重慶市涪陵區(qū)地處三峽庫(kù)區(qū)腹地，是我國(guó)著名的榨菜之鄉(xiāng)。全區(qū)榨菜種植涉及23個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道近60萬(wàn)菜農(nóng)，現(xiàn)有榨菜加工企業(yè)60余家，大部分為規(guī)模小于5000t/a的小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。針對(duì)這些生產(chǎn)不規(guī)律、廠區(qū)分散、污染面廣的小型榨菜加工廢水，目前仍缺乏有效的治理措施。小型企業(yè)受資本、利潤(rùn)等制約，難以接受工程造價(jià)高、運(yùn)行費(fèi)用大的治理工藝，加上生產(chǎn)受市場(chǎng)影響，經(jīng)常間歇生產(chǎn)，廢水處理設(shè)施難以穩(wěn)定運(yùn)行。榨菜加工廢水具有高鹽分、高COD、高氨氮的特點(diǎn)，如直接排入河溝，將帶來(lái)嚴(yán)重污染，危及三峽庫(kù)區(qū)水環(huán)境安全。  

筆者以涪陵區(qū)一家年產(chǎn)精品榨菜5000t的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)為例，對(duì)其生產(chǎn)廢水治理進(jìn)行研究。  

1工程概況  

該企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中排放淘洗水、脫鹽水、壓榨脫水等，最大廢水排水量為200m3/d，含有極高濃度的Cl-（部分車間排水的鹽分達(dá)200g/L）和大量懸浮物，COD和NH3-N等指標(biāo)也比較高，廢水呈弱酸性；單位時(shí)間排放的水質(zhì)水量波動(dòng)大。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的代表性水樣和同類企業(yè)生產(chǎn)廢水水質(zhì)確定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，出水水質(zhì)需達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)詳細(xì)數(shù)據(jù)如表1所示。  

表1設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)  

注：表中數(shù)值除pH外，其他項(xiàng)目單位均為mg/L。  

2工藝設(shè)計(jì)  

根據(jù)該類企業(yè)廢水水質(zhì)特點(diǎn)，采用簡(jiǎn)約的主體工藝流程，如圖1所示。  

（1）高鹽儲(chǔ)水池。地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸10.0m×3.0m×4.0m，有效容積110m3，水力停留時(shí)間32h。榨菜加工會(huì)定期排出一定量的鹽分最高達(dá)200g/L的廢水，該廢水如果直接進(jìn)入處理系統(tǒng)，將帶來(lái)巨大的沖擊負(fù)荷，故需將其收集暫存于高鹽儲(chǔ)水池，再按要求抽至調(diào)節(jié)池與日常生產(chǎn)廢水進(jìn)行鹽分調(diào)配。  

（2）調(diào)節(jié)池。地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸10.0m×7.0m×4.0m，有效容積260m3，水力停留時(shí)間31h。日常生產(chǎn)廢水NaCl約15~20g/L，高濃度廢水NaCl約50~200g/L，兩種廢水在調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)調(diào)節(jié)，配至NaCl約20g/L、COD約3000mg/L再進(jìn)行后續(xù)處理，以保證生化單元運(yùn)行穩(wěn)定。  

（3）初沉池。半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸8.2m×1.8m×4.0m，有效容積50m3，水力停留時(shí)間6h。榨菜廢水中含有的泥砂、菜筋等在初次沉淀池去除，避免設(shè)備磨損和管道堵塞。并在其中投加NaOH調(diào)節(jié)pH至7，以滿足厭氧pH要求，并提供后續(xù)好氧硝化所需堿度。  

（4）接觸厭氧池。半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸7.8m×7.8m×7.8m，有效容積456m3，水力停留時(shí)間54h。進(jìn)行同步水解、厭氧反應(yīng)的接觸厭氧池是該系統(tǒng)去除COD的主要單元。初沉池出水經(jīng)泵抽至脈沖發(fā)生罐，再通過(guò)旋切式布水器進(jìn)入?yún)捬醭氐撞浚c池底耐鹽顆粒污泥充分混勻、旋流上升；池內(nèi)設(shè)有彈性填料厭氧污泥床，廢水在上流中與厭氧污泥充分接觸反應(yīng)，大分子有機(jī)物經(jīng)水解和厭氧反應(yīng)轉(zhuǎn)化為溶解性低分子化合物，例如蛋白質(zhì)降解為短肽氨基酸，碳水化合物轉(zhuǎn)化為溶解性糖類，淀粉被分解為麥芽糖和葡萄糖。出水經(jīng)三相分離器進(jìn)行泥水分離，上清液至CASS池進(jìn)一步處理。  

（5）CASS池。半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸12.0m×5.0m×5.8m，有效容積330m3，水力停留時(shí)間40h。厭氧出水中的小分子易降解物質(zhì)被好氧CASS池中的活性污泥進(jìn)一步無(wú)機(jī)化，廢水COD得以降解；蛋白質(zhì)厭氧氨化產(chǎn)生的大量NH3-N被硝化菌在好氧條件下硝化為硝態(tài)氮，再經(jīng)回流至反硝化區(qū)，被反硝化菌轉(zhuǎn)化為N2去除〔4〕。  

（6）污泥干化池。地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建于調(diào)節(jié)池之上，尺寸3.0m×6.5m×0.8m，3組。三格干化池建于調(diào)節(jié)池之上。剩余污泥在此進(jìn)行脫水，瀝過(guò)水流入調(diào)節(jié)池，干化污泥則外運(yùn)處置。  

（7）自控系統(tǒng)。加藥泵、鼓風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備運(yùn)行及水質(zhì)監(jiān)測(cè)等，由在線自控系統(tǒng)進(jìn)行控制，最大限度節(jié)省人力。  

3工程調(diào)試  

該工程接種污泥來(lái)自涪陵污水處理廠，含水率為80%，其中接觸厭氧池接種污泥56t，CASS池接種污泥4t，隨即進(jìn)水并逐步提升負(fù)荷對(duì)污泥進(jìn)行馴化。從2011年5月28日鹽分3g/L、水量50m3/d開始，每5～6d增加鹽分2g/L、水量20～30m3/d，直至7月10日，鹽分達(dá)到20g/L、水量達(dá)到200m3/d。8月中旬污水站厭氧、好氧污泥馴化完成，各單元運(yùn)行正常，出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，調(diào)試完成，共計(jì)調(diào)試時(shí)間為75d。  

在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)的問(wèn)題如下：  

（1）污泥老化。在提升負(fù)荷、污泥馴化中期，因負(fù)荷未達(dá)滿負(fù)荷狀態(tài)，CASS池曝氣量相對(duì)過(guò)大，而出現(xiàn)以下現(xiàn)象：曝氣時(shí)池面有灰褐色泡沫，停曝時(shí)泡沫黏附大量細(xì)泥形成浮泥覆蓋于池面。池內(nèi)污泥主體沉速快，但上清液存在大量細(xì)小懸浮物，出水不透明、呈黃色。經(jīng)檢測(cè)，污泥中的下毛目纖毛蟲為優(yōu)勢(shì)物種，鐘蟲、匍匐型纖毛蟲消失，池內(nèi)溶解氧為6~8mg/L，SVI=47mL/g，出水COD超標(biāo)，NH3-N＜1mg/L。計(jì)算容積負(fù)荷=0.112kg/（m3·d），污泥負(fù)荷=0.048kg/（kg·d）。綜合污泥性狀、生物相及出水指標(biāo)，可以診斷為低負(fù)荷下的污泥老化。采取的調(diào)整措施有：提升容積負(fù)荷至0.20kg/（m3·d），控制污泥負(fù)荷為0.14kg/（kg·d），控制溶解氧在2～3mg/L等。一周后，曝氣池灰褐色泡沫逐漸減少，停曝后的浮泥逐漸減少，生物相豐富，鐘蟲、吸管蟲等微生物出現(xiàn)，污泥沉降性能好轉(zhuǎn)，上清液清澈，出水達(dá)標(biāo)。  

（2）停產(chǎn)對(duì)策。小型榨菜加工企業(yè)常受市場(chǎng)影響而不定期停產(chǎn)，加上日產(chǎn)廢水量小，故無(wú)足夠的水源來(lái)適應(yīng)由于停產(chǎn)造成的對(duì)處理系統(tǒng)沖擊，故在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)做了相應(yīng)考慮：在初沉池之后設(shè)置超越管，停產(chǎn)時(shí)，可按需要直接將初沉池出水超越厭氧池至CASS池，以維持CASS池污泥的必要負(fù)荷，而此時(shí)厭氧池可耐受一定程度的低負(fù)荷而無(wú)大的影響。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，該系統(tǒng)在數(shù)次停產(chǎn)中皆可保證污水站系統(tǒng)不受過(guò)大的沖擊，維持了系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。  

4運(yùn)行效果及分析  

對(duì)該污水站的運(yùn)行情況做了一年多的跟蹤，截至2012年8月，基本處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。各單元進(jìn)、出水水質(zhì)如表2所示。  

表2系統(tǒng)運(yùn)行出水水質(zhì)  

由表2可見(jiàn)，（1）在該系統(tǒng)去除COD的總量中，各單元的負(fù)荷比例大致是：初沉池為5%，接觸厭氧池為80%，CASS池為12%。  

（2）接觸厭氧池是系統(tǒng)中去除COD的主要單元，其平均進(jìn)水COD容積負(fù)荷為1.16kg/（m3·d），平均去除容積負(fù)荷為0.95kg/（m3·d），出水COD尚不能達(dá)標(biāo)；受溫度影響，夏季厭氧程度大于冬季，11月份到3月份之間厭氧出水COD高于500mg/L，其余月份出水低于500mg/L；該池采用脈沖式間歇進(jìn)水方法，使得進(jìn)水與池內(nèi)污泥有充分的混合，池內(nèi)積泥較少，容積利用較高，故保證了穩(wěn)定的處理效果。  

（3）CASS池平均進(jìn)水COD容積負(fù)荷為0.29kg/（m3·d），平均去除容積負(fù)荷為0.24kg/（m3·d），運(yùn)行中CASS池出水COD均在100mg/L以下，滿足排放要求。  

（4）原水平均NH3-N約60mg/L；厭氧池內(nèi)蛋白質(zhì)降解為短肽氨基酸，釋放大量NH3-N，厭氧出水平均NH3-N約120mg/L；受溫度影響，CASS池夏季硝化程度大于冬季，冬季CASS池出水NH3-N高于夏季；運(yùn)行中CASS出水平均NH3-N在15mg/L以下，滿足排放要求。  

5經(jīng)濟(jì)成本分析  

該工程占地約300m2，工程總投資147萬(wàn)元。其中土建投資58萬(wàn)元，設(shè)備投資為81萬(wàn)元，安裝費(fèi)用為8萬(wàn)元。  

系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的平均電費(fèi)為1.35元/t，藥劑費(fèi)1.1元/t，人工費(fèi)0.5元/t（專職操作管理人員1名），合計(jì)運(yùn)行費(fèi)用約2.95元/t。  

6結(jié)論  

（1）采用調(diào)節(jié)池—初沉池—脈沖式接觸厭氧池—CASS池處理小型榨菜加工企業(yè)廢水是可行的，可以做到排放水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。與一般大型榨菜加工企業(yè)廢水處理采用的兩相厭氧（水解酸化池—厭氧池）相比，筆者系統(tǒng)采用一級(jí)單相厭氧池同時(shí)擔(dān)當(dāng)水解酸化與甲烷化的作用，使得在夏季厭氧平均COD出水也保持在450mg/L上下，避免了夏季因厭氧出水COD過(guò)低導(dǎo)致后續(xù)好氧單元營(yíng)養(yǎng)源不足的問(wèn)題，同時(shí)也簡(jiǎn)化了工藝，降低了運(yùn)行費(fèi)用。  

（2）該系統(tǒng)運(yùn)行一年以來(lái)，各單元處于接近滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，厭氧池平均進(jìn)水COD容積負(fù)荷為1.16kg/（m3·d），平均去除容積負(fù)荷為0.95kg/（m3·d），出水平均COD為492.837mg/L；CASS池平均進(jìn)水COD容積負(fù)荷為0.29kg/（m3·d），平均去除容積負(fù)荷為0.24kg/（m3·d），出水平均COD為81.917mg/L，出水平均NH3-N為4mg/L，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。運(yùn)行證明該工藝適宜治理小型榨菜加工企業(yè)生產(chǎn)廢水。  

（3）初沉池后設(shè)置超越管是必要的，使其出水可超越厭氧階段至CASS池。實(shí)踐證明，該設(shè)計(jì)可應(yīng)對(duì)該類小型榨菜加工企業(yè)廢水在不定期停產(chǎn)、排水量降低等情況下帶來(lái)的沖擊，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

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