李興美 陳建軍 李明明 賈秀菊

（1.嘉誠環(huán)保股份有限公司；2.中國冶金地質(zhì)總局地球物理勘查院工作；3.中國人民解放軍92676部隊；4.河北捷揚(yáng)置業(yè)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司）

0 前 言

豆制品廢水主要由泡豆水、黃泔水、原料清洗廢水及洗滌器具的廢水組成.豆制品廢水的特點是廢水的有機(jī)物成分復(fù)雜且濃度高.其中黃泔水COD最高，約為20 000～30 000mg／L；泡豆水COD約為4 000～8 000mg／L，原料清洗廢水及洗滌沖洗廢水COD約為500～1 500mg／L.豆制品廢水的成分主要是大分子蛋白、小分子瓜糖、有機(jī)酸、色素類物質(zhì)和鹽類等污染物，BOD5／COD一般為0.6～0.7，極易生物降解［1］.豆制品廢水N，P含量高，pH較低，未經(jīng)處理直接排放到受納水體，會造成嚴(yán)重的污染［2］.因此豆制品廢水的處理一方面是降低COD，一方面要脫氮.廢水適宜用生物法處理，也有采用物化方法進(jìn)行處理的［3］.

1 廢水水質(zhì)

該豆制品生產(chǎn)企業(yè)是規(guī)模較大的生產(chǎn)經(jīng)營豆制品的食品企業(yè)，廢水產(chǎn)生總量為約100m3／d，根據(jù)企業(yè)要求排放污水水質(zhì)必須達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978－1996）.設(shè)計進(jìn)水及出水水質(zhì)見表1.

表1 設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)

2 處理工藝設(shè)計

本處理方案采用“預(yù)處理＋厭氧生物處理＋好氧生物處理”聯(lián)合工藝對項目廢水進(jìn)行處理.圖1為該廢水處理工藝流程圖.

圖1 工程廢水處理工藝流程圖

3 工藝說明及主要處理單元與設(shè)計參數(shù)

3.1 工藝說明

3.1.1 預(yù)處理單元

預(yù)處理單元包括細(xì)隔柵、沉砂池、調(diào)節(jié)池.細(xì)格柵安放在污水處理工藝的前端，用以去除豆制品廢水中較大的豆渣等雜質(zhì)；沉砂池可以沉淀該廢水中比較大的懸浮固體物質(zhì)，沉砂池出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池；調(diào)節(jié)池要調(diào)節(jié)原廢水的pH并調(diào)節(jié)水量.

3.1.2 二級處理單元

二級處理單元包括UASB及DAT－IAT好氧處理工藝.

UASB工藝，全稱為升流式厭氧污泥床反應(yīng)器，廢水從反應(yīng)器下部引入，向上通過包含高濃度高活性顆粒污泥的污泥床，廢水中的有機(jī)物經(jīng)厭氧發(fā)酵降解為甲烷和二氧化碳等穩(wěn)定的無機(jī)產(chǎn)物.生產(chǎn)運(yùn)行時，水力停留時間控制為48h，溫度30～32℃，容積負(fù)荷率可達(dá)到6kg／（m3·d），COD的總?cè)コ士蛇_(dá)97%.

DAT－IAT工藝是在SBR工藝的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，由DAT和IAT串聯(lián)組成.DAT為連續(xù)曝氣池，IAT為間歇曝氣池.UASB的出水首先進(jìn)入DAT池，在此進(jìn)行連續(xù)的曝氣，DAT出水經(jīng)導(dǎo)流進(jìn)入IAT池，在此進(jìn)行間歇曝氣處理.

3.2 主要處理單元與設(shè)計參數(shù)

格柵池：采用機(jī)械細(xì)格柵，柵條間距為5mm，格柵池設(shè)計尺寸為1.5m×0.75m×1.0m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).

沉砂池：沉砂池設(shè)計尺寸為：4.0m×3.0m×4.0m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).

調(diào)節(jié)池：設(shè)計停留時間10h，總?cè)莘e48m3，設(shè)計尺寸為4.0m×3.0m×4.0m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).共設(shè)置2臺水泵（一用一備），型號：WQ6－15－0.75.

UASB反應(yīng)池：總?cè)莘e為240m3，設(shè)計尺寸為8.0m×5.0m×6.0m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).需要的設(shè)備包括三相分離器、水封脫臭罐、布水器等；共設(shè)置2臺水泵（一用一備），型號：WG5－15－0.75.

DAT－IAT反應(yīng)池：總?cè)莘e：240m3，設(shè)計尺寸為8.0m×5.0m×6.0m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).其中設(shè)備包括一臺潷水器，一臺回流泵，兩臺鼓風(fēng)機(jī)（一用一備），曝氣軟管70m.

污泥池：總?cè)莘e13.5m3，設(shè)計尺寸為1.5m×1.5m×6.0m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).

4 運(yùn)行研究

4.1 運(yùn)行模式

本項目采用間歇曝氣脫氮模式，即曝氣1h—缺氧攪拌0.5h，曝氣1h—缺氧攪拌0.5h，曝氣1h—缺氧攪拌0.5h，然后沉降0.5h之后排水.考查該模式下的DAT－IAT脫氮效果.

由圖2，圖3分析可知采用間歇曝氣操作模式，出水氨氮濃度平均為0.2mg／L，去除率將近100%；出水中的硝態(tài)氮濃度平均為8mg／L；總氮去除率高達(dá)80%.

4.2 不同DO濃度對同步硝化反硝化產(chǎn)生的影響

在三種DO濃度（0.5，2，4mg／L）下，曝氣，考量不同DO濃度對同步硝化反硝化的影響.該操作模式下的運(yùn)行結(jié)果見圖4－圖9及表2：

表2 不同DO濃度下進(jìn)出水水質(zhì)及去除率

圖2 間歇曝氣COD變化圖

圖3 間歇曝氣氨氮、硝態(tài)氮變化圖

圖4 DO＝4mg／L時COD變化圖

圖5 DO＝2mg／L時COD變化圖

圖6 DO＝0.5mg／L時COD變化圖

圖7 DO＝4mg／L氨氮、硝態(tài)氮變化圖

圖8 DO＝2mg／L氨氮、硝態(tài)氮變化圖

圖9 DO＝0.5mg／L氨氮、硝態(tài)氮變化圖

當(dāng)溶解氧濃度分別為4，2，0.5mg／L時，經(jīng)過曝氣，均實現(xiàn)了良好的硝化反應(yīng).氨氮去除率達(dá)100%，TN去除率依次為61.3%，68.2%，79.1%，COD去除率依次為97.5%，97.2%，96.9%.COD去除率受DO濃度變化影響較小，總氮去除率隨DO濃度的降低反而提高，即反應(yīng)器內(nèi)溶解氧濃度越低，好氧反硝化效果越顯著.

5 結(jié) 論

UASB—DAT－IAT聯(lián)合工藝，當(dāng)采用間歇曝氣操作模式，溶解氧濃度為0.5mg／L時，氨氮幾乎全部去除，出水硝態(tài)氮濃度平均為8mg／L，而總氮去除率平均可達(dá)到80%.DAT－IAT單級脫氮系統(tǒng)以污水中有機(jī)物為碳源，不需要額外加入碳源，降低了反應(yīng)器中有機(jī)物氧化和硝化所需要的溶解氧量；反硝化過程會產(chǎn)生1／2硝化過程所需的堿度，減少了因補(bǔ)充堿度而增加的運(yùn)行費用.所以DAT－IAT單級活性污泥脫氮系統(tǒng)總體費用較低.

［1］曹建平，許婷，等.氣?。牧蓟钚晕勰喾ㄌ幚矶怪破窂U水.給水排水，2013，VOL（39）：62～65

［2］孫凱，陸曉峰，等.EGSB反應(yīng)器處理高濃度豆制品廢水的研究.水處理技術(shù)，2010，VOL（36）No（8）：108～112

［3］王宗華，石智慧，等.豆制品廢水處理工程.水處理技術(shù)，2010，VOL（36）No（10）：125～127