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醬油是中國的傳統(tǒng)調(diào)味品，以其滋味鮮美，有助于促進(jìn)食欲而成為人們生活中調(diào)味的必需品。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)庫(AskCIData)的數(shù)據(jù)顯示，2014年中國醬油產(chǎn)量達(dá)938萬t，比2013年同期增長了23．9。隨著產(chǎn)量的不斷增加，所產(chǎn)生的廢水治理問題也受到越來越多的關(guān)注l1塒。研究表明，生產(chǎn)1t醬油需要消耗7～10m。新鮮水，即生產(chǎn)lt醬油將帶來6～9m。的醬油廢水L6j，若不對(duì)其進(jìn)行有效的處理將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。
北方某醬油釀造企業(yè)以豆粕、麥麩、小麥、玉米等為原料，生產(chǎn)醬油、黃醬、米醋、腐乳等釀造調(diào)味品。醬油釀造廢水來自以發(fā)酵法為主要環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過程，包括蒸料過程中的溢流液，蒸料后的冷卻水，醬醅過程中的含微生物及其分泌物和部分鹽分的廢水，殺菌過程中使用的少量消毒劑，包裝過程中產(chǎn)生的少量沖洗廢水等，含有較高的BOD、COD、SS、色度和氨氮等，為典型的有機(jī)物含量較高的食品發(fā)酵廢水。由于該企業(yè)位于城區(qū)附近，出水排人市政管網(wǎng)后進(jìn)入城市污水處理廠進(jìn)行集中處理，故出水要求達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB89781996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后外排。
1廢水水量與水質(zhì)
廢水中的主要成分包括糧食殘留物、發(fā)酵過程產(chǎn)物、消毒劑、洗滌劑、鹽分、微生物及其代謝產(chǎn)物等。COD等水質(zhì)指標(biāo)由第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行了檢測。廢水的水量、水質(zhì)情況如表1所示，工程設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如表2所示。
2原廢水治理工藝
2．2原工藝存在的問題
廢水中BOD／COD值為0．45～0．55，屬于可生化性良好的廢水，故原工藝流程采用以生物二級(jí)處理為主體工藝較為合理。但在運(yùn)行過程中仍存在以下主要問題：一是整體處理負(fù)荷不夠，不能滿足進(jìn)水水量負(fù)荷和污染物去除的要求，出水cOD和BOD超標(biāo)；二是二沉池為普通沉淀池，不能滿足SS的負(fù)荷要求，沉淀時(shí)間不夠，造成部分SS未沉至池底便隨出水流出，致使出水SS超標(biāo)；三是沒有考慮脫氮問題，出水NH。一N超標(biāo)，會(huì)對(duì)后續(xù)接納的城市污水處理廠造成沖擊。
3改造方案
3．1改造后工藝流程
工程改造以最大限度減少對(duì)原有構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)改造以降低費(fèi)用為原則，根據(jù)原處理系統(tǒng)存在的問題，采取將中間沉淀池改為缺氧池，厭氧池和缺氧池中設(shè)置組合填料，二級(jí)生化池改為接觸氧化池及二沉池改為斜板沉淀池等措施提高處理負(fù)荷，降低出水中各污染物指標(biāo)。
改造后的工藝流程如圖2所示。
3．2改造后工藝分析
(1)厭氧池：采用半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)。尺寸為6．0m×4．8m×6．0m，有效容積為130m。。池體內(nèi)部安裝彈性組合填料，使多種厭氧微生物附著在填料上，增加代謝增殖空間，提高容積負(fù)荷率。采用2組填料，在厭氧池內(nèi)上下排列，不銹鋼支架支撐，填料體積為25m3。
(2)缺氧池：由原有的中間沉淀池改造而成，采用半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)。尺寸為6．0m×4．8m×6．0m，有效容積為130m。。池體內(nèi)部安裝彈性組合填料，采用2組填料，在缺氧池內(nèi)上下排列，碳鋼防腐支架支撐，填料體積為14m。。缺氧池底部安裝有曝氣穿孔管道，UPVC材質(zhì)，采用鼓風(fēng)曝氣方式進(jìn)行充氧，在向池內(nèi)供應(yīng)少量氧氣的同時(shí)，曝氣同時(shí)起到攪拌的作用。池內(nèi)溶解氧質(zhì)量濃度控制≤0．5mg／I。利用兼性反硝化菌的作用，將接觸氧化池回流液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)馀湃舜髿猓_(dá)
到去除NH。一N的目的，同時(shí)進(jìn)一步改善了廢水的可生化性。
(3)接觸氧化池：將原有的傳統(tǒng)生化池改造為生物接觸氧化池。采用半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，
尺寸為6．0m×4．8m×6．0m，有效容積為100m。。池體內(nèi)安裝彈性組合填料，使生物處
理主要依賴附著在填料上的多種微生物來完成，降低廢水中的有機(jī)物與NH。N。填料為上下排列的2組，用碳鋼防腐支架支撐，體積為45m。。反應(yīng)池底部安裝有微孔曝氣擴(kuò)散器，微孑L孔徑為200fm，采用鼓風(fēng)曝氣方式進(jìn)行充氧，使氧的利用率更高，節(jié)省能源。
(4)斜板沉淀池：在接觸氧化池后的二沉池內(nèi)添加斜板填料，利用層流原理縮短沉淀時(shí)間，增加沉淀面積，從而提高二沉池的沉淀效率。尺寸為1．3m×4．1mX4．6m，有效容積為22m。。填料為蜂窩斜管填料，規(guī)格為~80mm，用碳鋼防腐支架支撐，體積為5m。，填料填充率為23。
4運(yùn)行效果及討論
4．1運(yùn)行效果
該改造工程經(jīng)過調(diào)試運(yùn)行后情況良好，各處理單元運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)如表3所示。結(jié)果表明，改造后的系統(tǒng)對(duì)COD、BOD、SS及氨氮的去除率均比較高，出水水質(zhì)監(jiān)測參數(shù)均低于設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
4．2討論
(1)該改造系統(tǒng)將中間沉淀池改為缺氧池后，出水NH。N質(zhì)量濃度達(dá)標(biāo)。為了取得較高的反硝化率，必須加大來自接觸氧化池的內(nèi)回流比，但回流比過高會(huì)導(dǎo)致過多的溶解氧帶入缺氧池，從而抑制反硝化菌的活性，影響脫氮效果。所以實(shí)際運(yùn)行中對(duì)內(nèi)回流比的調(diào)節(jié)和缺氧池內(nèi)溶解氧濃度的監(jiān)測非常重要。
(2)在厭氧缺氧處理后，采用接觸氧化法處理廢水中的有機(jī)物可取得較好的效果，COD低于210mg／L，BOD低于70mg／I，氨氮低于10mg／L。
(3)二沉池增加斜管后，提高了泥水分離效果，解決了水力負(fù)荷不足的問題，保證了出水SS達(dá)標(biāo)。由于好氧段為接觸氧化池，污泥沉降性能好，故沒有出現(xiàn)活性污泥法中因污泥黏性大而導(dǎo)致斜板沉淀池堵塞的問題，其他工程實(shí)例也證明了用斜板沉淀池作為二沉池的可行性。
(4)改造工藝中采用厭氧缺氧一接觸氧化為主體，很大程度上減少了污泥的產(chǎn)生量，但由于釀造廢水中有機(jī)物與懸浮物質(zhì)量濃度較高，所以處理過程中污泥產(chǎn)量較市政污水處理的產(chǎn)泥量要多。雖然污泥經(jīng)過發(fā)酵可以作為肥料，但因氣味重及處理成本等問題，企業(yè)的工業(yè)廢水處理系統(tǒng)很難做到對(duì)污泥進(jìn)行進(jìn)一步的減量化處理，所以如何對(duì)釀造廢水污泥進(jìn)行有效的處置是今后的研究重點(diǎn)。
5投資與運(yùn)行費(fèi)用
改造工程總投資約43萬元，主要包括土建費(fèi)、設(shè)備費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)及安裝費(fèi)等。處理水量為150m。／d。運(yùn)行費(fèi)用主要包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)及污泥處置費(fèi)等，不包含設(shè)備折舊及大修費(fèi)用，運(yùn)行成本約為0．52元／m。
6結(jié)語
改造后的工程實(shí)踐表明，采用以厭氧缺氧一接觸氧化為主體工藝處理醬油釀造廢水，出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，滿足接入市政管網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。該工藝具有處理效果好，運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，對(duì)醬油廢水中的有機(jī)物、懸浮物及氨氮均具有較好的處理效果。
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4.工程施工難易程度
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6.污水的水量
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