引言

項(xiàng)目企業(yè)主要從事奶茶配料的加工，年產(chǎn)常溫粉圓10 000噸，冷凍粉圓7 000噸，糖水布丁100噸，芋圓200噸，芋泥200噸，調(diào)味糖漿200噸。項(xiàng)目產(chǎn)生的廢水為純水制備產(chǎn)生的濃水，冷凍粉圓煮制清洗水，車間清洗水，冷卻水和員工生活污水。其中純水制備的濃水排至雨水管網(wǎng)，冷卻水循環(huán)使用，員工生活污水要求經(jīng)化糞池預(yù)處理后達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時(shí)段三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和附近污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)入附近污水處理廠處理。其余生產(chǎn)廢水（冷凍粉圓煮制清洗水和車間清洗水）需經(jīng)廠內(nèi)廢水站處理后達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)入附近污水處理廠處理。該項(xiàng)目廢水污染物濃度高，未經(jīng)處理的廢水難以滿足排放要求，且將對(duì)污水處理廠進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷造成相當(dāng)大的沖擊。

2 排污狀況及處理目標(biāo)

2.1 建設(shè)規(guī)模根據(jù)廠方提供的《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告表》描述及有關(guān)數(shù)據(jù)，車間每天工作16 h，全年約300個(gè)工作日，生產(chǎn)廢水排放量約179 t/d，設(shè)計(jì)保留有一定裕量，則本項(xiàng)目廢水處理站設(shè)計(jì)規(guī)模200 m3/d。廢水站24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，故本方案廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為8.5 m3/h。

2.2 原始濃度及處理目標(biāo)進(jìn)水水質(zhì)：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取水樣實(shí)驗(yàn)檢測(cè)得出數(shù)據(jù)；出水水質(zhì)：達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)值如表1所示：

廢水處理系統(tǒng)所產(chǎn)生的剩余污泥排入污泥池，然后再用廂式壓濾機(jī)脫水，濾液回流至調(diào)節(jié)池，泥餅交由有資質(zhì)的第三方公司外運(yùn)處置。

3 廢水處理工藝

3.1 廢水特性分析該企業(yè)生產(chǎn)的奶茶配料屬于淀粉加工產(chǎn)物，主要原輔材料為木薯淀粉、焦糖色素、食用香精、增稠劑和防腐劑等。車間排放的食品加工廢水粘稠度高，呈褐色膠體的穩(wěn)定狀態(tài)，聞起來(lái)有焦糖味，長(zhǎng)時(shí)間靜止放置或投加常規(guī)混凝劑基本不起效果。室溫下放置8～10天，才聞到發(fā)酵的腐臭味，可見(jiàn)其穩(wěn)定性較好，和常規(guī)的高濃度食品廢水對(duì)比較難發(fā)酵變質(zhì)（較難生物降解）。

3.2 廢水處理工藝設(shè)計(jì)

3.2.1 實(shí)驗(yàn)分析常規(guī)淀粉廢水屬于高濃度有機(jī)廢水，B/C比較高，可生化性好，故多采用“初沉池/氣浮池+厭氧池+好氧池”的傳統(tǒng)工藝處理，可滿足廢水的排放要求。但項(xiàng)目企業(yè)生產(chǎn)加工過(guò)程中添加了大量其他輔料，如增稠劑和防腐劑等，從而影響了廢水的性質(zhì)，尤其是令它的可生化性大大降低，嘗試?yán)没炷恋砘驓飧【鸩坏綄?shí)際性的作用。為了破壞廢水的穩(wěn)定狀態(tài)，提高廢水可生化性，我特意進(jìn)行了多次物化預(yù)處理試驗(yàn)及研究。項(xiàng)目廢水中含有較大量的添加劑成份，影響廢水的特性；試驗(yàn)時(shí)嘗試使用酸、堿調(diào)節(jié)pH，或添加電解質(zhì)鹽類均不能破壞其膠體狀態(tài)。化驗(yàn)員在實(shí)驗(yàn)室多次試驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)投加大量的強(qiáng)氧化劑能降低粘稠度和色度（氧化其中的色素和增稠劑等添加劑）破壞廢水的膠體狀態(tài)，使得大量的淀粉能沉淀出來(lái)，從而能降低廢水的COD濃度，并提高了廢水的可生化性，為后續(xù)的生化處理創(chuàng)造了前提條件[2]。實(shí)驗(yàn)步驟：a、用量筒取廢水100 mL倒入200 mL燒杯中；b、在攪拌狀態(tài)下，投加5%的燒堿溶液調(diào)節(jié)廢水pH值至10；c、投加5%的次氯酸鈉溶液N mL，連續(xù)攪拌10～20 min；d、投加幾滴5%的PAC，攪拌混合均勻，再投加幾滴PAM溶液1.5%；f、靜止沉淀25～30 min，提取上清液，加入幾滴5%的硫酸亞鐵溶液，攪拌約10～20 min；g、投加幾滴5%的PAC，攪拌混合均勻，再投加幾滴PAM溶液1.5%，靜止沉淀25～30 min，取上清液測(cè)試污染物濃度。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)調(diào)整次氯酸鈉加藥量，尋找合適的加藥量，得出如圖1所示數(shù)據(jù)：

圖1次氯酸鈉加藥量與COD去除率關(guān)系顯示，隨著次氯酸鈉的投加量增加，COD去除率呈上升趨勢(shì)。當(dāng)次氯酸鈉加藥量大于1.5 g/L時(shí)，COD去除率上升不明顯，繼續(xù)投加的次氯酸鈉利用率不高，對(duì)處理效果影響不大。故本次實(shí)驗(yàn)得出該廢水投加次氯酸鈉的最佳加藥量為1.5 g/L，CODCr去除率約50%。3.2.2 工藝設(shè)計(jì)企業(yè)生產(chǎn)廢水中主要污染物為SS、CODCr、BOD5、氨氮等，其特點(diǎn)是黏度大，污染物濃度高，由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)中添加了防腐劑等添加劑，以致其可生化性較差。根據(jù)以上特點(diǎn)，設(shè)計(jì)廢水處理工藝流程圖如圖2所示：

3.2.3 主要處理設(shè)施設(shè)計(jì)選型

（1）調(diào)節(jié)池功能作用：暫存廢水，起到平衡、調(diào)節(jié)水量水質(zhì)，均質(zhì)均量的作用。水池內(nèi)尺寸：7.6 m×3.0 m×4.0 m，有效水深3 m，鋼砼地下池，有效體積：67.5 m3。配套不銹鋼粗細(xì)格柵一套；提升泵2臺(tái)，1用1備，流量10 m3/h，揚(yáng)程10 m，功率0.75 kW；攪拌風(fēng)機(jī)風(fēng)量1.24 m3/min，壓力0.05 MPa，功率2.2 kW。

（2）反應(yīng)池功能作用：加藥攪拌器，利用機(jī)械攪拌使化學(xué)藥劑在廢水中分散均勻，有利于提高化學(xué)反應(yīng)速率和效率。處理能力：8.5 m3/h，外形尺寸：2.0 m×2.0 m×3.2 m，配套攪拌機(jī)4臺(tái)，設(shè)備裝機(jī)功率：3.7 kW，攪拌槳材質(zhì)：SUS316，設(shè)備材質(zhì)：Q235襯FRP。

（3）混凝沉淀池功能作用：在沉淀區(qū)內(nèi)水流速度降低，比重較大的顆粒物，沉淀于底部起到泥水分離作用。處理能力：8.5 m3/h，外形尺寸：5.0 m×2.0 m×3.2 m，表面水力負(fù)荷：0.85 m3/（m2·h），設(shè)備材質(zhì)：Q235襯FRP。

（4）氣浮機(jī)功能作用：在加壓條件下空氣溶于水，形成空氣過(guò)飽和狀態(tài)，然后減至常壓釋放，以微小氣泡釋放于水中，顆粒粘附上氣泡后，密度小于水即上浮水面，形成浮渣層，從水中分離出去。處理能力：8.5 m3/h，外形尺寸：5.0 m×2.0 m×2.1 m，裝機(jī)功率：1.87 kW，設(shè)備材質(zhì)：Q235襯FRP，配套設(shè)施：溶氣罐、刮泥機(jī)和溶氣水泵等。

（5）厭氧池（UASB）功能作用：厭氧菌群分解大分子難生物降級(jí)的有機(jī)物，調(diào)節(jié)廢水B/C比。處理能力：8.5 m3/h，外形尺寸：Φ3.4 m×7.8 m，數(shù)量3座，進(jìn)水COD容積負(fù)荷：＜3.0 kgCOD/m3·d，停留時(shí)間24 h，設(shè)備殼體材質(zhì)：Q235襯FRP。

（6）接觸氧化池功能作用：在好氧氛圍下，微生物利用廢水中的有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)物，合成細(xì)胞所需物質(zhì)，從而起到降解有機(jī)污染物的作用。處理能力：8.5 m3/h，外形尺寸：Φ3.4 m×7.0 m，數(shù)量3座，進(jìn)水BOD容積負(fù)荷：＜1.0 kgBOD/m3·d，停留時(shí)間18 h，設(shè)備殼體材質(zhì)：Q235襯FRP。配套設(shè)施：鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)（1用1備），風(fēng)量：3.6 m3/min，壓力：0.07 MPa，功率：7.5 kW。

（7）MBR生化池+清水池功能作用：進(jìn)一步分解有機(jī)污染物，并進(jìn)行膜過(guò)濾截留活性污泥混合液，節(jié)省二沉池建造費(fèi)用。處理能力：8.5 m3/h，外形尺寸：6.0 m×2.5 m×3.2 m，MBR池容積：30 m3，清水池積：13.5 m3。配套設(shè)施：MBR膜面積：720 m2，設(shè)計(jì)膜通量：14.8 L/ m2·h；產(chǎn)水泵流量10 m3/h，數(shù)量2臺(tái)，1用1備，運(yùn)行模式：開(kāi)8 min，停2 min；反沖泵流量流量15 m3/h，數(shù)量1臺(tái)；鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)（1用1備），風(fēng)量：2.5 m3/min，壓力：0.03 MPa，功率：4 kW。

（8）污泥池功能作用：暫存物化污泥和生化系統(tǒng)剩余污泥。水池內(nèi)尺寸：2.4 m×3.0 m×4.0 m，鋼砼地埋池，有效容積：25 m3。配套設(shè)施：氣動(dòng)隔膜泵1臺(tái)，型號(hào)QBY-50，泵殼材質(zhì)鋁合金；廂式壓濾機(jī)1臺(tái)，型號(hào)XMY45/800-UB，過(guò)濾面積：45 m2，功率：3.0 kW。

（9）加藥裝置（6套）功能作用：配制、投加廢水處理系統(tǒng)所需的藥劑。配藥箱有效容積1 000 L，材質(zhì)PE；攪拌器功率：0.55 kW；加藥泵流量：0.8 m3/h，揚(yáng)程10 m，功率：0.25 kW。4 項(xiàng)目分析4.1 應(yīng)用成效項(xiàng)目工程完成后已穩(wěn)定運(yùn)行約1年，經(jīng)廢水處理系統(tǒng)處理后尾水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，季度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，出水CODCr平均為75 mg/L，BOD平均為15 mg/L，氨氮平均為7.4 mg/L，推算出CODCr去除率為99.4%，BOD去除率位99.6%，氨氮去除率為60%。結(jié)果表面采用“化學(xué)氧化+生化處理”組合工藝，適用于該類奶茶配料加工企業(yè)廢水處理工程。

4.2 改造工程主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)處理水量200 m3/d，實(shí)際占地面積約240 m2，換算處理每噸污水用地1.2 m2；電耗約1.5元/m3；藥劑費(fèi)約1.8元/m3；噸水處理成本約4.3元/m3（含人工費(fèi)與污泥處置費(fèi)）。

5 結(jié)語(yǔ)

采用“化學(xué)氧化+生化處理”組合工藝處理該類奶茶配料加工企業(yè)廢水，處理后尾水能保證穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。工藝具有占地面積小，節(jié)省基建投資，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)與自動(dòng)化程度高、運(yùn)行管理方便等優(yōu)勢(shì)，但由于項(xiàng)目排水量較少，污染物濃度高，且生產(chǎn)環(huán)節(jié)中添加了一定量的增稠劑和防腐劑等，使得廢水可生化性大大降低，需先進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，增加了廢水處理工程的難度和日后廢水站運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。應(yīng)在生產(chǎn)源頭上降低這類添加劑的使用量，這在一定程度上能提高企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益和降低廢水處理管理運(yùn)營(yíng)成本。

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