曾科¹，買文寧¹，張軍峰²，李如海²
（1.鄭州大學(xué) 工學(xué)院，河南 鄭州450002；2.鄭州市自來(lái)水總公司，河南鄭州 450007）

　　摘　要：某廠漿粕黑液600t／h，CODcr6500mg／L、BOD₅2200mg／L、SS2300mg/L，采用以厭氧-好氧生物處理為主，結(jié)合物化處理的工藝，處理后出水CODcr240mg／L、BOD₅70mg／L、SS120mg/L。每噸水處理費(fèi)用為1.55元。
　　關(guān)鍵詞：漿粕黑液；廢水處理；生化處理；設(shè)計(jì)與運(yùn)行
　　中圖分類號(hào)：X791
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　文章編號(hào)：1009－2455（2002）03－0048－03

1 工藝技術(shù)方案

　　利用棉短絨制取漿粕的過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生大量黑液，其水質(zhì)與麥草蒸煮黑液類似，但也有區(qū)別，主要是漿粕黑液中沒有大量泥沙、麥桿及分離出的木質(zhì)素。但有大量的棉短絨，以及在150℃高溫與堿性條件下分離的纖維素、半纖維素、蠟質(zhì)、油酯與果膠等，還有這些物質(zhì)的分解產(chǎn)物，如各種低聚糖、脂肪酸鹽、脂肪醇等。工藝技術(shù)方案經(jīng)試驗(yàn)研究及在原有完全混合活性污泥法的基礎(chǔ)上，采用了厭氧、好氧生物處理，結(jié)合物化處理的技術(shù)方案，具體工藝流程見圖1。

2 運(yùn)行效果

　　工程于1999年底竣工，2000年元月生化處理系統(tǒng)啟動(dòng)，2000年7月全流程試運(yùn)行，2001年2月環(huán)保達(dá)標(biāo)驗(yàn)收，至今運(yùn)行正常，達(dá)到了設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)：COD_Cr250mg／L，BOD₅102mg／L，SS158mg／L，PH6～9，色度50倍，詳見表1。

表1 黑液處理系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果 　 CODcr/(mg.L^-1) BOD₅/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) pH 色度/倍 原污水 5240-6848 1786-2316 1463-2500 9-10 2100-3870 水解沉淀池出水 3258-4519 1251-1712 586-920 7.5-8 1760-3150 厭氧沉淀池出水 1299-1785 325-438 320-417 7.6-8.0 1080-2010 綜合調(diào)節(jié)池原水 1547-2030 397-559 637-845 7.5-8.6 640-1090 SBR出水 701-852 147-223 269-351 7.5-8.0 812-1260 沉淀池出水 212-248 43-72 84-123 7.6-7.9 65-110

3 主要處理構(gòu)筑物

　　該工程設(shè)計(jì)處理濃黑液6500m³／d，加上其它廢水全系統(tǒng)處理水量為14400m³／d。實(shí)際處理水量分別為約6000m³/d和13000m³／d。
　　污水污泥主要處理構(gòu)筑物、相關(guān)設(shè)備及實(shí)際運(yùn)行參數(shù)見表2，表2中T為停留時(shí)間，Ho為有效水深。

表2 污水污泥主要處理構(gòu)筑、相關(guān)設(shè)備及實(shí)際運(yùn)行參數(shù) 序號(hào) 名稱 數(shù)量/座 工藝尺寸 運(yùn)行參數(shù) 設(shè)備名稱規(guī)格 數(shù)量 1 高濃度水調(diào)節(jié)池 1 30m×20m×4m Ho2.5m,T6h 　 　 2 初沉池 2 10m×10m×6m T2.4h 　 　 3 水解池 1 30m×20m×5.5m T12h,Nv4-4.3kg[COD]/(m³/d) 潛水?dāng)嚢铏C(jī)QWO75 2臺(tái) 4 沉淀池 2 Φ12m×4m T2.25h 中心傳動(dòng)刮泥機(jī)PNJ12 2臺(tái) 5 UBF罐 12 Φ11m×12m T36h,Nv0.9-1.2kg[COD]/(m³/d) 孔板流量計(jì) 12個(gè) 6 沉淀池 2 Φ12m×4m T2.25h 中心傳動(dòng)刮泥機(jī)PNJ12 2臺(tái) 7 綜合廢水調(diào)節(jié)池 1 40m×30m×4m Ho2.5m,T5.6h 　 　 8 SBR池 4 45m×18m×5.5m ΣT9-12h 鼓風(fēng)機(jī)JSE200-72.7 6臺(tái) 9 反應(yīng)池 2 28m×12m×5m T0.5h 　　 　　 10 沉淀池 2 Φ12m×4m T2h 　　 　　 11 沉淀池 2 20m×70m×3m T2h 蜂竄斜管φ50 240m³ 12 濃縮池 2 16m×16m×6m T24h 　　 　　 13 脫水間 1 36m×155m×6m 　 2m帶機(jī)120m2板框 各2臺(tái)

4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

4.1 工程投資
　　土建工程投資1434萬(wàn)元，計(jì)1103元／m³污水；設(shè)備（含安裝）工程投資928萬(wàn)元，計(jì)714元／m³污水；工程總投資2362萬(wàn)元，計(jì)1817元／m³污水。
4.2 運(yùn)行成本分析
　　污水處理水量按13000m³/d，污泥處理量按200m³/d計(jì)算。
　　電費(fèi)：用電設(shè)備裝機(jī)負(fù)荷420kw，每日用電量9750kw·h，每日電費(fèi)4680元，計(jì)0.36元／m³污水。
　　藥劑費(fèi)：污水混凝沉淀投加聚合氯化鋁0.05％，PAM0.02％（按水量計(jì)）。污泥處理投加PAM2％（按干重計(jì)）。聚鋁、PAM單價(jià)為1800元/t，2萬(wàn)元/t。每日藥劑費(fèi)合計(jì)13820元，計(jì)1.06元／m³污水。
　　化驗(yàn)費(fèi)：每日消耗化學(xué)試劑等共計(jì)143元，計(jì)0.011元／m³污水。
　　人工工資福利：職工24人，21元／(人·日），合計(jì)每日504元，計(jì)0.039元／m³污水。
　　其它費(fèi)用：計(jì)0.08元／m³污水。
　　合計(jì)運(yùn)行成本：每日費(fèi)用20147元，1.55元／m³污水。

5 主要處理構(gòu)筑物和設(shè)備運(yùn)行分析

5.1 水解池
　　水解他為完全混合式，由隔墻分為兩廊道，內(nèi)設(shè)6臺(tái)7.5kw的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，混合液于水解沉淀池沉淀后，污泥回流。水解池啟動(dòng)時(shí)，投入干污泥使混合液保持14000mg／L的濃度。6個(gè)月時(shí)，池底污泥濃度達(dá)到18000～24000mg／L，距池底0.5m以上污泥濃度達(dá)到2300～7400mg／L，水解池對(duì)CODcr去除率為30％～41％，BOD5去除率為27％～36％，混合液堿度由2600降至1800mg／L左右，pH值由11～9降至8～7左右，VFA達(dá)到490～600mg／L左右，VFA與堿度比值為0.26～0.32左右。這表明厭氧水解發(fā)揮了去除有機(jī)質(zhì)和將大分子復(fù)雜有機(jī)物酸化分解的作用。低聚糖、脂肪酸鹽、醇可水解為各種簡(jiǎn)單有機(jī)酸[1]。厭氧水解池設(shè)計(jì)有待研究。例如：按污泥負(fù)荷還是按水力停留時(shí)間設(shè)計(jì)，構(gòu)造形式（懸浮型與固著型、平流與豎流）與適用性。筆者認(rèn)為，水解池的負(fù)荷可以達(dá)到后續(xù)厭氧處理負(fù)荷的4～6倍；水解池宜選豎流式，依靠配水口的強(qiáng)烈攪動(dòng)保證水與泥的混合，可利用泵的能量，并且形式簡(jiǎn)單；采用平流式池體構(gòu)造簡(jiǎn)單，但沒有很強(qiáng)的混合措施，難免局部沉淀。
5.2 厭氧復(fù)合床反應(yīng)器（UBF）
　　采用12個(gè)Φ11m的鋼結(jié)構(gòu)厭氧復(fù)合床反應(yīng)器（UBF），啟動(dòng)時(shí)投70×10t干泥（含水率約70％），啟動(dòng)時(shí)CODcr3000－4000mg／L。進(jìn)水量為設(shè)計(jì)值的25％，隨著時(shí)間推移和污泥濃度變化逐漸增加試運(yùn)行負(fù)荷。8個(gè)月時(shí)，UBF達(dá)到比較穩(wěn)定的處理效果，CODcr和BOD₅，去除率分別有51％～62％和75％～80％。各罐均有持續(xù)的厭氧氣產(chǎn)生，因未加熱，運(yùn)行負(fù)荷不高，一般在1.0～1.5kg／（m³.d）。厭氧罐大，因制作不精，出水溢流不均；出氣管超高太小，初期常導(dǎo)致虹吸排水；罐底大，排泥不能均勻；孔板式流量計(jì)易被污泥堵塞；各罐之間負(fù)荷不均，出水、泡沫、浮渣的差異亦較大。
　　新型的厭氧反應(yīng)器，內(nèi)設(shè)布水器、污泥床、填料床、三相分離器，具有穩(wěn)定高效的厭氧處理作用^[2]。各厭氧反應(yīng)器是否應(yīng)保證一致的負(fù)荷呢？只要單個(gè)反應(yīng)器的負(fù)荷變化不大，各反應(yīng)器之間存在一定的差異是可以允許的。但各反應(yīng)器的出水與出氣宜獨(dú)立設(shè)置，否則會(huì)因出水、出氣負(fù)荷不同，導(dǎo)致排水系統(tǒng)和集氣系統(tǒng)的問(wèn)題，如：出水少之處泡沫多并漏出，無(wú)法判斷各罐產(chǎn)氣量差異等。厭氧罐是圓形還是方形，是鋼結(jié)構(gòu)還是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，決定于許多因素，例如：防腐與保溫、有效容積比與單池容積、三相分離器形式數(shù)量與高度，施工技術(shù)與時(shí)間。若單池容積太大，面積大、高度又受限制，為降低三相分離器高度，要設(shè)多個(gè)集氣罩時(shí)，宜采用方形鋼筋砼形式，也利于整體與三相分離器的設(shè)計(jì)、制作與安裝。
5.3 SBR池與混凝沉淀池
　　SBR池4座，配SL－600散流式曝氣頭1152個(gè)，潛水器16個(gè)。SBR池啟動(dòng)時(shí)，引入原曝氣池污泥，至4個(gè)月時(shí)，投入含75％左右的干泥20×10t。至7個(gè)月時(shí)，CODcr去除率為46％～57％，BOD₅去除率為55％～70％。SBR池出水再混凝沉淀處理，出水CODcr為240～270mg／L，已能達(dá)到排放要求。
　　SBR法與混凝沉淀比較，就本工程而言在去除污染負(fù)荷上，SBR法占44％左右，混凝沉淀法占56％左右；在工程投資上，SBR法是混凝沉淀法的8.3倍；在運(yùn)行費(fèi)用上，SBR法0.25元／m³左右，混凝沉淀為1.0元／m³左右，為SBR法的4倍左右。本工程采用SBR與混凝沉淀結(jié)合，發(fā)揮了各自的優(yōu)勢(shì)。
　　SBR池采用先進(jìn)的SB－250伸縮式潷水器，構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)電氣部件與旋轉(zhuǎn)接頭，自動(dòng)隨水升降，排水能力大且可調(diào)節(jié)。但曝氣池中泡沫多時(shí)，氣體切換管易被沫渣堵塞，要經(jīng)常維修。
5.4 浮渣與泡沫清除系統(tǒng)
　　厭氧罐、水解沉淀池與厭氧沉淀池有浮渣，設(shè)刮除裝置時(shí)，須設(shè)浮渣清除系統(tǒng)（集渣井、濾渣箱、潛污泵）。
　　漿粕黑液含果膠、蠟和油脂，及其分解產(chǎn)生的高、低級(jí)糖、脂肪酸鹽、脂肪醇等起泡物，粘性大，易起泡。泡沫的存在對(duì)工藝和設(shè)備運(yùn)行、水質(zhì)監(jiān)測(cè)均有影響，例如：影響曝氣池DO污泥檢測(cè)，影響厭氧罐污泥測(cè)試，堵塞潷水器的氣體切換管，影響環(huán)境衛(wèi)生。這種泡沫只有靠去除起泡物來(lái)消除^[3]，本工程運(yùn)行9個(gè)月后，水解沉淀池、厭氧罐、厭氧沉淀池、SBR池的泡沫已減少了60％～70％，經(jīng)混凝處理后，廠總排水口（有跌水落差）已無(wú)泡沫。

參考文獻(xiàn)：

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　　[2]錢易.現(xiàn)代廢水處理新技術(shù)［M］.北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1993.
　　[3]曾科，等.漿粕黑液處理中泡沫的產(chǎn)生與去除[J].環(huán)境工程，2001，19（4）：26－27.

　　作者簡(jiǎn)介：曾科（1963－），男，湖南岳陽(yáng)人，工程師，現(xiàn)從事污水處理技術(shù)研究、設(shè)計(jì)和教學(xué)工作，已主持完成（或參與完成）三項(xiàng)省科技攻關(guān)項(xiàng)目，已完成酒糟、農(nóng)藥、造紙、木糖等多項(xiàng)工業(yè)廢水治理項(xiàng)目，電話（0371）3886370。