蜜饯果脯豆干工艺废水处理技术

Posted 2023-01-13 水处理

篇首语：骏马是跑出来的，强兵是打出来的。。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了蜜饯果脯豆干工艺废水处理技术相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

某食品加工厂占地100 余亩，其中主厂区主要为蜜饯果脯车间和豆干车间。蜜饯果脯工艺有盐渍、漂洗、蒸煮、制酱、成型、烘干、晒坯、糖制、调味、脱盐、脱水等生产环节，豆干工艺有清洗、浸泡、碾磨、去水、切坯、消毒、卤制、过油、调味等生产环节。废水来源为原料处理设备、杀菌、各种容器、设备的清洗水等，污水特点为COD、BOD5浓度高，盐度高。目前对此类废水还没有有效的处理方法。笔者采用气浮-厌氧水解酸化-SBR 组合工艺对该厂废水进行处理研究，为该厂废水处理工程的设计提供依据。

1 试验材料与方法

1.1 原水来源与水质

原水取自蜜饯果脯车间与豆干车间废水的汇合排污口，水质浑浊，色度较高且呈暗红色，有机物含量高，散发恶臭。静置1 d 左右，下部有大量沉淀物，上清液中含有油脂。原水水质：pH 为3.5～4.0，COD、BOD5、TP、NH4+-N、动植物油分别为5 000～6 000、2 000～2 500、30～33、19～22、430～467mg/L。

1.2 试验装置与流程

实验流程见图1。气浮柱为D 100 mm×1 500 mm的有机玻璃柱，采用压力溶气罐产生溶气水。厌氧处理装置采用两根直径为100 mm有机玻璃柱串联，内置悬挂式纤维填料，整个装置放于恒温箱内，维持温度在35 ℃。SBR 反应器采用两根尺寸为D 200 mm×1 200 mm 有机玻璃柱，每根有效容积约为20 L。

1.3 分析方法

COD 的测定采用重铬酸钾标准法，BOD5采用YSI-model 测定仪（美国金泉仪器公司）快速测定，SS 采用重量法测定。

2 试验结果与讨论

2.1 气浮试验

首先采用气浮柱对废水进行气浮。实验过程中，将废水沉淀后的上清液调至中性后注入带搅拌桨的加药槽内，投加PAC 药剂进行絮凝反应，絮凝后的废水泵入气浮柱内。气浮柱内的溶气水由压力溶气罐提供，罐内工作压力保持在0.3 MPa 左右，所得溶气水经释放器释放后进入气浮柱。气浮出水一部分回流至溶气罐，另一部分作为出水排水。着重探讨了PAC 投加量和出水的回流比对气浮效果的影响。

（1）PAC 投加量对气浮效果的影响。在溶气罐内工作压力为0.3 MPa、出水回流体积为废水体积50%的条件下，研究了PAC 投加量对气浮柱出水水质的影响，结果如图2 所示。

从图2 可以看出，随着PAC 投加量的增加，气浮池出水中COD 与SS 的去除率都逐步增加。当PAC 投加量为70mg/L 时，COD 去除率能够达到25%。随着PAC 投加量的继续增加，COD 与SS 的去除率增加幅度有限。考虑到工程运行的经济性，确定PAC 投加量为70mg/L。

（2）回流比对气浮效果的影响。在溶气罐内工作压力为0.3 MPa、PAC 投加量为70mg/L 的条件下，考察出水回流比对气浮柱出水水质的影响，结果如图3 所示。

从图3 可知，随着出水回流比的增加，气浮柱出水中污染物的去除率得到显著提高。当出水回流体积为废水进水体积的50%时，COD 与SS 的去除率分别为26%、85%。因此确定气浮池的溶气水回流比为50%。

最终确定的气浮条件为PAC 投加量70mg/L，溶气水回流比50%。在稳定运行情况下，气浮柱出水的COD、BOD5、SS 分别为4 300 ～4 600、1 450 ～1 750、1 400～1 650mg/L。

2.2 厌氧水解酸化试验

（1）厌氧污泥的培养。接种污泥取自该厂废水排放沟的底泥，总体积约占厌氧反应器容积的50%。进水直接用原废水沉淀后的上清液，温度控制在35 ℃。经过25 d 左右的培养，发现污泥长势良好，而且可以看到填料已挂膜。经厌氧水解酸化处理后COD 去除率保持在35%左右，这表明反应器内的污泥已经驯化培养成熟。

（2）厌氧运行试验。水解酸化反应器的进水为气浮柱出水，实验温度控制为35 ℃，水力停留时间12 h。连续两周运行发现反应器出水COD、BOD5保持在2 800～3 100、1 100～1 300mg/L，平均去除率分别为33%、24%，可见该厌氧反应器对有机物的降解效果良好。

2.3 SBR 生化处理试验

（1）SBR 运行试验。取某屠宰厂污水处理站曝气池内的污泥作为接种污泥，水解酸化反应器出水加少量淘米水作为营养液，用自来水稀释至COD 为1 000～1 100mg/L，间歇进水。经过一个半月的不断调试，最终确定SBR 运行方式为进水2 h，曝气15 h，沉降2 h，排水0. 5 h，静止0. 5 h，每周期20 h。此时SBR 系统出水COD 降至310mg/L 以下，BOD5降至240mg/L 以下；系统中活性污泥外观颜色为黄褐色，质量浓度为5 g/L 左右，而且沉降性能良好；镜检发现污泥中有大量线虫、钟虫、轮虫。这些表明SBR 池内污泥已经驯化成熟。

（2）曝气时间对降解效果的影响。在曝气阶段的不同时间分别从曝气池抽取部分混合液，沉淀60 min 后取上清液测定COD、BOD5，结果如图4 所示。

从图4 发现，随着曝气时间的增加系统出水中COD、BOD5下降明显。曝气时间为12 h 时，出水的COD 已经＜500mg/L。曝气时间超过16 h 后，出水COD 在250～310mg/L 波动。可见适当延长曝气时间有利于降低COD、BOD5，但曝气时间过长其有利效应不会继续增加。因此适宜的曝气时间为15～16 h。

（3）沉淀时间对降解效果的影响。考察了SBR反应器的沉淀时间对降解效果的影响。当沉淀时间为30、45、60、75、90、120 min 时，上清液中的COD分别为338.4、331.2、314.4、311.0、309.8、310.4mg/L。由实验结果可知， SBR 系统的活性污泥表现出良好的污泥沉淀性能。活性污泥沉淀30 min 与120 min 时上清液中的COD 仅相差30mg/L 左右。但考虑到SBR 系统的脱氮除磷要求以及SBR 在工程应用中的活性污泥沉淀条件，确定SBR 池沉淀时间为120 min。。

（4）污泥负荷对COD 降解效果的影响。保持SBR 池内污泥质量浓度为5 000mg/L 改变原水的稀释倍数，考察不同污泥负荷下COD 随时间的变化情况，如图5 所示。由图5 可知，当COD 污泥负荷在0.31～0.43 kg/（kg·d）之间，曝气16 h 后该SBR 系统出水中COD 为310～450mg/L。当COD 污泥负荷为0.48 kg/（kg·d）时，曝气16 h 后出水COD 保持在550mg/L 左右。一般情况下，好氧活性污泥系统中一定数量的微生物在一定时间内只能降解一定数量的有机物，如果供给的可生物降解有机物超过了这个限度，微生物对有机物的降解能力反而下降。相反，如果提供的有机物不足，也将影响微生物的正常生长，导致系统处理能力降低。对于该好氧处理系统，笔者认为当活性污泥保持在5 000mg/L，进水COD＜1 400mg/L，曝气时间15～16 h 时，出水COD能够满足当地环境保护部门对于COD ＜500mg/L 的要求。

3 结论

利用气浮-厌氧-SBR 组合工艺处理该高浓度有机废水具有一定的可行性。其中气浮最佳运行条件：PAC 投加量为70mg/L，溶气水回流比为50%；当SBR 反应器COD 污泥负荷为0.31～0.43 kg/（kg·d），曝气时间为15～16 h 时，出水COD 为310～450mg/L。考虑到实际废水水质与水量的不稳定性，笔者建议在工程设计应在气浮工艺之前增加隔油装置，同时还需适当改进厌氧装置以提高厌氧处理效果。