馬三劍，劉鋒，蔣京東
(蘇州城建環(huán)保學(xué)院環(huán)保系，江蘇蘇州215011)

　　摘　要：對(duì)食品(豆制品、乳制品、啤酒)加工過(guò)程中產(chǎn)生的中、低濃度有機(jī)廢水可采用UASB—TF工藝進(jìn)行處理。當(dāng)進(jìn)水COD濃度為1 000～3 000 mg/L時(shí)，出水COD濃度可降至50～90 mg/L，此工藝對(duì)季節(jié)性生產(chǎn)廢水的處理也非常適合。
　　關(guān)鍵詞：UASB；TF；食品加工廢水
　　中圖分類號(hào)：X703
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2001)12-0054-03

　　對(duì)食品加工廢水的處理一般采用物化法(氣浮、混凝沉淀、吸附等)，但其去除效率不穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用高、管理操作不便。近年來(lái)也有以好氧法為主的處理技術(shù)，對(duì)有機(jī)物的去除雖較好，但其運(yùn)行費(fèi)用較高。而將上流式厭氧污泥床(UASB)與基本無(wú)動(dòng)力消耗的滴濾床(TF)相結(jié)合的UASB—TF技術(shù)，經(jīng)過(guò)在多個(gè)廠家的多種食品生產(chǎn)廢水處理中的應(yīng)用表明，該工藝處理效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、投資較少、操作管理非常簡(jiǎn)便，二次啟動(dòng)非常便利，出水能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，而且已有部分廠家將其出水回用于生產(chǎn)上的非直接冷卻系統(tǒng)。

1　廢水水質(zhì)

　　豆制品(豆奶粉、豆奶飲料)、乳制品（酸奶、鮮奶等）、啤酒生產(chǎn)廢水的水質(zhì)見(jiàn)表1，其處理水量分別為800、400、600m³/d。

表1　廢水水質(zhì) 廢水種類 主要有機(jī)成分 CODCr(mg/L) BOD₅(mg/L) pH 溫度 SS(mg/L) 豆制品廢水 糖類、蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等 1 700～2300 1 000～1500 5～6 常溫 200～300 乳制品廢水 糖類、脂肪酸、蛋白質(zhì)、淀粉等 800～1200 500～600 5～6 常溫 100～150 啤酒廢水 糖類、脂肪酸、蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等 2 000～2 500 1 000～1200 6～9 常溫 500～600

2　處理工藝的選擇

2.1　氣浮處理工藝
　　針對(duì)廢水中含有較多膠體物質(zhì)，采用常規(guī)氣浮法能較好地將其去除。經(jīng)氣浮處理后出水較清，但因其對(duì)溶解性有機(jī)物不能去除、出水中CODCr含量較高、運(yùn)行不穩(wěn)定而不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，因氣浮會(huì)產(chǎn)生較多的污泥，而且污泥含水率非常高，所以運(yùn)行費(fèi)用也較高，目前已基本上不單獨(dú)用于此種廢水的處理。
2.2　好氧處理工藝
　　對(duì)于有機(jī)物含量較高且可生化性較好的有機(jī)廢水，前幾年使用最多的是接觸氧化、SBR、活性污泥法等好氧工藝，對(duì)食品廢水的處理效果也較好，CODCr的去除率可達(dá)90%以上［1］，運(yùn)行也較穩(wěn)定。其缺點(diǎn)是需鼓風(fēng)曝氣、動(dòng)力消耗較多、運(yùn)行費(fèi)用高，同時(shí)在停產(chǎn)檢修后再啟動(dòng)時(shí)需較長(zhǎng)時(shí)間(一般要一個(gè)月左右)。
2.3　UASB—TF處理工藝
　　對(duì)于進(jìn)行廢水治理的廠家來(lái)說(shuō)，迫切需要的是投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好、操作
管理簡(jiǎn)便的處理工藝。在長(zhǎng)期小試研究的基礎(chǔ)上，提出了一種適于中、低濃度食品加工廢水的處理工藝，即UASB —TF工藝(其中厭氧采用技術(shù)成熟、使用較廣的UASB，好氧采用微動(dòng)力消耗的滴濾床)。該工藝已在多家食品加工廠應(yīng)用，并取得了非常好的運(yùn)行效果。
　　UASB—TF工藝的處理流程(見(jiàn)圖1)為來(lái)自車間的廢水先進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，若在冬季低水溫時(shí)則進(jìn)行加溫以滿足UASB的進(jìn)水要求。UASB采用中溫厭氧消化。因厭氧出水不能達(dá)到排放要求，故需利用好氧做進(jìn)一步處理。好氧采用滴濾床技術(shù)，滴濾床內(nèi)填加無(wú)機(jī)固體生物活性填料，通過(guò)無(wú)動(dòng)力自動(dòng)旋轉(zhuǎn)布水器將厭氧出水均勻地灑布在滴濾床填料的表面，利用自然通風(fēng)進(jìn)行供氧。滴濾床出水進(jìn)行部分回流以保證水力負(fù)荷及布水器轉(zhuǎn)速的需求。

3　系統(tǒng)運(yùn)行情況

3.1系統(tǒng)處理效率
　　各套UASB—TF工藝都已運(yùn)行數(shù)年，其間都經(jīng)歷了停產(chǎn)無(wú)水、檢修、二次啟動(dòng)、進(jìn)水濃度及水力條件變化等各種不利情況，但其運(yùn)行一直都很正常，出水水質(zhì)也非常穩(wěn)定(見(jiàn)表2)。

表2　各系統(tǒng)處理效率 項(xiàng)目 豆制品廢水 乳制品廢水 啤酒廢水 進(jìn)水 總出水 去除率(%) 進(jìn)水 總出水 去除率(%) 進(jìn)水 總出水 去除率(%) CODCr(mg/L) 2000 80 96 1000 60 94 2200 90 96 BOD₅(mg/L) 1200 20 98 550 10 98 1100 20 98 SS(mg/L) 2500 30 88 120 20 84 550 30 95 pH 5～6 7～8 　 5～6 7～8 　 6～9 7～8 　 運(yùn)行水溫 中溫 常溫 　 中溫 常溫 　 中溫 常溫 　 色度(倍) 80 20 70 60 10 84 80 25 75

3.2　厭氧運(yùn)行
　　因各廠來(lái)水的水質(zhì)水量波動(dòng)都較大，為此設(shè)置了調(diào)節(jié)池并在池內(nèi)安裝了加溫系統(tǒng)，在水溫低時(shí)對(duì)廢水進(jìn)行適當(dāng)加熱以減少進(jìn)水對(duì)UASB內(nèi)厭氧細(xì)菌的沖擊負(fù)荷。UASB的運(yùn)行參數(shù)見(jiàn)表3。

表3　厭氧UASB的運(yùn)行參數(shù) 項(xiàng)目 豆制品廢水 乳制品廢水 啤酒廢水 平面尺寸 φ 8 m×8.8 m φ6 m×9 m φ3.5 m×4.5 m 反應(yīng)器數(shù)量(座) 2 1 10 有效水力停留時(shí)間(h) 20 12 15 有機(jī)負(fù)荷［kg/(m³·d)］ 2.34 1.91 4.58 CODCr去除率(%) 90 88 88.6 接種污泥濃度(gTSS/L) 100 100 100 空塔上升流速(m/h) 0.33 0.56 0.26 有效體積率(%) 70 67 70 污泥顆粒粒徑(mm) 0.4 0.2 0.8

　　UASB內(nèi)的菌種為青島海泊河污水處理廠的中溫厭氧消化污泥(含水率為75%)，距經(jīng)測(cè)定反應(yīng)器底部1.0 m處污泥層的污泥濃度為100 gTSS/L(MLVSS為70 gVSS/L)，UASB控制在中溫(35～37 ℃)運(yùn)行。
　　厭氧反應(yīng)器中的污泥顆粒化程度較好，經(jīng)2年運(yùn)行后,從反應(yīng)器各取樣管取樣測(cè)定污泥濃度的結(jié)果見(jiàn)圖2。

3.3　好氧運(yùn)行
　　好氧選用的是國(guó)內(nèi)較少采用的滴濾床反應(yīng)器，采取自動(dòng)旋轉(zhuǎn)布水器均勻布水，充分利用厭氧出水的高差而不需要機(jī)械曝氣，同時(shí)對(duì)滴濾床出水進(jìn)行部分回流以降低滴濾床的進(jìn)水濃度，增加水力負(fù)荷。滴濾床有效高度都為4 m，所加無(wú)機(jī)固體活性生物填料的粒徑為80～100 mm，孔隙率＞90%，比表面積＞250m²/m³。
　　在滴濾床的長(zhǎng)期運(yùn)行中未發(fā)現(xiàn)填料堵塞和填料表面大塊生物膜同時(shí)脫落的現(xiàn)象，無(wú)異味和濾池蠅產(chǎn)生。滴濾床出水進(jìn)入斜管沉淀池，水中的生物膜在斜管沉淀池中能很好地被去除^［2］，達(dá)到了好氧“微動(dòng)力消耗”運(yùn)行。滴濾床的運(yùn)行參數(shù)見(jiàn)表4。

表4　滴濾床的運(yùn)行參數(shù) 項(xiàng)目 豆制品廢水 乳制品廢水 啤酒廢水 平面尺寸 φ18 m×4.5m φ6 m×4.5 m φ10 m×4.5 m 反應(yīng)器數(shù)量(座) 1 1 1 有效容積(m³) 1000 120 320 回流率(%) 200 100 100 表面負(fù)荷［m³/(m²·h)］ 0.40 1.18 0.64 有機(jī)負(fù)荷［kg/(m³·d)］ 0.16 0.4 0.48 CODCr去除率(%) 60 50 64 運(yùn)行溫度 常溫 常溫 常溫 布水器轉(zhuǎn)速(r/min) 3 3 3

3.4運(yùn)行費(fèi)用
　　整個(gè)處理系統(tǒng)運(yùn)行效果穩(wěn)定，其直接運(yùn)行費(fèi)用為3臺(tái)水泵耗電費(fèi)用和人員工資，每班只需一人進(jìn)行簡(jiǎn)單操作，除水泵外基本沒(méi)有其他設(shè)備需維修。
　　滴濾床產(chǎn)生的污泥全部回到調(diào)節(jié)池后再進(jìn)入U(xiǎn)ASB中進(jìn)行消化，UASB顆粒污泥進(jìn)行外售，整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有剩余污泥需處理。

4　結(jié)語(yǔ)

　?、俨捎肬ASB—滴濾床技術(shù)處理中、低濃度有機(jī)廢水，其工藝路線先進(jìn)，是一種新型的處理工藝。
　?、谠摴に囃顿Y低、直接運(yùn)行費(fèi)用低、CODCr去除率高(基本達(dá)95%以上)、運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便。
　?、巯到y(tǒng)污泥產(chǎn)量低，可做到不外排污泥，而且UASB在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，可生長(zhǎng)出較好的顆粒污泥(可直接外售)，無(wú)需進(jìn)行污泥處理。
　?、苓\(yùn)行實(shí)踐表明，UASB—TF工藝的抗沖擊負(fù)荷能力較好，在有一定波動(dòng)情況下出水仍較穩(wěn)定，也適合于季節(jié)性生產(chǎn)的廠家。
　?、菔褂眯滦偷牡螢V床填料，較好地解決了滴濾床容易出現(xiàn)的各種問(wèn)題。
　?、轚ASB—TF工藝的開(kāi)發(fā)適應(yīng)較多廠家的需求，具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

　　［1］張兆昌.水解酸化—?dú)飧　猄BR工藝處理豆制品廢水的研究［J］.環(huán)境工程，1998，6(5)：19-21.
　　［2］張自杰，等.環(huán)境工程手冊(cè)(水污染防治卷)［M］.北京:高等教育出版社,1996.

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　　電　話：(0512)824583113906216027
　　收稿日期：2001-09-04