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隨著三峽庫區(qū)經(jīng)濟快速發(fā)展，榨菜作為庫區(qū)的特色支柱產(chǎn)業(yè)，其生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，在其加工過程中產(chǎn)生的高鹽高濃度高氮磷廢水越來越多，嚴重威脅庫區(qū)水環(huán)境安全。目前榨菜廢水生產(chǎn)性調(diào)試面臨著耐鹽微生物馴化程度有限、厭氧工藝難啟動易酸化、耐鹽菌對鹽度變化敏感、生物降解速率受鹽度影響明顯等問題，一直是制約該類廢水處理的瓶頸。榨菜廢水實際日排水量和溫度的變化增大了生產(chǎn)性調(diào)試運行的難度。以設(shè)計規(guī)模400 m3/d的重慶某榨菜公司廢水處理工程為例，其進水COD為3000~4000 mg/L、鹽度為1.5%（以NaCl計）、氨氮為80~100 mg/L、總磷為20~25 mg/L。采用兩相厭氧-生物接觸氧化工藝進行處理，通過馴化培養(yǎng)耐鹽菌、總結(jié)兩相厭氧處理效率受溫度影響的規(guī)律、靈活調(diào)節(jié)接觸氧化池進水以控制進水COD容積負荷等措施穩(wěn)定系統(tǒng)運行，出水水質(zhì)可以達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）的一級標準。作者簡介：許勁，女，湖北武漢人，博士，教授，主要從事高鹽高濃度降解工業(yè)廢水處理、水污染控制理論與技術(shù)及水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃工作。隨著加工季節(jié)的不同，重慶某榨菜公司日排高鹽高濃度榨菜廢水50~300 m3，其原水鹽度為8%~11%（以NaCl計）、COD為 20~30 g/L、pH值為 5~6.5，處理出水要求達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）一級標準。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，結(jié)合其它已驗收工程的實際經(jīng)驗，該項目采用兩相厭氧-生物接觸氧化-化學(xué)除磷組合工藝，通過馴化培養(yǎng)耐鹽菌、總結(jié)兩相厭氧處理效率受溫度影響的規(guī)律、靈活調(diào)節(jié)接觸氧化池進水與水量等措施，經(jīng)過11個月的生產(chǎn)性調(diào)試運行，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定、處理出水達標。鑒于前期項目已對高鹽榨菜廢水兩相厭氧等工藝參數(shù)進行了研究，故本文主要側(cè)重于分析一級生物接觸氧化池進水COD容積負荷的影響因素與現(xiàn)場調(diào)控措施，供同類工程調(diào)試參考。 經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后，設(shè)計規(guī)模為400 m3/d，鹽度為1.5%，COD為 3000~4000 mg/L，氨氮為80~100 mg/L，總磷為20~25 mg/L，pH值為 5~6。處理工藝流程見圖1。 
圖1 榨菜廢水處理工藝流程
（1）調(diào)節(jié)池。1座，尺寸7.9m×7.0m×4.5m，有效水深4.0m。暫存于濃水池和稀水池的生產(chǎn)廢水泵入調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，以控制系統(tǒng)進水COD、鹽度和pH值等。調(diào)節(jié)池出水COD為 3000~4000 mg/L，總磷為20~25 mg/L，鹽度為1.5%左右，pH值為5~6。（2）絮凝沉淀池。1座，尺寸11.3m×2.5m×5.0m，表面負荷為0.8 m3/（m2·h）。投加聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺去除進水中約80%總磷和約5%COD，同時除去廢水中部分懸浮雜質(zhì)。（3）兩相厭氧單元。由水解酸化池（簡稱水解池）與厭氧接觸池（簡稱厭氧池）組成。①水解池。1座，尺寸11.3m×3.5m×6.5，有效水深5.5m，進水容積負荷5.9 kgCOD/（m3·d），HRT為 13.2 h。池內(nèi)裝有軟性填料，附著微生物濃度高，可將廢水中大分子有機物變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)，改善廢水中有機物構(gòu)成，提高廢水可生化性。②厭氧池。1座，尺寸11.3m×11.3m×8.0m，有效水深7.5m，容積去除負荷1.0 kgCOD/（m3·d），HRT為 2.4 d。池上方設(shè)置四個相同的脈沖式布水器，以脈沖布水方式實現(xiàn)顆粒污泥與廢水中污染物的充分接觸。池內(nèi)裝有彈性填料以增加微生物量、提高污染物去除效率。COD去除率約70%，總磷和氨氮濃度升高。（4）生物接觸氧化單元。由兩級接觸氧化池與中間沉淀池組成耐鹽活性污泥回流系統(tǒng)。一級接觸氧化池與二級串聯(lián)，尺寸分別為11.3m×7.0m×5.0m、11.3m×6.0m×5.0m，設(shè)計容積去除負荷分別為0.7 kgCOD/（m3·d）、0.4 kgCOD/（m3·d），HRT分別為21.6 h、18 h，主要用于去除COD和氨氮。池內(nèi)均設(shè)有填充比40%的軟性填料，有效增加系統(tǒng)生物量和硝化菌。池底布設(shè)穿孔曝氣管，控制溶解氧濃度2~4 mg/L。（5）除磷沉淀池。1座，尺寸11.3m×2.5m×5.0m，進水端設(shè)有自動攪拌槳，除磷藥劑為聚合硫酸鐵（PFS）和聚丙烯酰胺（PAM），總磷和COD去除率分別為60%~75%和10%。（6）污泥系統(tǒng)。由1座集泥池（5.0 m×3.5 m×4.3 m）、1座儲泥池（5.0 m×3.2 m×4.3 m）、2座濃縮池（3.5 m×3.2 m×3.0 m）、1座干化場（8.8 m×5.3 m×1.5 m）組成。該工程于2014年10月開始調(diào)試，采用臨近污水處理廠脫水污泥進行污泥馴化，培養(yǎng)耐鹽菌，水解池、厭氧池與兩級接觸氧化池同時馴化培養(yǎng)污泥。在馴化開始階段，首先向水解池、厭氧池、一級接觸氧化池、二級接觸氧化池投加的污泥量分別為10t、60t、6t、4t，此時控制進水鹽度3500mg/L、進水量50m3/d；接種污泥后，水解池、厭氧池靜置2 d，兩個接觸氧化池悶曝12~24 h，然后以厭氧池運行狀況為參考，以鹽度梯度0.15%、水量梯度50 m3/d、平均每周提升一次鹽度和進水量，以此方式逐漸培養(yǎng)出耐鹽微生物，最終達到設(shè)計水量。在污泥馴化期間，應(yīng)控制水解池、厭氧池pH分別為6~6.5、6.8~7.2，接觸氧化池pH 6.5~8；水解池需適時補充氯化鈷、氯化鎳等微量元素；接觸氧化池采用間歇曝氣方式，每曝7 h停1 h。盡管本項目設(shè)計進水量為400 m3/d，但由于廠內(nèi)生產(chǎn)廢水總量有限，所以當進水鹽度為1.5%、進水量為300 m3/d、各池各指標均正常、生物接觸氧化池COD去除率達到80%、系統(tǒng)出水清澈并且運行穩(wěn)定時，可認為耐鹽污泥馴化完成，然后進入試運行階段。本項目采用的兩相厭氧工藝單元由（水解酸化 復(fù)合式UASB）組成，屬于分級多相厭氧反應(yīng)器系統(tǒng)，適于處理復(fù)雜廢水，具有很高的COD降解能力；若未控制其處理效率，會因此給后續(xù)好氧單元帶來進水有機物濃度過低的困擾。經(jīng)過兩相厭氧單元處理后，榨菜廢水進入一級生物接觸氧化池，其進水COD容積負荷直接受兩相厭氧處理效率的影響。由于常溫兩相厭氧工藝受溫度影響較大，當重慶冬夏兩季平均水溫分別為10℃和25℃時，本項目兩相厭氧出水COD均值分別為1000mg/L和2000mg/L，直接導(dǎo)致一級生物接觸氧化池的進水COD容積負荷相差2倍，使運行控制更復(fù)雜。在本項目調(diào)試運行的夏季，曾嘗試向UASB中投加脫氧污泥約20m3，在一周之內(nèi)，厭氧出水COD均值由800mg/L降至300mg/L。這個現(xiàn)場試驗表明，增加厭氧污泥量可以提高COD去除率，已用于冬季低水溫不利工況。因此，為保持后續(xù)好氧進水COD容積負荷穩(wěn)定，需要在冬季增加厭氧污泥量，在夏季通過排泥減少部分厭氧污泥量。在榨菜廢水處理實際工程中，即使采取各種措施，也難以將厭氧處理出水COD穩(wěn)定在小范圍；而且重慶榨菜企業(yè)生產(chǎn)的季節(jié)性強，通常每年5—6月生產(chǎn)廢水排放量最高、10—11月最少，同時重慶氣溫水溫12月—次年2月最低、6—9月最高。因此，本項目在調(diào)試運行期間，一級生物接觸氧化池進水COD容積負荷NV為0.1~1.2kgCOD/（m3·d），分段集中在高中低三種負荷工況，經(jīng)過現(xiàn)場觀察分析并結(jié)合生物鏡檢，各自特點總結(jié)如下。（1）高負荷：當Nv為1.0~1.2 kg COD/（m3·d）時，通常水溫較低，活性污泥發(fā)生高粘性膨脹（圖2a），SV30達97%，生物鏡檢未發(fā)現(xiàn)絲狀菌，估計是在高負荷下細菌吸取了大量有機物，但由于溫度低、代謝速度較慢，就積貯起大量高黏性的多糖類物質(zhì)，使活性污泥表面的附著水大大增加，污泥SVI值很高，形成膨脹污泥。與此同時，好氧接觸池在曝氣狀態(tài)下產(chǎn)生大量白色泡沫（圖2b），估計源于進水表面活性劑降解不完全以及細菌快速過程中分泌產(chǎn)生了大量的表面活性物質(zhì)所致，造成出水有機物和懸浮物濃度升高。本項目采用降低系統(tǒng)進水量以降低進水容積負荷的方法，運行1周后，污泥膨脹問題得到解決；白色泡沫則采用消泡劑消除，而且隨著進水容積負荷降低，泡沫也會減少。
c. 污泥老化圖2 一級生物接觸氧化池運行中的異?，F(xiàn)象（2）中等負荷：當Nv為0.5~0.6 kg COD/（m3·d）時，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)較好，生物鏡檢發(fā)現(xiàn)較多鐘蟲屬。（3）低負荷：當Nv為0.1~0.3 kg COD/（m3·d）時，污泥老化（圖2c），估計是微生物因營養(yǎng)不足而解體，此時老化污泥覆蓋于池水表面，導(dǎo)致出水懸浮物顯著增高，但COD去除率仍很高。本項目在不提高進水量的前提下，將部分調(diào)節(jié)池出水超越至一級接觸氧化池以增大進水容積負荷，同時加大活性污泥回流量。運行約2周后，污泥老化現(xiàn)象得到緩解，出水水質(zhì)較為清澈。在榨菜廢水處理工程的生產(chǎn)性調(diào)試中會出現(xiàn)實際水量、鹽度、負荷大幅波動等問題，只要現(xiàn)場措施正確，都能有效解決。試運行階段共耗時近11個月。在穩(wěn)定運行期間，兩相厭氧單元產(chǎn)氣量較大、水質(zhì)呈黑色，生物接觸氧化池活性污泥濃度穩(wěn)定、生物膜厚度均勻、生物鏡檢有較多鐘蟲，系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定達標。當?shù)丨h(huán)保局于2015年11月20日對項目進行了環(huán)保驗收，系統(tǒng)出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）一級標準，驗收監(jiān)測數(shù)據(jù)見表1。
項目 | COD mg/L | BOD5 mg/L | 氨氮 mg/L | 總磷 mg/L | 鹽度 （以NaCl計）% | pH值 | 進水 | 3920.9 | 1386.0 | 95.6 | 30.6 | 1.50 | 5.65 | 出水 | 89.2 | 11.5 | 8.3 | 0.47 | 1.50 | 8.12 | 出水 標準 | ≤100 | ≤20 | ≤15 | ≤0.5 | / | 6-9 |
本項目總投資517.9萬元，其中土建269.0萬元，設(shè)備161.5萬元，其他費用87.4萬元；總運行費用3.32元/m3（不含設(shè)備折舊費），其中人工費0.63元/（m3·d），電費1.24元/m3（電價0.85元/ kW·h），藥劑費1.34元/m3（包括NaOH、除磷藥劑、微量元素等），設(shè)備維護費0.11元/m3。采用兩相厭氧-生物接觸氧化-化學(xué)除磷組合工藝可以有效處理榨菜廢水。當控制進水鹽度1.5%、COD 3000~4000 mg/L、氨氮80~100 mg/L、總磷20~25 mg/L時，同時根據(jù)兩相厭氧處理效率隨溫度的變化規(guī)律，靈活調(diào)節(jié)一級生物接觸氧化池進水COD容積負荷，及時解決工程調(diào)試運行中的問題，該系統(tǒng)處理出水水質(zhì)可以穩(wěn)定達標。 題目：兩相厭氧—接觸氧化工藝處理榨菜廢水工程調(diào)試 本文作者及單位：許勁1,2，辛志鋒1,2，李森3，余則強3，李家祥3，李冰晗1,2，何雨謙1,2 （1. 重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院，重慶 400045；2. 重慶大學(xué)三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室，重慶 400045；3. 南京綠島環(huán)境工程有限公司，江蘇 南京 210046）該文全文見《中國給水排水》2016年第12期，感興趣者可與編輯部聯(lián)系索取。
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