白質(zhì)，COD、SS、動(dòng)植物油及氨氮含量較高，廢水可生化性好。在廢水處理過程中，廢水中的浮油、分散油、溶解油及懸浮物，形成油膜后會(huì)阻礙大氣復(fù)氧，斷絕水體氧的來源；而溶解油，由于需氧微生物的作用，而且在分解過程中消耗水中溶解氧，使水體形成缺氧狀態(tài)。流入到生物處理構(gòu)筑物中的油類，還會(huì)影響活性污泥和生物膜的正常代謝過程。因此在該廢水處理中，先去除廢水中的油類及懸浮物至關(guān)重要。  

該項(xiàng)目中，預(yù)處理過程的主要目的是除油，因而在工藝選擇時(shí)首先采用構(gòu)造簡(jiǎn)單，易運(yùn)行管理并且除油效果穩(wěn)定的平流式隔油沉淀池。同時(shí)在預(yù)處理段輔以混凝氣浮過程�；炷龤飧∵^程采用加藥混凝后用氣液混合泵，邊吸水邊吸氣，在泵內(nèi)加壓混合，氣液溶解效率高，微細(xì)氣泡20～30μm，可取代加壓泵、空壓機(jī)、大型溶氣罐及釋放頭等，克服了傳統(tǒng)裝置運(yùn)行不穩(wěn)及大氣泡翻騰的問題及釋放頭堵塞問題，運(yùn)行長(zhǎng)期穩(wěn)定，易操作、易維護(hù)、低噪音。  

因廢水含有大量的大分子物質(zhì)，在廢水進(jìn)行好氧處理前首先采用厭氧處理過程。水解酸化生物處理是利用厭氧反應(yīng)中的水解和產(chǎn)酸作用而避開厭氧處理的甲烷發(fā)酵過程，在這一過程中，大量懸浮物可水解為可溶性物質(zhì)，大分子物質(zhì)可水解為小分子物質(zhì)，BOD5和COD的比值有所提高，增加了污水的可生化性，有利于生化處理。另外水解酸化工藝不需要水、氣、固三相分離器，同時(shí)由于第一、二階段反應(yīng)迅速，故水解池體積小，降低了造價(jià)并方便維護(hù)。并且水解、產(chǎn)酸階段的產(chǎn)物主要是小分子的有機(jī)物，可生化性一般較好，故水解池可以改變?cè)鬯目缮�，從而減少反應(yīng)時(shí)間和處理的能耗。因而在厭氧段采用水解酸化工藝。  

CASS工藝是SBR工藝的一個(gè)變形工藝，在屠宰廢水中已有較多的應(yīng)用。該工藝具有工藝流程簡(jiǎn)單、占地面積小、投資較低、運(yùn)行靈活、抗沖擊能力強(qiáng)、污泥沉淀效果好且不易發(fā)生污泥膨脹優(yōu)點(diǎn)，因而在好氧段采用CASS工藝。  

對(duì)于后續(xù)處理工藝，化學(xué)氧化過程相對(duì)于其他處理過程，對(duì)氨氮的去除率可達(dá)90%～100%，處理不受水溫影響，處理效果穩(wěn)定，且基建費(fèi)用低。  

因此本方案設(shè)計(jì)最終確定采用隔油沉淀+混凝氣�。馑峄獵ASS＋化學(xué)氧化工藝。  

2.2污泥處理工藝比較與選擇  

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，隔油沉淀池、混凝氣浮池、水解酸化池和CASS反應(yīng)池排放出的污泥進(jìn)入污泥濃縮池濃縮。本次污泥處理工藝采用污泥濃縮再經(jīng)壓濾機(jī)壓濾干化的污泥處理工藝。  

2.3工藝流程  

從車間排出的廢水在經(jīng)格柵去除較大懸浮物后先經(jīng)過隔油沉淀池，將廢水中的泥沙沉淀，大部分油類、懸浮物被隔擋出來，出水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，以調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì)和水量，調(diào)節(jié)池中的廢水經(jīng)流量計(jì)量后泵入混凝氣浮池發(fā)生混凝氣浮反應(yīng)，除去大部分油類和懸浮物，同時(shí)COD、氨氮也大幅下降，氣浮池出水自流進(jìn)入水解酸化池并發(fā)生水解酸化反應(yīng)，出水根據(jù)CASS反應(yīng)池工作周期需要，被分配至需要進(jìn)水的池子發(fā)生生化反應(yīng)，完成有機(jī)物的降解，出水進(jìn)入清水池并與投加進(jìn)來的氧化劑發(fā)生反應(yīng)，達(dá)標(biāo)水經(jīng)排放口排放。隔油沉淀池、混凝氣浮池、水解酸化池、CASS反應(yīng)池產(chǎn)生的污泥均進(jìn)入污泥濃縮池，經(jīng)濃縮后用泵提升至污泥壓濾機(jī)壓濾，濾液回流至調(diào)節(jié)池。污泥濃縮池的上清液自流回調(diào)節(jié)池。污泥壓濾機(jī)濾料由該廠視其用途自行處置。隔油沉淀池上層分離收集的油脂排入儲(chǔ)油池，統(tǒng)一回收后外賣作為工業(yè)煉油原料。廢水及污泥處理工藝流程見圖1。  

3主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)  

3.1格柵池  

設(shè)計(jì)流量17.5m3/h，數(shù)量1座，尺寸2m×1m×1.5m，內(nèi)設(shè)機(jī)械格柵1臺(tái)，型號(hào)LHG-1-1.5。  

3.2隔油沉淀池  

1座，設(shè)計(jì)流量17.5m3/h，每格尺寸10.8m×2m×2.5m，水力停留時(shí)間2h。內(nèi)設(shè)潛污泵3臺(tái)，1用1備。型號(hào)25WQK7-15-1.1，流量7m3/h，揚(yáng)程15m，功率1.1kW。隔油沉淀池所選用的潛水排污泵采用旋流式的下吸結(jié)構(gòu)，具有不怕堵塞、耐磨損、運(yùn)行可靠、維修方便、排水徹底等優(yōu)點(diǎn)，較好解決了濃漿泵不能抽吸重量較大的顆粒而其它污水泵有堵塞的難題。  

3.3儲(chǔ)油池  

1座，尺寸2m×1m×2m。  

3.4調(diào)節(jié)池  

1座，設(shè)計(jì)流量15.0m3/h，尺寸為7.8m×5.4m×5.5m，水力停留時(shí)間14h。內(nèi)設(shè)提升泵2臺(tái)，1用1備，型號(hào)65QW25-15-2.2，流量25m3/h，揚(yáng)程15m，功率2.2kW，預(yù)曝氣穿孔管道24m。  

3.5混凝氣浮池  

1座（混凝反應(yīng)、接觸、分離三室合建）。設(shè)計(jì)流量15.0m3/h，尺寸4.8m×2m×2.5m。水力停留時(shí)間1.6h。外設(shè)氣液混合泵2臺(tái)，1用1備，型號(hào)40FP，泵過流水量5.7m3/h，揚(yáng)程10m，功率1.5kW。  

3.6水解酸化池  

1座，設(shè)計(jì)流量15.0m3/h，尺寸為5.0m×5.0m×5.3m，上升流速0.6m/h，內(nèi)設(shè)彈性填料75.0m3，布水采用穿孔管布水。  

3.7CASS反應(yīng)池  

設(shè)計(jì)流量15.0m3/h，數(shù)量2座，單池尺寸4m×8.5m×5.5m，最高水位5.0m，最低水位3.0m，超高0.5m，BOD5污泥負(fù)荷0.1kg/(kg·d)，污泥質(zhì)量濃度3000mg/L，反應(yīng)池運(yùn)行周期8h，每池內(nèi)設(shè)1套潷水器，單套潷水水量50m3/h。潷水器無需任何動(dòng)力設(shè)施，排水口在水面下500mm左右，可有效防止浮渣進(jìn)入潷水器。潷水器型號(hào)XEF-50，潷水速度50m3/h，CASS反應(yīng)器曝氣系統(tǒng)采用散流式曝氣器，該曝氣器對(duì)空氣氣泡進(jìn)行兩次切割，與傳統(tǒng)的曝氣器相比氧的利用率有所提高，且具有不易發(fā)生堵塞、能耗低、使用壽命長(zhǎng)、安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)。CASS反應(yīng)器設(shè)污泥回流泵3臺(tái)，2用1備，型號(hào)40ZW20-15-2.2。  

3.8集水池  

1座，尺寸1.4m×8.4m×3.5m。  

3.9氧化池  

1座，尺寸1.4m×8.4m×3.5m，水力停留時(shí)間1.3h。  

3.10鼓風(fēng)機(jī)房  

1間，尺寸3.5m×2.8m×4m。內(nèi)設(shè)鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)，1用1備，型號(hào)SSR100-100A，風(fēng)量7.32m3/min，功率11kW。  

3.11加藥間  

1間，尺寸3.5m×3m×4m。內(nèi)設(shè)混凝劑加藥裝置1套，加藥泵2臺(tái)，1用1備，型號(hào)103型，流量4m3/h，揚(yáng)程11m，功率0.75kW。加藥流量計(jì)1臺(tái)，型號(hào)LZB-25F，溶藥加藥池（防腐）數(shù)量1座。尺寸1m×1m×1.2m。絮凝劑加藥裝置1套，加藥泵2臺(tái)，1用1備。型號(hào)103型，流量4m3/h，揚(yáng)程11m，功率0.75kW。加藥流量計(jì)1臺(tái)，型號(hào)LZB-25。溶藥加藥池1座。尺寸1m×1m×1.2m。氧化劑加藥裝置1套，包括加藥泵2臺(tái)，1用1備，型號(hào)103型，流量4m3/h，揚(yáng)程11m，功率0.75kW。加藥流量計(jì)，1臺(tái)，型號(hào)LZJ-10F。加藥桶（防腐）1個(gè)，尺寸Φ0.9m×1m。  

3.12污泥池  

1座，尺寸5.4m×3m×3m。  

3.13污泥處理間  

1間，尺寸4m×3.5m×4m。內(nèi)設(shè)污泥壓濾機(jī)1臺(tái)，型號(hào)XMYAJ/700-30U，過濾面積20m2，板框尺寸700mm×700mm。污泥泵2臺(tái)，1用1備，型號(hào)I-1B2，流量5.4m3/h，揚(yáng)程80m，功率3kW。  

4工藝調(diào)試及處理效果  

該廢水處理工藝建成后進(jìn)行了調(diào)試運(yùn)行，時(shí)間從2010年6月5日－9月20日。6月份主要進(jìn)行活性污泥的接種馴化。7月10日左右開始通水。該廢水中的浮油、分散油、溶解油較多，因而在該工藝設(shè)計(jì)中，隔油沉淀池的穩(wěn)定運(yùn)行是保證該廢水處理工藝穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。在該項(xiàng)目運(yùn)行過程中，對(duì)隔油沉淀池的運(yùn)行嚴(yán)格管理。因該廢水COD較高，同時(shí)廢水中含有大量的有機(jī)物如脂類和蛋白質(zhì)。在2010年8月份中旬發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)池不斷散發(fā)臭味，分析原因是由于該段時(shí)間氣溫較高，調(diào)節(jié)池中廢水由于厭氧腐化散發(fā)出臭味。通過在調(diào)節(jié)池增加曝氣設(shè)備，進(jìn)行預(yù)曝氣，消除臭味帶來的影響，同時(shí)增加曝氣設(shè)施有利于后續(xù)混凝氣浮池的運(yùn)行。在2010年08月份下旬，CASS運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)活性污泥顏色變深，通過對(duì)CASS反應(yīng)池取樣分析，發(fā)現(xiàn)CASS初始階段溶解氧質(zhì)量濃度過低，大約0.5mg/L，缺氧環(huán)境導(dǎo)致活性污泥顏色變深，同時(shí)出水中COD由90mg/L增大到270mg/L左右。通過增大曝氣量，提高溶解氧質(zhì)量濃度到3mg/L以上，出水水質(zhì)不斷提高。2010年12月11日，檢測(cè)到出水水質(zhì)變差，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)是由于突然降溫至-5℃左右，水解酸化池微生物受到降溫的影響，活性降低，導(dǎo)致出水水質(zhì)惡化。延長(zhǎng)水解酸化池停留時(shí)間由6h提高到9h，保證出水水質(zhì)。在廢水處理工藝運(yùn)行過程中，對(duì)員工的技術(shù)培訓(xùn)非常重要，這也是影響該工藝穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)重要因素。工藝調(diào)試進(jìn)水期間（2010年7月10日到09月20日）原廢水及水解酸化出水和CASS出水COD變化見圖2。該廢水處理工藝經(jīng)調(diào)試運(yùn)行，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計(jì)的排放標(biāo)準(zhǔn)。各主要構(gòu)筑物出水水質(zhì)見表1。  

5效益分析  

5.1經(jīng)濟(jì)效益  

該廢水處理工程總投資為137.98萬元。其中土建投資為47.45萬元，設(shè)備投資為45.62萬元，安裝費(fèi)用23.18萬元。技術(shù)費(fèi)用21.73萬元。  

該廢水處理工程日耗電量為316.8kWh，電價(jià)0.65元/kWh，則電費(fèi)為205.92元/d。廢水處理站設(shè)工作人員3人，每人每月工資為1200元，則人工工資為120元/d。投加PAC（500g/m3），藥劑費(fèi)用為630元/d，投加氧化劑的費(fèi)用為350元/d，則每天的藥劑費(fèi)用為980元。直接運(yùn)行費(fèi)用為1305.92元/d，折合噸水成本為3.11元/m3。  

5.2環(huán)境效益  

廢水處理站的建成運(yùn)行，大大減輕了廢水排放對(duì)環(huán)境的污染。按照年運(yùn)行330d計(jì)算，主要污染物COD、BOD5、SS、NH3-N及動(dòng)植物油的每年排放量分別減少了676.6、207.3、150.4、36.7、172.1t，大大改善了企業(yè)形象，提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。  

6結(jié)論  

采用水解酸化-CASS-氧化工藝處理以骨素為原料制備調(diào)味料過程中產(chǎn)生的廢水，運(yùn)行結(jié)果表明，該工藝能有效去除廢水中的主要污染物，出水水質(zhì)穩(wěn)定并達(dá)到設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)。該廢水處理工程的穩(wěn)定運(yùn)行為類似廢水處理工藝的設(shè)計(jì)提供了實(shí)際參考。

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