某食品加工廠占地100 余畝，其中主廠區(qū)主要為蜜餞果脯車間和豆干車間。蜜餞果脯工藝有鹽漬、漂洗、蒸煮、制醬、成型、烘干、曬坯、糖制、調(diào)味、脫鹽、脫水等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，豆干工藝有清洗、浸泡、碾磨、去水、切坯、消毒、鹵制、過油、調(diào)味等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。廢水來源為原料處理設(shè)備、殺菌、各種容器、設(shè)備的清洗水等，污水特點(diǎn)為COD、BOD5濃度高，鹽度高。目前對(duì)此類廢水還沒有有效的處理方法。筆者采用氣浮-厭氧水解酸化-SBR 組合工藝對(duì)該廠廢水進(jìn)行處理研究，為該廠廢水處理工程的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

  1.1 原水來源與水質(zhì)

  原水取自蜜餞果脯車間與豆干車間廢水的匯合排污口，水質(zhì)渾濁，色度較高且呈暗紅色，有機(jī)物含量高，散發(fā)惡臭。靜置1 d 左右，下部有大量沉淀物，上清液中含有油脂。原水水質(zhì)：pH 為3.5～4.0，COD、BOD5、TP、NH4+-N、動(dòng)植物油分別為5 000～6 000、2 000～2 500、30～33、19～22、430～467mg/L。

  1.2 試驗(yàn)裝置與流程

  實(shí)驗(yàn)流程見圖1。氣浮柱為D 100 mm×1 500 mm的有機(jī)玻璃柱，采用壓力溶氣罐產(chǎn)生溶氣水。厭氧處理裝置采用兩根直徑為100 mm有機(jī)玻璃柱串聯(lián)，內(nèi)置懸掛式纖維填料，整個(gè)裝置放于恒溫箱內(nèi)，維持溫度在35 ℃。SBR 反應(yīng)器采用兩根尺寸為D 200 mm×1 200 mm 有機(jī)玻璃柱，每根有效容積約為20 L。

 1.3 分析方法

COD 的測(cè)定采用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)法，BOD5采用YSI-model 測(cè)定儀（美國(guó)金泉儀器公司）快速測(cè)定，SS 采用重量法測(cè)定。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 氣浮試驗(yàn)

先采用氣浮柱對(duì)廢水進(jìn)行氣浮。實(shí)驗(yàn)過程中，將廢水沉淀后的上清液調(diào)至中性后注入帶攪拌槳的加藥槽內(nèi)，投加PAC 藥劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，絮凝后的廢水泵入氣浮柱內(nèi)。氣浮柱內(nèi)的溶氣水由壓力溶氣罐提供，罐內(nèi)工作壓力保持在0.3 MPa 左右，所得溶氣水經(jīng)釋放器釋放后進(jìn)入氣浮柱。氣浮出水一部分回流至溶氣罐，另一部分作為出水排水。著重探討了PAC 投加量和出水的回流比對(duì)氣浮效果的影響。

（1）PAC 投加量對(duì)氣浮效果的影響。在溶氣罐內(nèi)工作壓力為0.3 MPa、出水回流體積為廢水體積50%的條件下，研究了PAC 投加量對(duì)氣浮柱出水水質(zhì)的影響，結(jié)果如圖2 所示。

從圖2 可以看出，隨著PAC 投加量的增加，氣浮池出水中COD 與SS 的去除率都逐步增加。當(dāng)PAC 投加量為70mg/L 時(shí)，COD 去除率能夠達(dá)到25%。隨著PAC 投加量的繼續(xù)增加，COD 與SS 的去除率增加幅度有限。考慮到工程運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，確定PAC 投加量為70mg/L。

（2）回流比對(duì)氣浮效果的影響。在溶氣罐內(nèi)工作壓力為0.3 MPa、PAC 投加量為70mg/L 的條件下，考察出水回流比對(duì)氣浮柱出水水質(zhì)的影響，結(jié)果如圖3 所示。

從圖3 可知，隨著出水回流比的增加，氣浮柱出水中污染物的去除率得到顯著提高。當(dāng)出水回流體積為廢水進(jìn)水體積的50%時(shí)，COD 與SS 的去除率分別為26%、85%。因此確定氣浮池的溶氣水回流比為50%。

zui終確定的氣浮條件為PAC 投加量70mg/L，溶氣水回流比50%。在穩(wěn)定運(yùn)行情況下，氣浮柱出水的COD、BOD5、SS 分別為4 300 ～4 600、1 450 ～1 750、1 400～1 650mg/L。

2.2 厭氧水解酸化試驗(yàn)

（1）厭氧污泥的培養(yǎng)。接種污泥取自該廠廢水排放溝的底泥，總體積約占厭氧反應(yīng)器容積的50%。進(jìn)水直接用原廢水沉淀后的上清液，溫度控制在35 ℃。經(jīng)過25 d 左右的培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)污泥長(zhǎng)勢(shì)良好，而且可以看到填料已掛膜。經(jīng)厭氧水解酸化處理后COD 去除率保持在35%左右，這表明反應(yīng)器內(nèi)的污泥已經(jīng)馴化培養(yǎng)成熟。

（2）厭氧運(yùn)行試驗(yàn)。水解酸化反應(yīng)器的進(jìn)水為氣浮柱出水，實(shí)驗(yàn)溫度控制為35 ℃，水力停留時(shí)間12 h。連續(xù)兩周運(yùn)行發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器出水COD、BOD5保持在2 800～3 100、1 100～1 300mg/L，平均去除率分別為33%、24%，可見該厭氧反應(yīng)器對(duì)有機(jī)物的降解效果良好。

2.3 SBR 生化處理試驗(yàn)

（1）SBR 運(yùn)行試驗(yàn)。取某屠宰廠污水處理站曝氣池內(nèi)的污泥作為接種污泥，水解酸化反應(yīng)器出水加少量淘米水作為營(yíng)養(yǎng)液，用自來水稀釋至COD 為1 000～1 100mg/L，間歇進(jìn)水。經(jīng)過一個(gè)半月的不斷調(diào)試，zui終確定SBR 運(yùn)行方式為進(jìn)水2 h，曝氣15 h，沉降2 h，排水0. 5 h，靜止0. 5 h，每周期20 h。此時(shí)SBR 系統(tǒng)出水COD 降至310mg/L 以下，BOD5降至240mg/L 以下；系統(tǒng)中活性污泥外觀顏色為黃褐色，質(zhì)量濃度為5 g/L 左右，而且沉降性能良好；鏡檢發(fā)現(xiàn)污泥中有大量線蟲、鐘蟲、輪蟲。這些表明SBR 池內(nèi)污泥已經(jīng)馴化成熟。

（2）曝氣時(shí)間對(duì)降解效果的影響。在曝氣階段的不同時(shí)間分別從曝氣池抽取部分混合液，沉淀60 min 后取上清液測(cè)定COD、BOD5，結(jié)果如圖4 所示。

從圖4 發(fā)現(xiàn)，隨著曝氣時(shí)間的增加系統(tǒng)出水中COD、BOD5下降明顯。曝氣時(shí)間為12 h 時(shí)，出水的COD 已經(jīng)＜500mg/L。曝氣時(shí)間超過16 h 后，出水COD 在250~310mg/L 波動(dòng)?？梢娺m當(dāng)延長(zhǎng)曝氣時(shí)間有利于降低COD、BOD5，但曝氣時(shí)間過長(zhǎng)其有利效應(yīng)不會(huì)繼續(xù)增加。因此適宜的曝氣時(shí)間為15~16 h。

（3）沉淀時(shí)間對(duì)降解效果的影響?？疾炝薙BR反應(yīng)器的沉淀時(shí)間對(duì)降解效果的影響。當(dāng)沉淀時(shí)間為30、45、60、75、90、120 min 時(shí)，上清液中的COD分別為338.4、331.2、314.4、311.0、309.8、310.4mg/L。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知， SBR 系統(tǒng)的活性污泥表現(xiàn)出良好的污泥沉淀性能?；钚晕勰喑恋?0 min 與120 min 時(shí)上清液中的COD 僅相差30mg/L 左右。但考慮到SBR 系統(tǒng)的脫氮除磷要求以及SBR 在工程應(yīng)用中的活性污泥沉淀?xiàng)l件，確定SBR 池沉淀時(shí)間為120 min。

（4）污泥負(fù)荷對(duì)COD 降解效果的影響。保持SBR 池內(nèi)污泥質(zhì)量濃度為5 000mg/L 改變?cè)南♂尡稊?shù)，考察不同污泥負(fù)荷下COD 隨時(shí)間的變化情況，如圖5 所示。由圖5 可知，當(dāng)COD 污泥負(fù)荷在0.31~0.43 kg/（kg·d）之間，曝氣16 h 后該SBR 系統(tǒng)出水中COD 為310～450mg/L。當(dāng)COD 污泥負(fù)荷為0.48 kg/（kg·d）時(shí)，曝氣16 h 后出水COD 保持在550mg/L 左右。一般情況下，好氧活性污泥系統(tǒng)中一定數(shù)量的微生物在一定時(shí)間內(nèi)只能降解一定數(shù)量的有機(jī)物，如果供給的可生物降解有機(jī)物超過了這個(gè)限度，微生物對(duì)有機(jī)物的降解能力反而下降。相反，如果提供的有機(jī)物不足，也將影響微生物的正常生長(zhǎng)，導(dǎo)致系統(tǒng)處理能力降低。對(duì)于該好氧處理系統(tǒng)，筆者認(rèn)為當(dāng)活性污泥保持在5 000mg/L，進(jìn)水COD＜1 400mg/L，曝氣時(shí)間15～16 h 時(shí)，出水COD能夠滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門對(duì)于COD ＜500mg/L 的要求。

3.結(jié)論

利用氣浮-厭氧-SBR 組合工藝處理該高濃度有機(jī)廢水具有一定的可行性。其中氣浮*運(yùn)行條件：PAC 投加量為70mg/L，溶氣水回流比為50%；當(dāng)SBR 反應(yīng)器COD 污泥負(fù)荷為0.31～0.43 kg/（kg·d），曝氣時(shí)間為15～16 h 時(shí)，出水COD 為310～450mg/L?？紤]到實(shí)際廢水水質(zhì)與水量的不穩(wěn)定性，筆者建議在工程設(shè)計(jì)應(yīng)在氣浮工藝之前增加隔油裝置，同時(shí)還需適當(dāng)改進(jìn)厭氧裝置以提高厭氧處理效果。