處理甜菜制糖廢水的設(shè)計(jì)、調(diào)試與運(yùn)行

熊家平廖誠

(江西省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，江西 南昌)

摘要：甜菜制糖廢水的特點(diǎn)是呈現(xiàn)季節(jié)性的變化，水量較大，有機(jī)物的濃度較高，可生化性較好。本文主要采用的是預(yù)處理、水解酸化池、厭氧反應(yīng)器處理、好氧反應(yīng)器聯(lián)合工藝處理甜菜制糖廢水，該工藝處理廢水具有效果較好，最終出水COD為92mg/L，SS為60mg/L，氨氮為7.8mg/L，去除率分別為97.7%、98.5%、82.2%，處理成本比較低，而且運(yùn)行比較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：甜菜制糖廢水水解酸化池厭氧反應(yīng)器好氧反應(yīng)器

該項(xiàng)目主要是以甘肅某甜菜制糖公司為背景，由于在這個(gè)過程中會產(chǎn)生一系列廢水，很難達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，對制糖過程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行水質(zhì)水量分析，對該工程項(xiàng)目廢水處理進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且經(jīng)過長期的調(diào)試后，該廢水能夠達(dá)標(biāo)排放。在制糖過程中主要有甜菜洗滌廢水、車間地面清洗廢水、冷卻廢水、壓粕水等[1]，廢水中的有機(jī)物的含量比較高，有機(jī)物濃度變化比較大[2]，廢水的產(chǎn)生量由于產(chǎn)品和制糖工藝本身隨季節(jié)性變化而變化。本次工藝處理廢水的水量是12510m3/d，采用的是預(yù)處理—厭氧生物—好氧生物聯(lián)合處理工藝處理廢水，經(jīng)過對該工藝處理甜菜制糖廢水的結(jié)果進(jìn)行測試和分析，該工藝出水質(zhì)量能夠達(dá)到《制糖工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21909-2008)中的一級標(biāo)準(zhǔn)。

1　廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

該工程設(shè)計(jì)流量為12510m3/d，設(shè)計(jì)的主要水質(zhì)參數(shù)見表1，排放標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表1　進(jìn)水水質(zhì)

表2　排放標(biāo)準(zhǔn)(單位：mg/L)

2　工藝選擇與設(shè)計(jì)

2.1工藝流程

該項(xiàng)目的工藝流程圖如圖1。

圖1　工藝流程圖

(1)工藝流程

廢水主要是分為兩個(gè)部分，一部分是含有較少菜絲的冷卻廢水、洗滌甜菜的廢水和其他的廢水，包括生活廢水和地面清洗廢水等，這部分廢水進(jìn)入到已有的氧化塘中，主要是去除大部分固體懸浮物泥沙等，另一部分是壓粕水、濾布廢水，這部分廢水含有的菜絲比較多，有機(jī)物的濃度比較高，首先是經(jīng)過余壓壓入曲篩處理，將大的菜絲去除，兩部分廢水經(jīng)過處理之后混合進(jìn)入到二沉池中，二沉池的作用是將污水中的較小的顆粒物去除以免堵塞格柵設(shè)備，而且由于壓粕廢水具有一定的溫度，在北方地區(qū)的冬天溫度較低會影響水的生化處理效果，兩部分廢水混合之后能夠進(jìn)行熱交換，提高后續(xù)生化處理的效果，去除顆粒物之后的廢水直接進(jìn)入格柵，進(jìn)一步對廢水中的懸浮物質(zhì)處理，此時(shí)廢水中的SS的濃度很低，經(jīng)過格柵處理之后的廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量之后進(jìn)入到水解酸化池，主要是能夠?qū)⑸倭康拇蠓肿犹穷愑袡C(jī)物質(zhì)降解為小分子易降解的有機(jī)物質(zhì)，經(jīng)過水解酸化池處理之后的廢水的生化性大大提高。

經(jīng)過水解酸化池處理之后的廢水進(jìn)入到生化處理的第一階段厭氧處理，本次工藝采用的厭氧反應(yīng)器是IC厭氧反應(yīng)器，主要是去除部分有機(jī)物以減輕后續(xù)處理單元的負(fù)荷，經(jīng)過厭氧反應(yīng)器之后的廢水流入好氧反應(yīng)器，好氧法主要是采用深層曝氣和接觸氧化池組合，利用好氧反應(yīng)器中的好氧微生物的作用降解污水中的有機(jī)物。

經(jīng)過生化處理之后的廢水的有機(jī)物濃度很低，再經(jīng)過二沉池處理之后適當(dāng)?shù)纳疃忍幚碇筮_(dá)標(biāo)排放，二沉池不僅有固液分離作用，還有污泥濃縮作用，所以在這個(gè)過程中上部分的清水直接進(jìn)入到氣浮池中進(jìn)行深度處理，剩余污泥排入到氧化塘中，氧化塘中的污泥回流一部分到厭氧反應(yīng)器，一部分到好氧反應(yīng)器，保證生物反應(yīng)器中的微生物的濃度和活性。經(jīng)過一系列的處理之后廢水最終能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)排放。

(2)污泥部分

該項(xiàng)目的污泥主要來自二沉池，污泥經(jīng)過污泥泵一部分排入到氧化塘，另一部進(jìn)行回流，回流至原有氧化池和深層曝氣池，剩余污泥警告過濃縮壓濾之后外運(yùn)。

(3)空氣部分

主要是在深層曝氣池中通過深層曝氣系統(tǒng)進(jìn)行曝氣，去除大部分污染物質(zhì)，在接觸氧化池中設(shè)置一臺微孔爆氣器，進(jìn)行曝氣，保證活性污泥中有足夠的空氣供微生物生存，向調(diào)節(jié)池中的穿孔管預(yù)曝氣，確保池內(nèi)不出現(xiàn)淤積污泥。

(4)加藥部分

在調(diào)節(jié)酸化池中加入酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(5)儀器、儀表自控及配電部分

主要包括液位自控儀、流量計(jì)、pH在線儀、泵與風(fēng)機(jī)自動切換裝置、報(bào)警裝置等。

2.2主要構(gòu)筑物

本項(xiàng)目的主要構(gòu)筑物見表3。

表3　主要構(gòu)筑物一覽表

3　運(yùn)行結(jié)果分析

(1)COD的去除效果分析

經(jīng)過半年的運(yùn)行和調(diào)試，得到了COD的變化，其數(shù)據(jù)變化如圖2所示：

圖2　COD沿程變化

根據(jù)調(diào)試結(jié)果可知，IC反應(yīng)器的平均進(jìn)水COD為3522mg/L，出水的COD濃度平均為1335mg/L，IC對COD的去除率為62.1%左右，經(jīng)過IC反應(yīng)器的處理之后再經(jīng)過深層曝氣池處理，處理之后出水的平均濃度為292mg/L，深層曝氣池對COD的去除率78.1%，再經(jīng)過氧化池處理，處理之后出水的平均COD的濃度為187mg/L，氧化池對COD的去除率達(dá)到35.9%，經(jīng)過該套工藝處理之后出水的COD的濃度為92mg/L，去除率達(dá)到了97.7%。

(2)SS的去除效果分析

圖3　SS沿程變化

圖3表示的是SS的沿程變化趨勢，從圖中可以看出，沉淀池的SS平均進(jìn)水濃度為2188mg/L，平均出水為810mg/L，沉淀池對SS的平均去除率為62.9%，進(jìn)入到二沉池中的SS的平均濃度為806mg/L，出水的平均濃度為245mg/L，二沉池對SS的去除率的平均值為69.6%，經(jīng)過氣浮池的處理，SS的濃度達(dá)到60mg/L，氣浮池對SS的去除率達(dá)到75.5%。經(jīng)過整個(gè)工藝的處理最終能夠達(dá)到SS的去除率為98.5%。

(3)氨氮的去除效果分析

圖4　氨氮沿程變化

圖4為氨氮的變化曲線圖，從圖中可以得出，氨氮經(jīng)過IC反應(yīng)器時(shí)取出效率不高，為5%左右，經(jīng)過深層曝氣池處理之后氨氮的濃度降低為22.3mg/L，此時(shí)的

去除率為41%，經(jīng)過氧化池處理的氨氮的濃度降到10mg/L以下，出水能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

4　技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

該工程的人工費(fèi)達(dá)到0.12元/m3水，混凝劑的費(fèi)用達(dá)到0.30元/m3水，營養(yǎng)料費(fèi)用為0.15元/m3水，電費(fèi)是主要的費(fèi)用，達(dá)到了0.70元/m3水，所以直接運(yùn)行費(fèi)用為1.27元/m3水，但是不包括蒸汽換熱費(fèi)和折舊費(fèi)及管理費(fèi)用等，即處理一噸廢水的費(fèi)用接近1.27元。

5　小結(jié)

該工藝的調(diào)試運(yùn)行結(jié)果表明，處理之后的出水的CODCr、NH3-N和SS的均值分別為92.0 mg/L、7.8 mg/L和60.0mg/L，去除率分別可以達(dá)到97.7%、82.2%和98.5%，出水水質(zhì)優(yōu)于《制糖工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21909-2008)一級標(biāo)準(zhǔn)；所以采用該工藝是可行的，這不僅為甜菜制糖廢水處理的研究提供了依據(jù)，也為甜菜制糖廢水的處理工程提供了思路。

參考文獻(xiàn)

[1]李劍超，褚君達(dá)，豐華麗，林廣發(fā).制糖廢水處理方法研究進(jìn)展[J].甘蔗，2001，8(4)：24-27.

[2]國家環(huán)境保護(hù)局科技處，清華大學(xué)環(huán)境工程系.我國幾種工業(yè)廢水治理技術(shù)研究(第三分冊)：高濃度有機(jī)廢水[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1988.

Beet Sugar Refinery Wastewater Treatment Design、

Commissioning And Operation

XIONG Jia-pingLIAO Cheng

(JiangxiAcademyOfEnvironmentalSciences，JiangxiNanChang)

Abstract：Beet sugar refinery wastewater is variable with the season，the characteristics of the water is large quantity and high concentration，the biodegradability of the water is good.In this paper we mainly adopt pretreatment、hydrolysis acidification、anaerobic reactor and aerobic reactor to treat beet sugar process wastewater，the final concentration of COD 、SS、NH3-N is 92mg/L、60mg/L、7.8mg/L respectively，and the removal rate is 97.7%、98.5%、82.2% respectively，this kind of process can be more effective and stable with less cost.

Key Words：beet sugarrefinery wastewaterhydrolysis acidificationanaerobic reactoraerobic reactor