丘宙 廣東自遠(yuǎn)環(huán)保股份有限公司

1 項(xiàng)目概況

廣東某酒業(yè)有限公司屬遷建項(xiàng)目，總投資6 億元，建設(shè)年產(chǎn)10 萬(wàn)t 優(yōu)質(zhì)酒生產(chǎn)項(xiàng)目，打造“米酒加工、收儲(chǔ)、配制、包裝、銷售”于一體的高端白酒釀造基地。主要建設(shè)內(nèi)容包括改用清潔的天然氣作為燃料、改善生產(chǎn)儲(chǔ)（存）酒條件、完善水（大氣）污染防治措施等。項(xiàng)目技術(shù)改造后，保持年產(chǎn)米香型白酒1000t 的生產(chǎn)規(guī)模。項(xiàng)目含酒糟廢水等生產(chǎn)廢水及生活污水如不經(jīng)過(guò)處理直接排放會(huì)對(duì)周圍的水環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。地下收集水池按遠(yuǎn)期500t/d 處理量設(shè)計(jì),一期污水治理設(shè)備按100t/d 處理量設(shè)計(jì)。

2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及處理工藝

2.1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)（單位mg/L,pH 無(wú)量綱）（表1）

表1

2.2 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)（單位mg/L,pH 無(wú)量綱）（表2）

表2

設(shè)計(jì)出水執(zhí)行《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB27631-2011）中新建企業(yè)水污染物直接排放限值和廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)者。

2.3 處理工藝

在實(shí)際調(diào)試過(guò)程中，源頭廢水并未進(jìn)行分水，而是前端混合后再分別進(jìn)入高濃度及綜合廢水調(diào)節(jié)池。根據(jù)調(diào)試過(guò)程遇到的問(wèn)題，部分調(diào)整了工藝流程，實(shí)際運(yùn)行工藝如圖1。

3 調(diào)試過(guò)程及問(wèn)題的解決

3.1 廢水水質(zhì)問(wèn)題

調(diào)試于3月份開(kāi)始，廢水量約40m3/d，運(yùn)行時(shí)間20h。由于前端廢水未進(jìn)行分水，而是混合后經(jīng)簡(jiǎn)易、短時(shí)間沉淀后分別流入高濃度及低濃度預(yù)埋進(jìn)水管，導(dǎo)致高濃度廢水調(diào)節(jié)池及綜合廢水調(diào)節(jié)池水質(zhì)相同，失去了分水效果，無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)高濃度廢水定量打入綜合廢水調(diào)節(jié)池的初衷。且由于廢水僅經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易沉淀，大量的谷殼、酒糟流入調(diào)節(jié)池，由于調(diào)節(jié)池是按遠(yuǎn)期500t/d 設(shè)計(jì)的，有效容積約143m3，廢水在調(diào)節(jié)池中的停留時(shí)間較長(zhǎng)，廢水在調(diào)節(jié)池中不斷酸化、腐??；綜合上述因素，造成調(diào)節(jié)池pH 低，碳氮磷比失衡，且由于該公司屬于試產(chǎn)階段，釀酒配方不斷改變，廢水進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)巨大，給調(diào)試，特別是UASB 的調(diào)試造成較大不良影響。初期部分調(diào)節(jié)池廢水水質(zhì)如表3。

表3 綜合廢水調(diào)節(jié)池水質(zhì)檢測(cè)表 單位：mg/L；pH，無(wú)量綱

針對(duì)廢水未分水及酒糟、谷殼多的問(wèn)題，將車間排放口處的簡(jiǎn)易沉砂池改為提升井，廢水先經(jīng)過(guò)滾筒微濾機(jī)后再經(jīng)進(jìn)水預(yù)埋管流入綜合廢水調(diào)節(jié)池，同時(shí)在廢水進(jìn)入池體前增加閥門井，以實(shí)現(xiàn)切換進(jìn)入綜合廢水調(diào)節(jié)池和高濃度廢水調(diào)節(jié)池的功能，并將高濃度廢水調(diào)節(jié)池作為事故應(yīng)急池。經(jīng)過(guò)滾筒微濾機(jī)過(guò)濾后，廢水中谷殼、酒糟等大部分被過(guò)濾掉，有效削減了污水站處理負(fù)荷。

針對(duì)廢水在調(diào)節(jié)池中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，pH較低，堿加藥量較大的問(wèn)題，筆者將廢水處理改為“當(dāng)天來(lái)，當(dāng)天處理完成，停機(jī)見(jiàn)底”的運(yùn)行模式。此種運(yùn)行模式下，堿加藥量可得到有效降低，但是需在酒廠穩(wěn)定釀酒配方工藝后進(jìn)行，且由于采用即來(lái)即走的運(yùn)行模式，需考慮廢水溫度對(duì)生化系統(tǒng)的問(wèn)題，特別是夏季炎熱天氣，當(dāng)溫度超過(guò)35℃時(shí)，需進(jìn)行降溫處理。水解酸化工藝段提高了工藝抗負(fù)荷沖擊的能力，為此種方法的實(shí)施提供了基礎(chǔ)條件。

調(diào)試初期，廢水在調(diào)節(jié)池中停留時(shí)間較長(zhǎng)，pH 較低，為4.4 左右，將其調(diào)至pH=7，實(shí)際堿液加藥量Q實(shí)10%NaOH=15L/h,而設(shè)計(jì)加藥量為Q設(shè)10%NaOH=0.3L/h，遠(yuǎn)低于實(shí)際加藥量，筆者認(rèn)為酒糟廢水成分復(fù)雜，其中含有的緩沖物質(zhì)及廢水中的酒糟、谷殼等的持續(xù)腐敗、酸化是造成這個(gè)現(xiàn)象的主要原因。為減少加藥量，降低運(yùn)行費(fèi)用，筆者在酒廠穩(wěn)定釀酒配方工藝后將運(yùn)行模式改為“當(dāng)天來(lái)，當(dāng)天處理完成，停機(jī)見(jiàn)底”，此后調(diào)節(jié)池pH基本穩(wěn)定在4.7～5.5 之間，Q實(shí)2.5%NaOH=25L/h，折成10%NaOH，Q實(shí)10%NaOH=6.25L/h，大大降低了加藥量。

3. 2 UASB 調(diào)試

水解酸化池內(nèi)的厭氧反應(yīng)，隨著調(diào)試運(yùn)行時(shí)間的進(jìn)行，污泥泥齡的增加，已部分進(jìn)行到產(chǎn)甲烷階段。因此，水解酸化池有效池容約26m3，水力停留時(shí)間有限，作為廢水進(jìn)入U(xiǎn)SAB 內(nèi)的預(yù)處理工藝段，不會(huì)對(duì)UASB產(chǎn)生明顯影響。

由于處理水量為設(shè)計(jì)的40%左右，約2m3/h，且酒廠生產(chǎn)廢水短期內(nèi)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)水量，UASB 若按設(shè)計(jì)的5m3/h 的處理量運(yùn)行，會(huì)造成UASB 間斷進(jìn)水，不利于UASB 內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，筆者在UASB 出水緩沖池內(nèi)增加UASB 外循環(huán)提升泵并通過(guò)調(diào)節(jié)流量，使UASB 進(jìn)水穩(wěn)定在理想的上升流速范圍內(nèi)。

調(diào)試初期為保證UASB 內(nèi)堿度維持在較高水平，pH 設(shè)置為7,待UASB 調(diào)試穩(wěn)定后，再將pH 設(shè)置為5.5，后期運(yùn)行時(shí)，堿加藥量將進(jìn)一步降低。

由于酒廠生產(chǎn)需要，進(jìn)入U(xiǎn)ASB 的負(fù)荷較高，VFA 快速積累，筆者調(diào)試初期在UASB 出水緩沖池內(nèi)投加碳酸氫鈉，以增加UASB 內(nèi)堿度，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)試、運(yùn)行，UASB 內(nèi)pH 穩(wěn)定在6.9～7.5，總堿度穩(wěn)定在2000～2200mg/L( 以碳酸鈣計(jì))，出水VFA穩(wěn)定在6～8mmol/L,CODcr去除效率穩(wěn)定在75%～85%，系統(tǒng)基本運(yùn)行穩(wěn)定。至驗(yàn)收完成，UASB 內(nèi)污泥呈絮狀，未形成顆粒污泥。

在調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)UASB 出水水面生長(zhǎng)有某種真菌類，且不斷繁殖，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀察與對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)此種真菌會(huì)對(duì)處理系統(tǒng)產(chǎn)生明顯影響，僅做定期打撈處理。

3. 3 物化除磷調(diào)試

兩級(jí)AO 對(duì)氨氮、總氮處理效果好，氨氮去除率約97%,TN 去除率約95%。

設(shè)計(jì)生化系統(tǒng)對(duì)TP 處理效果有限，主要通過(guò)后端物化系統(tǒng)除磷，由于廢水TP 濃度較高，好氧池出水TP 約30mg/L 左右，初期調(diào)試時(shí)使用PAC 除磷，不僅加藥量大、產(chǎn)泥大且TP 無(wú)法穩(wěn)定達(dá)到0.5mg/L 以下。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)石灰+亞鐵和專用除磷劑，均能在節(jié)省大量藥劑用量（相比PAC）的情況下，產(chǎn)生較好的除磷效果。石灰+亞鐵的組合對(duì)TP 的處理效果好，且后端不用回調(diào)pH，但產(chǎn)泥量較大；而專用除磷劑在加藥量為2g/L 時(shí)，可穩(wěn)定達(dá)到0.5mg/L 以下的效果，且由于不用石灰調(diào)pH，大大減少了產(chǎn)泥量，且不需增加新的設(shè)備，只需將除磷劑加至原來(lái)的PAC 配藥桶即可。

經(jīng)過(guò)對(duì)兩種方法的經(jīng)濟(jì)性比較，本工程最終選用專用除磷劑進(jìn)行除磷。

4 存在問(wèn)題及建議

廢水處理池體均應(yīng)設(shè)置排空系統(tǒng)，盡量采用重力式排空，無(wú)條件的，應(yīng)設(shè)置集水槽。調(diào)試前期，因系統(tǒng)暫不穩(wěn)定，造成后端清水池內(nèi)積蓄大量污泥，因無(wú)排空系統(tǒng)，增加了清水池的清理難度。

污水站實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，短期內(nèi)往往達(dá)不到設(shè)計(jì)處理量，為保證UASB 有一個(gè)較為穩(wěn)定的水力條件，建議UASB 出水設(shè)置外循環(huán)水池，同時(shí)還可兼做補(bǔ)充堿度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等的加藥池，為UASB 更快啟動(dòng)、更穩(wěn)定運(yùn)行增加保障。

好氧池填料不宜使用彈性填料，筆者在實(shí)際調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于彈性填料表面較為光滑，結(jié)構(gòu)較為單一，污泥極易因曝氣、攪拌而脫落，不易于污泥的附著、增大，該廢水站好氧池設(shè)計(jì)雖然為接觸氧化工藝，而實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)為活性污泥工藝。根據(jù)筆者的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，建議選用組合填料等結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，表面較為粗糙的的填料。

設(shè)計(jì)UASB 污泥補(bǔ)充來(lái)源為生化沉淀內(nèi)污泥，該污泥內(nèi)產(chǎn)甲烷菌含量少，且溶解氧含量高，不適于UASB 內(nèi)嚴(yán)格厭氧環(huán)境的要求，筆者在調(diào)試過(guò)程中關(guān)閉了該處的污泥回流。由于UASB 進(jìn)水直接取自水解酸化池，水解酸化池內(nèi)的泥水混合物一起進(jìn)入?yún)捬豕?，?shí)際上會(huì)一直往UASB 內(nèi)補(bǔ)充污泥，造成因泥量過(guò)多，而出現(xiàn)跑泥的現(xiàn)象，不利于UASB 內(nèi)污泥的穩(wěn)定，筆者建議設(shè)計(jì)時(shí)，在水解酸化池出水端增加沉淀池及提升池工藝段，或者將水解酸化池設(shè)計(jì)成斜管沉淀池樣式（把斜管換成彈性填料），將三種功能集成在一個(gè)池體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)泥水分離，使進(jìn)入U(xiǎn)ASB 的，只有經(jīng)水解酸化后的廢水，對(duì)于UASB 顆粒污泥的形成有積極作用。同時(shí)，新增的沉淀池污泥，可作為UASB 污泥接種與補(bǔ)充的來(lái)源。

將生化污泥與物化污泥分開(kāi)貯存及處理，即設(shè)計(jì)兩個(gè)污泥池，生化污泥池與物化污泥池，物化污泥因?yàn)榧恿嘶炷齽?、絮凝劑等化學(xué)制劑，壓濾后的污泥不適宜堆肥等生態(tài)利用，而生化污泥安全利用風(fēng)險(xiǎn)明顯小于物化污泥，適宜生態(tài)利用，且生化污泥可作為后續(xù)停產(chǎn)重啟后的接種污泥源，因此筆者認(rèn)為將二者區(qū)分開(kāi)來(lái)，對(duì)于污泥的科學(xué)合理處置與利用是有積極作用的。

污水站若為露天無(wú)隔墻設(shè)計(jì)，應(yīng)有防止站外雨水匯流至污水站內(nèi)，流入廢水調(diào)節(jié)池的措施，站內(nèi)應(yīng)設(shè)置雨水排水溝，將雨水導(dǎo)排至站外排水溝。

5 結(jié)語(yǔ)

污水站經(jīng)過(guò)3 個(gè)月的調(diào)試工作，出水實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，順利完成驗(yàn)收，驗(yàn)證了“進(jìn)水預(yù)處理+水解酸化+UASB+兩級(jí)AO+物化除磷處理工藝”的成熟性及可行性。