賴建平

（鵬凱環(huán)境科技股份有限公司，廣州 511400）

某白酒生產(chǎn)企業(yè)位于工業(yè)園區(qū)內(nèi)，現(xiàn)狀白酒廢水處理站占地面積為831 m2，建筑面積為1 559 m2，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為2 000 m3/d，工藝流程為：格柵+旋轉(zhuǎn)過濾器+調(diào)節(jié)池+一級(jí)反應(yīng)沉淀池+加熱池+多級(jí)內(nèi)循環(huán)（MIC）厭氧反應(yīng)器+改良厭氧-缺氧-好氧法（A2O）單元+二沉池+臭氧接觸池+曝氣生物濾池（BAF）+提升池+二級(jí)反應(yīng)沉淀池+生物炭濾池+清水池及出水池。廢水處理后，出水需要達(dá)到《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 27631—2011）的污染物排放限值要求。但是，受諸多因素影響，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，廢水處理效果較差，當(dāng)前急需進(jìn)行工藝改造與擴(kuò)建。

1 白酒廢水處理站運(yùn)行現(xiàn)狀

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，目前，該白酒廢水處理站的實(shí)際處理規(guī)模為1 000～1 500 t/d，無法達(dá)到設(shè)計(jì)處理規(guī)模要求。實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)與設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)相差較大，特別是化學(xué)需氧量（COD）、總氮（TN）和總磷（TP）均遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值。

1.1 存在的問題

MIC 厭氧反應(yīng)器存在嚴(yán)重的跑泥現(xiàn)象，無法形成顆粒污泥。MIC 厭氧反應(yīng)器處理能力低，COD 負(fù)荷僅為3 kg/m3左右。進(jìn)水TN、TP 超設(shè)計(jì)值，原A2O 工藝無法滿足脫氮除磷要求。生化段監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基本無法正常使用。曝氣生物濾池和活性炭濾池的填料都出現(xiàn)嚴(yán)重板結(jié)，基本處于廢棄狀態(tài)。廢水處理站的沼氣系統(tǒng)基本廢棄，沼氣系統(tǒng)的供熱量無法滿足MIC 厭氧反應(yīng)器的升溫需求，設(shè)備基本已無法正常使用。火炬與沼氣柜距離太近，有嚴(yán)重的安全隱患。在原有的污泥脫水車間，脫水后的污泥含水量仍然大于90%，不能滿足生產(chǎn)需要。部分設(shè)備與施工圖設(shè)備表參數(shù)不一致。超濾系統(tǒng)的膜通量下降很快，達(dá)不到設(shè)計(jì)使用年限，系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。白酒廢水處理站的自控儀表設(shè)備基本處于廢棄狀態(tài)[1]。

1.2 污染物處理效果

根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，現(xiàn)狀項(xiàng)目各單元COD 平均去除率為15.4%，去除效果較差，不能達(dá)標(biāo)排放。一級(jí)反應(yīng)沉淀池運(yùn)行不正常，對(duì)COD 和TP 去除幾乎沒有作用。MIC 厭氧反應(yīng)器對(duì)COD 的去除率僅為64.1%，導(dǎo)致出水COD 濃度較高。A2O 單元對(duì)COD 的去除率為92.1%，去除效果較好。二級(jí)反應(yīng)沉淀池對(duì)COD的去除率僅為26.5%。MIC 厭氧反應(yīng)器對(duì)TN 的去除率為10%，對(duì)TP 的去除率為19.2%。A2O 單元對(duì)TN 和TP 的去除效果一般，去除率分別為78.1%和88.1%。二級(jí)混凝沉淀對(duì)TN 和TP 的去除率分別為30%和37.5%。

2 白酒廢水處理工藝分析

白酒廢水中，有機(jī)物含量高，水質(zhì)不穩(wěn)定。本項(xiàng)目進(jìn)水COD濃度大于10 000 mg/L，TN濃度大于300 mg/L，TP 濃度大于100 mg/L，屬高濃度有機(jī)廢水，水量與水質(zhì)隨著生產(chǎn)周期波動(dòng)，變化較大。白酒廢水可生化性較高，但仍存在不可生化降解的物質(zhì)。白酒廢水主要來源于糧食發(fā)酵，COD 的主要成分為小分子有機(jī)物，生化降解性好，但部分有機(jī)物不可生化降解[2]。

白酒廢水處理要求高。本項(xiàng)目要求出水COD 濃度小于50 mg/L，TN 濃度小于15 mg/L，TP 濃度小于0.5 mg/L。進(jìn)水含有大量高粱殼、酒糟、糧食碎屑、糊精等懸浮物和膠體物，如不去除，則會(huì)影響后續(xù)生化系統(tǒng)處理效果。本項(xiàng)目工藝改造的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)高效地削減COD、TN、TP 等指標(biāo)，使得出水達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。目前，白酒廢水一般采用“前處理+厭氧好氧+深度處理”的多級(jí)處理技術(shù)路線。白酒廢水性質(zhì)復(fù)雜，要將多種處理方法優(yōu)化組合，形成最佳處理工藝路線[3-4]。

3 工藝設(shè)計(jì)

改造后，本項(xiàng)目采用“集水池+淺層氣浮池+磁混凝沉淀池+酸化均質(zhì)池+一級(jí)厭氧池+膨脹顆粒污泥床（EGSB）厭氧反應(yīng)罐+厭氧斜管沉淀池+厭氧好氧工藝-膜生物反應(yīng)器（AO-MBR）組合池+AO一體化反應(yīng)池+Fenton 高級(jí)氧化池+曝氣生物濾池”的組合工藝[5]。

3.1 集水池

原廢水管道分為南北兩條，將廢水分別送入廢水處理站，北向管道廢水進(jìn)入現(xiàn)有集水池，南向管道廢水進(jìn)入現(xiàn)有調(diào)節(jié)池?，F(xiàn)將南向管道也接到集水池，廢水先統(tǒng)一收集至集水池。集水池設(shè)計(jì)水量為2 000 m3/d，有效容積為96 m3，水力停留時(shí)間為1.1 h。配備機(jī)械格柵1臺(tái)，功率為1.1 kW；提升泵流量為50 m3/h，揚(yáng)程為14 m，功率為4 kW，3 用1 備；浮球液位計(jì)配備1 套。

3.2 淺層氣浮池

新增1 臺(tái)淺層氣浮池，最高處理負(fù)荷是平均負(fù)荷的2～3倍，設(shè)計(jì)水量為2 000 m3/d，表面負(fù)荷為1.7～2.7 m3/（m2·h）。加壓提升泵流量為45 m3/h，揚(yáng)程為38 m，功率為11 kW，2 用1 備。同時(shí)，利用原有空壓機(jī)作為配套設(shè)備。

3.3 磁混凝沉淀池

利用原有反應(yīng)沉淀池進(jìn)行改造，磁混凝沉淀池設(shè)計(jì)水量為2 000 m3/d，其分別設(shè)有混凝反應(yīng)池、絮凝反應(yīng)池和物化沉淀池。其中，混凝反應(yīng)池投加藥劑聚合氯化鋁（PAC）和磁粉，有效容積為20 m3，水力停留時(shí)間為15 min，配有攪拌反應(yīng)器1臺(tái)，功率為1.5 kW；絮凝反應(yīng)池有效容積為20 m3，水力停留時(shí)間為15 min，配有攪拌反應(yīng)器1臺(tái)，功率為1.5 kW；物化沉淀池表面負(fù)荷為2.0～3.2 m3/（m2·h），配有磁分離機(jī)1臺(tái)，主電機(jī)功率為1.5 kW，物料提升泵有2臺(tái)，流量為10 m3/h，揚(yáng)程為10 m，功率為0.75 kW，1 用1 備。

3.4 酸化均質(zhì)池

利用原有調(diào)節(jié)池，酸化均質(zhì)池設(shè)計(jì)水量為2 000 m3/d，有效水深為5.0 m，有效容積為830 m3，水力停留時(shí)間為10 h。提升泵流量為55 m3/h，揚(yáng)程為22 m，功率為7.5 kW，2 用1 備；電磁流量計(jì)有2臺(tái)，口徑為125 mm；浮球液位計(jì)配備1套，測(cè)量范圍為0～9 m；潛水?dāng)嚢铏C(jī)有4臺(tái)，功率為4 kW。

3.5 一級(jí)厭氧池

利用原有MIC 厭氧反應(yīng)器，作為后續(xù)新增EGSB厭氧反應(yīng)罐的預(yù)處理工序，設(shè)計(jì)水量為2 000 m3/d，有效容積為1 900 m3，水力停留時(shí)間為22.5 h。配有水封罐、三相分離器、布水系統(tǒng)、設(shè)備本體管道、爬梯護(hù)欄和循環(huán)水泵。循環(huán)水泵配備2臺(tái)，流量為85 m3/h，揚(yáng)程為8 m，功率為4.0 kW。

3.6 EGSB 厭氧反應(yīng)罐

新增EGSB厭氧反應(yīng)罐2套，設(shè)計(jì)流量為2 000 m3/d，有效容積為3 633 m3，水力停留時(shí)間為43.6 h，COD負(fù)荷為5.9 kg/（m3·d）。配有水封罐、三相分離器、布水系統(tǒng)、設(shè)備本體管道和爬梯護(hù)欄。沼氣燃燒系統(tǒng)沼氣產(chǎn)量為700 m3/h。循環(huán)水泵流量為85 m3/h，揚(yáng)程為8 m，功率為4.0 kW，2 用1 備。

3.7 厭氧斜管沉淀池

新增構(gòu)筑物，采用斜管沉淀池的工藝形式。設(shè)計(jì)水量為2 000 m3/d，有效容積為3 633 m3，水力停留時(shí)間為43.6 h，表面負(fù)荷為1.4 m3/（m2·h），配有斜管填料60 m2。污泥回流泵流量為30 m3/h，揚(yáng)程為18 m，功率為4.0 kW，2 用1 備。同時(shí)，配備6 個(gè)自動(dòng)閥。

3.8 AO-MBR池

利用原有生化池進(jìn)行改造，AO 反應(yīng)池處理量為1 200 m3/d，MBR 系統(tǒng)設(shè)計(jì)過水量為2 000 m3/d，設(shè)有缺氧池、好氧池、MBR 池及MBR 清水池。缺氧池超高為0.5 m，有效容積為540 m3，水力停留時(shí)間為10.8 h，配有潛水?dāng)嚢铏C(jī)3 套。好氧池超高為0.5 m，有效容積為1 555 m3，水力停留時(shí)間為31.1 h，配有曝氣系統(tǒng)1 套、潛水推流器4 套。MBR 池超高為0.7 m，有效容積為677 m3，水力停留時(shí)間為13.5 h，配有曝氣系統(tǒng)1套，混合液回流泵3 用1備，產(chǎn)水泵2 用1備，反洗泵1 用1 備。MBR 清水池有效容積為65 m3，水力停留時(shí)間為1.3 h，配有反洗泵，流量為70 m3/h，揚(yáng)程為8 m，功率為3.7 kW，1 用1 備。

3.9 AO 一體化反應(yīng)池

該系統(tǒng)包括缺氧段、好氧段和澄清段，與上一組AO-MBR 系統(tǒng)并聯(lián)使用，以有效應(yīng)對(duì)濃度多變的來水水質(zhì)。設(shè)計(jì)水量為800 m3/d，有效容積為2 000 m3，水力停留時(shí)間為2.5 d。配有曝氣系統(tǒng)、自動(dòng)回流系統(tǒng)、高效分離系統(tǒng)、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（MBBR）填料、碳源加藥裝置、內(nèi)部管材和管件。

3.10 Fenton 高級(jí)氧化池

Fenton 高級(jí)氧化池由原曝氣生物濾池改造，分為1 池和2池，設(shè)計(jì)流量為2 000 m3/d，有效水深為6.0 m，有效容積為104 m3，水力停留時(shí)間為75 min。1 池配有pH 儀表1 臺(tái)、攪拌反應(yīng)器1 臺(tái)、曝氣攪拌穿孔管1批，2 池配有氧化還原電位（ORP）儀表1 臺(tái)、攪拌反應(yīng)器1 臺(tái)、曝氣攪拌穿孔管1 批。pH 調(diào)節(jié)池有效容積為20 m3，投加藥劑液堿，水力停留時(shí)間為14 min，配有pH 儀表1 臺(tái)、攪拌反應(yīng)器1 臺(tái)。絮凝反應(yīng)池有1座，投加藥劑聚丙烯酰胺（PAM），有效容積為20 m3，水力停留時(shí)間為14 min，配有攪拌反應(yīng)器1 臺(tái)。物化沉淀池有1座，配有刮泥機(jī)1 臺(tái)、排泥泵2 臺(tái)。

3.11 曝氣生物濾池

曝氣生物濾池由原生物炭濾池改造，作為末端水質(zhì)把關(guān)措施，可去除部分懸浮物和COD，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。設(shè)計(jì)水量為2 000 m3/d，有效容積為136 m3，水力停留時(shí)間為4.4 h，過濾速度為3 m/h，配有曝氣系統(tǒng)和高效濾料。

4 結(jié)論

經(jīng)工藝改造，該白酒廢水處理站擴(kuò)建可采用“格柵+淺層氣浮池+磁混凝沉淀池+酸化均質(zhì)池+一級(jí)厭氧池+EGSB 厭氧反應(yīng)罐+厭氧斜管沉淀池+AOMBR 池+AO 一體化反應(yīng)池+Fenton 高級(jí)氧化池+曝氣生物濾池”的組合工藝。研究表明，該工藝投資較小，施工期較短，出水達(dá)標(biāo)保障率高，是目前穩(wěn)妥可行的改造方案。