近年來, 制糖行業(yè)在清潔生產(chǎn)和污染防治工作中取得了較大的進(jìn)展, 但制糖行業(yè)仍是輕工業(yè)領(lǐng)域有機污染比較嚴(yán)重的行業(yè)之一, 廢水總量及污染物排放總量仍然很大。某制糖國際化企業(yè)主要以甘蔗、甜菜為原料制作成品糖, 其廢水主要制糖生產(chǎn)過程。

甘蔗制糖過程一般包括壓榨、提汁、清凈、蒸發(fā)和結(jié)晶成糖等工序, 甜菜制糖過程一般包括甜菜流送、洗滌、切絲、滲出、清凈、蒸發(fā)、煮糖等工序。某項目廢水的污染物主要來源于蒸發(fā)系統(tǒng)的跑糖、洗罐, 清凈工序的洗濾布水, 甜菜的水力流送和壓粕水等。由于采用蒸發(fā)系統(tǒng)捕汁技術(shù), 無濾布真空吸濾機, 同時甜菜的干式流送和壓粕水進(jìn)行循環(huán)利用, 所以進(jìn)入廢水的污染物總量減少, 但污染物的濃度升高。該項目廢水COD和BOD的濃度較高, 具有水質(zhì)水量不穩(wěn)定、變化大等特點。

針對該廢水COD、BOD濃度較高, 可生化性較好的特點, 設(shè)計工藝主要單元：

(1) 氣浮裝置。車間的生產(chǎn)廢水先經(jīng)過緩沖池調(diào)節(jié)水量后進(jìn)入氣浮裝置。氣浮裝置可去除大部分懸浮物質(zhì), 有利于后續(xù)的生化處理工序。

(2) UASB反應(yīng)器。集水井出水由水泵定量打入UASB反應(yīng)器底部的多點布水系統(tǒng), 然后均勻地向上通過包含絮狀污泥的反應(yīng)區(qū)。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水與污泥顆粒的接觸過程。在厭氧狀態(tài)下將有機污染物分解, 產(chǎn)生沼氣。然后污水、污泥和沼氣氣泡向上經(jīng)過三相分離器進(jìn)行固、液、氣三相分離。三相分離器安裝在反應(yīng)器的頂部并將反應(yīng)器分為下部的反應(yīng)區(qū)和上部的沉淀區(qū)。在重力作用下, 水和泥在沉淀區(qū)內(nèi)分離, 上清液從沉淀區(qū)上部出水槽排出, 污泥沿氣斜壁滑回反應(yīng)區(qū)。由于氣量少, 可利用性低, 沼氣由集氣室收集后排放。

(3) 調(diào)節(jié)池。經(jīng)過UASB反應(yīng)器處理后的生產(chǎn)廢水在調(diào)節(jié)池和生活污水混合, 由于經(jīng)過UASB反應(yīng)器處理后的生產(chǎn)廢水COD濃度大幅降低, 與生活污水混合后可補充營養(yǎng)物質(zhì), 有利于后續(xù)的好氧生化處理。

(4) 二級接觸氧化池。調(diào)節(jié)池出水由水泵打入接觸氧化池, 接觸氧化池中裝設(shè)組合填料, 污水由下而上與長滿生物膜的填料接觸, 在生物膜的作用下, 污水中的有機污染物轉(zhuǎn)變成二氧化碳和水。接觸氧化池底部安裝微孔曝氣器, 氧利用率可達(dá)20%以上。

(5) 沉淀池。沉淀池采用豎流沉淀池, 污水從接觸氧化池中進(jìn)入沉淀池, 進(jìn)行固液分離, 上清液直接排放。沉淀下來的污泥一部分回流至接觸氧化池前端, 補充污泥;另外一部分則排入集水井, 通過UASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧消化。

2.3 工藝特點

(1) 采用氣浮裝置作預(yù)處理, 可去除大部分懸浮物質(zhì)。

(2) 采用的UASB反應(yīng)器具用污泥濃度高、處理效率高、能耗少、維護(hù)費用低等優(yōu)點, 而且還可以對好氧池污泥進(jìn)行厭氧消化, 因而整個污水站排泥量少, 不設(shè)污泥處理設(shè)施。氣浮機產(chǎn)生的浮渣定時由吸糞車吸走外運處置。

(3) 經(jīng)UASB反應(yīng)器處理后的廢水與生活污水在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行混合可以補充營養(yǎng)物質(zhì), 避免了營養(yǎng)不平衡的情況。

由于UASB的COD去除率較高, 可達(dá)90%以上, 因此后續(xù)的二級接觸氧化池會出現(xiàn)碳源不足的情況。建議在今后的設(shè)計中設(shè)一及接觸氧化即可, 不過容積負(fù)荷的設(shè)計值應(yīng)適當(dāng)降低。

UASB池的停留時間較長, 因此可將好氧污泥排入其中進(jìn)行厭氧消化, 可節(jié)省污泥處理的投資費用。

在本項目中能耗高的是曝氣系統(tǒng), 因此合理地選擇節(jié)能的曝氣器, 是本項目節(jié)能的關(guān)鍵。選用射流曝氣器, 其氧轉(zhuǎn)移效率可達(dá)30%~35%以上, 可降低能耗, 而且消除采用的微孔曝氣器易于堵塞的問題, 確保運行穩(wěn)定、可靠。