于軍，陸健杰，孫洪濤
（山東省環境保護科學設計研究院，山東濟南 250013） 摘 要：介紹了厭氧—好氧聯合工藝在檸檬酸廢水治理工程中的成功 應用，分析了工程的設計、運行情況，總結了工程的經驗和注意事項。?
關鍵詞：檸檬酸廢水；厭氧—好氧工藝；UASB反應器；顆粒污泥
中圖分類號：X78
文獻標識碼：C
文章編號：1000-4602(2000)08-0036-03 檸檬酸的生產是通過發酵工藝進行的，其排放的廢水含有高濃度的可生物降解有機物，這些有機物多以碳水化合物及其降解產物為主。世界各國對于檸檬酸廢水的處理大都采用厭氧—好氧聯合處理工藝，而這一工藝的核心——厭氧處理單元，除了采用厭氧接觸工藝和厭氧濾 器外，應用最多的還是70年代末開始用于食品發酵工業廢水處理的UASB厭氧反應器工藝。?
1999年10月，新泰檸檬酸廠（現改名為新泰艾史迪生化有限公司）檸檬酸廢水治理工程通過了山東省環保局主持的工程驗收，工程驗收期間厭氧工段CODCr容積負荷Nv≥8.0kgCODCr/(m3·d)，去除率達93.2%，工程CODCr總去除率達98.0%。目前運行穩定，效果良好。現將該工程情況做簡要介紹。 1 水質、水量的確定 根據企業現有排水管路，所排放的廢水主要包括濃廢水和淡廢水兩部分，濃廢水主要包括廢糖水原液和洗糖水。排放廢水處理后要求達到《污水綜合排放標準》GB 8978—1996味精工業二級標準，廢水水質、水量及排放標準詳見表1。? 表1 廢水水質、水量及排放標準 | 排放廢水 | 水量
（m3/d) | PH值 | CODcr
(mg/L) | BOD5
(mg/L) | SS
(mg/L) | 氨氮
(mg/L) | | 濃廢水 | 700 | 5-5.5 | 16000 | 6500 | 450 | 60 | | 淡廢水 | 700 | 5.5-6.0 | 1500 | 650 | 400 | 10 | | 合計 | 1400 | | 8750（均值） | 3750（均值） | 425（均值） | 35（均值） | | 標準值 | | 6-9 | 300 | 150 | 200 | 25 | 2 工程設計? 2.1 工藝流程
? 由車間排放的濃廢水自流至濃水調節池，調節pH后由污水泵提升至UASB反應器，出水一部分回流至濃水調節池，它與UASB反應器形成集調節、厭氧降解為一體的處理系統；一部分自流至曝氣調節池與淡廢水混合，經曝氣后由污水泵提升至沉淀池形成一級好氧系統；此時沉淀池出水已近達標，再自流至接觸氧化池、氣浮池進行好氧生化和物化處理(見圖1)。? 
2.2 設計參數的確定?
工程設計中著重強化厭氧處理單元，同時好氧工段采用較低的負荷，以穩定剩余污泥，減少污泥排放量，改善污泥脫水性能，具體設計參數見表2。? 3 處理效果和處理成本? 3.1 處理效果?
工程屬省控污染治理項目，山東省環保局委托泰安市環保監測站于1999年10月8日—9日進行了為期兩天的現場采樣、監測。監測項目為pH、CODCr、BOD5、SS、NH3-N、流量共6項，監測頻率每天采樣4次，均測單樣，監測結果見表3。? 表２ 處理設施設計參數 | 設施名稱 | 參數 | 附屬設備 | 備注 | | 濃水調節池 | HRT＝８h | 簡易石灰中和篩 | 現石灰投加量200kg/d | | 污水泵 | N=7.5kw，一用一備 | | UASB反應器 | NV=8.0kgCOD/(m3.d)
q=2.25-0.5m3/(m2.h) | 三相分離器均勻布水器 | 設備自制 | | 曝氣調節池 | HRT=.5h
NV=3.2kgCOD/(m3.d) | 微孔曝氣器 | 共300只 | | 污水泵 | N=7.5kw,二用一備 | | 豎流式沉淀池 | HRT=3.5h
q=1.0m3/(m2.h) | | 污泥回流比R=30%-35% | | 接觸氧化池 | HRT=20hNV=1.0kgCOD/(m3.d) | 微孔曝氣器 | 共500只 | | 組合填料 | 共800m3 | | 氣浮池 | 處理量Q=60m3/h | 溶氣系統、加藥系統等 | | | 機房 | 建筑面積=200m2 | 風機 | N=55kw,利用原有建筑物 | | 污泥濃縮池 | 有效容積=200m3 | 污泥濃縮機 | 因資金所限未上 | | 均質池 | 有效容積=25m3 | 泥漿泵 | | | 污泥干化池 | 干化面積=200m2 | | | 表3 污水處理工程監測結果 | 監測點位 | 監測指標 | | PH | CODcr
(mg/L) | BOD5
(mg/L) | SS
(mg/L) | 氨氮
（mg/L) | 流量
（m3/d） | | 濃廢水入口 | 最高值 | 5.89 | 20400 | 8164 | 472 | 69.0 | 890 | | 最低值 | 4.66 | 11000 | 4395 | 391 | 49.2 | 430 | | 平均值 | 5.43 | 16388 | 6555 | 421 | 61.0 | 675 | | 淡廢水入口 | 最高值 | 5.47 | 6385 | 2623 | 392 | 6.0 | 871 | | 最低值 | 4.34 | 182 | 66 | 89 | 3.9 | 644 | | 平均值 | 5.21 | 1481 | 519 | 153 | 5.2 | 750 | | 總排口 | 最高值 | 7.54 | 220 | 20.9 | 104 | 0.697 | 1656 | | 最低值 | 6.80 | 126 | 11.2 | 56 | 0.338 | 1124 | | 平均值 | 7.12 | 170 | 15.6 | 77 | 0.465 | 1425 | | 標準值 | 6-9 | 300 | 150 | 200 | 25 | | 監測結果表明，治理工程設計合理，處理效果明顯，排污口廢水中的污染物達到國家規定的相應排放標準。
? 3.2 處理成本?
工程總投資307萬元，處理成本主要包括動力費，人員工資、福利，藥劑費，工程折舊和設施維修費等，其經濟技術指標見表4。? 表４ 工程經濟技術指標 工程規模
（m3/d) | 工程投資
（萬元） | 工程占地
（m2) | 總處理成本
（元／m3) | 直接費用
（元／m３） | 定員
（人） | COD削減總量
（t/d） | 電耗
（kw.h/m3) | | 1400 | 307 | 3200 | 1.20 | 0.59 | 19 | 10.2 | 0.93 | 4 工程特點? 工程設計中結合水力澄清池和IC厭氧反應器的特點對進液布水系統進行了精心的研究，采用8套均勻布水系統（每套服務面積36m2，可獨立操作運行，通過人工控制可靈活調節各布水系統水力負荷，也可使整個系統形成脈沖進水）；為提高局部進水點的流速，增強系統布水均勻性，設計采用較小的開孔比（15%）以形成污泥與進液間充分的接觸、最大限度地利 用反應器內的污泥和有效容積，防止反應器內形成溝流和死角；對于三相分離器，設計成雙層分離隔板，采用適宜的表面負荷q=0.25～0.5m3/(m2·h)和較低的出水堰負荷qL=0.08～0.16L/(m·s)，使三相分離器能保留盡可能多的污泥和排放沼氣，提高出水凈化效果。?
由于工程在設計中較好地解決了均勻布水、三相分離等問題，UASB反應器的出水水質澄清、呈青灰色（感官與城市生活污水相似），COD去除率高（平均去除率達94.9%）,啟動周期短、調試迅速（三個月），污泥床內形成了顆粒污泥（質軟、有韌性，粒徑在0.5～1.5mm之間），污泥沉降性能好。整個工程具備以下特點：?
①生化處理（厭氧、好氧單元）始終處于較高的處理水平，固液分離效果明顯，總排口CODCr去除率達98.5%，BOD5去除率達99.6%，SS去除率達97.3%，氨氮去除率達99.0%。?
②工程厭氧處理系統對溫度變化適應性強。整個調試期間水溫在25～55 ℃間變化，厭氧處理單元都能達到滿意的處理效果。由于生產過程中排放的廢水水溫較高（80 ℃），根據氣溫變化，可通過調節淡廢水水量將厭氧反應池內的水溫控制在適宜的范圍內，設計中不需另考慮 熱交換設施。?
③工程厭氧處理系統抗沖擊負荷能力強。生產過程中排放的廢水量大、呈周期性變化，濃廢水CODCr濃度從40000mg/L到5000mg/L不等，每班（8h）為一變化周期，瞬時COD容積負荷從3kgCOD/(m3·d)到35 kgCOD/(m3·d)變化，但只要日平均容積負荷約為8 kgCODCr/(m3·d)，厭氧出水水質就能穩定在1 000 mg/L左右，因此，總排口出水水質波動不大。
④接觸氧化池出水中有機污染物多以溶解狀態存在，經氣浮處理COD去除率不高（≤15%），故企業實際運行中氣浮設施基本不開，只有當接觸氧化池出水COD≥200mg/L時才啟動氣浮設施，實際運行費用較表4所列數據低。?
⑤由于進水COD以溶解狀態存在，且絕大多數COD是通過厭氧反應去除的，而好氧工段采用 較低的負荷，雖然調節曝氣池容積負荷較高［3.2 kgCOD/（m3·d）］,但因活性污泥濃度較高MLSS=6500mg/L），其污泥負荷并不高［0.49 kgCOD/（kgMLSS·d）］，故剩余污泥排放量較低，沉淀池每天排放污泥20m3，厭氧剩余污泥自調試以來(半年)共排放80m3。 5 經驗與總結 ① 檸檬酸廢水濃度高，厭氧反應池處理效果的好壞是整個工程造價和運行成本高低的關鍵，為此本工程采用并強化了運行穩定、效果優良的UASB厭氧處理技術，以最大程度 地提高厭氧處理元的CODCr去除率。?
②以瓜干為原料的發酵廢水通過生化處理可以達到較高的COD去除率，但廢水中的色度很難解決，最終出水經混凝氣浮也難以達到滿意的效果，物化工段色度去除率≤30%，氯氧化或臭氧氧化因成本過高未采用，因此工程最終出水澄清但呈黃色，與淡茶水相似。
③檸檬酸廢水pH較低、呈酸性，在進入UASB前（特別是調試初期）應對其進行調節，使廢水呈中性。原設計采用變速中和濾塔調節來水pH，由于企業資金緊張，故嘗試在濃水調節池上改用簡易石灰篩網。實踐表明，該設施運行簡單、效果穩定、成本較低，宜于在中、小型廢水治理工程中使用。?? 參考文獻：
［1］Kato M T.The Anaerobic Treatment of Low Strength Soluble Wastewaters［M］.The Nether lands:WAU,1994.
電 話：(0531)6955042×3025 6026820?
E-mail:fan-fl@21cn.com
收稿日期：2000-03-20 | 
