厌氧—好氧工艺处理饮料生产废水的工程应用

厌氧厌氧—好氧工艺处理饮料生产废水的工程应用好氧工艺处理饮料生产废水的工程应用近年来，我国饮料行业的发展非常迅速，其消费总量和人均占有量的增长速度保持在20%以上[1-2]，饮料行业在迅速发展的同时，也带来了一定的环境污染问题，因针对饮料行业废水的处理工艺日益增多，而且大多也比较成熟[3-7]。某饮料厂为美资企业，专门生产瓶装运动型非碳酸果汁饮料。其废水为生产饮料过程中排放的生产废水和生活污水，生产废水主要来源为设备清洗水、车间地面清洗废水、生产过程中泄漏的产品和不合格品，主要特性是高COD和BOD值，废水浓度及水力波动大，磷和氮的含量不足。采用厌氧+延时曝气工艺进行处理，效果稳定，各项出水水质指标优于《广东省地方标准水污染物排放限值》(DB44/26-2001)(第二时段)一级标准。1废水水质、水量及排放标准表1水质指标与排放标准Tab.1Wastewaterqualityanddischargestandard该饮料厂废水主要为高浓度生产废水和生活污水，其中高浓度生产废水排水量为120m3/d，生活污水为280m3/d，污水站进出水水质以及排放标准如表1所示。2处理工艺流程及主要设施2.1处理工艺流程图1污水处理工艺流程Fig.1Wastewatertreatmentprocess污水站设计处理能力400m3/d，主体处理工艺的厌氧工艺采用混合厌氧活性污泥法，设计负荷为2.0kgCOD/m3·d，好氧工艺采用延时曝气活性污泥法，设计负荷为0.1036kgBOD/kgMLSS·d。高浓度生产废水先经调节后进入厌氧调配池，补充氮、磷等营养物质后，进入厌氧池；在经过厌氧细菌将污水中复杂的、大分子的有机化合物转变简单的、溶解性、小分子的有机物后，与生活污水一起进入好氧调配池，进行好氧生物处理，好氧池出水在沉淀池中进行泥、水分离后，出水经pH调节后达标排放。厌氧池与好氧池的剩余污泥经消化处理，经污泥脱水机脱水后运走；厌氧池及污泥消化池产生的沼气收集后，送入火炬燃烧，避免对环境的二次污染。见图1。2.2主要处理设施与设备表2主要建、构筑物Tab.2Mainconstructs&structures表3主要设备Tab.3Mainequipments3工艺调试及运行效果3.1污泥驯化期3.1.1厌氧污泥的驯化为缩短调试时间，将污水处理厂的厌氧消化污泥75m3投入厌氧池。由于饮料废水中的氮磷组分缺乏，在厌氧调配池内补充适量的尿素和磷肥，使废水中的w(BOD∶N∶P)＝200∶5∶1，并控制进水的碱度不低于1200mg/L。采取逐渐负荷提高的方法进行厌氧池的启动，启动负荷为0.5kgCOD/m3·d，逐步将负荷加到设计负荷2.0kgCOD/m3·d。启动初期，厌氧单元出水较为浑浊，随着厌氧池的运行，出水变得较为清澈的同时处理效果也趋于稳定。启动初期COD的去除效果较差，前7d的去除率仅为45%左右。随着厌氧池的运行稳定，COD的去除效果不断上升，到启动稳定期(40~60d)已经接近77%，至此厌氧单元启动成功。由于启动正值夏季，厌氧细菌活性较高，启动时间较短，厌氧池启动过程进出水COD及进水负荷见图2。图2厌氧池COD进水、出水情况Fig.2TheCODchangeofinfluentandeffluentinanaerobicpond3.12好氧污泥的驯化从污水处理厂运来好氧污泥，按200mg/L以上的比例确定投入污泥量，加入高浓度生产废水进行闷曝，将进水COD浓度控制在2000mg/L左右，加入磷酸和尿素等营养物质，使废水中的w(BOD∶N∶P)＝100∶5∶1。当好氧池混合液的TSS(MLSS)达到2000mg/L时，引入厌氧出水和生活污水混合废水，逐步增大进入好氧池的连续处理水量，直至达到设计负荷，到驯化后期，好氧处理单元的处理效率为90%以上。在好氧池在污泥驯化初期阶段，出水COD受厌氧出水变化的影响很大，这时主要是活性污泥性能状况不稳定，还不能完全适应饮料厂的废水。随着污泥驯化过程的完成，好氧系统进入了稳定运行状态。好氧池早期曝气时产生的泡沫较多，出现溢出池壁，影响景观，随着好氧池污泥量的增加及活性增加后，该现象也逐渐消除。3.2稳定运行阶段随着厌氧污泥和好氧污泥驯化的完成，进水水量增至400m3/d，由于水量变化幅度较小，对系统冲击造成影响不明显，出水COD值稳定在80mg/L以下，这个阶段，设施整体COD去除率稳定在97%以上，好氧微生物种类和数量基本稳定，出现累枝虫、小组静轮虫、无甲腔轮虫、钟虫(长柄)等，活性污泥颜色为棕黄色。进出水COD及进水负荷见图3。图3稳定运行期进、出水COD变化情况Fig.3TheCODchangeofinfluentandeffluentinstablestage经过3个多月的工艺调试，好氧池及