UASB+接触氧化法处理食品废水的工程应用

徐高松朱晶

浙江正洁环境科技有限公司浙江杭州310018

摘要：介绍了UASB+生物接触氧化工艺在某冷饮厂废水处理中的应用。工程废水处理量为1000m3/d，设计进水COD、BOD5和NH3-N、SS、油脂的质量浓度分别为4.5g/L、3.15g/L和35、500、50mg/L，经生化处理后，出水分别为200mg/L、188mg/L和14、80、15mg/L，出水可达到DB21/1627－2008中所规定的食品加工业排水标准，可直接排入市政管网进入污水处理厂，废水处理成本为1.66元/m3，具有良好的经济效益和环境效益。

关键词：UASB+接触氧化法；食品废水；工程

前言

冷饮食品加工生产过程中产生的生产废水有机物含量高，油脂含量高，同时含有颗粒细小的悬浮物质，因此，处理难度较大。常规的处理方法是将有机物作为主要污染因子，但由于这类废水中的悬浮物颗粒细小，且含有一定量的油脂，难于沉淀。因此，处理效果不是很理想。某冷饮食品厂采用UASB+生物接触氧化组合工艺处理冷饮加工废水。

1、工程概况

某食品厂主要生产冷饮、乳制品、饮料等食品，包括各种果汁、果酱和乳制品等，主要原料为当地的特产水果如苹果、葡萄、冬瓜和番茄等，还有食品香精、烫、面粉和牛奶等。同时还以海蜇为原料生产的高附加值的海蜇制品。产生的污水以生产污水为主，含有少量的生活污水。污水中的主要污染物有油脂、奶、糖和面粉等物质，为高含量有机废水。

该厂产生污水1000m3/d，其中生活污水和杂排水为200m3/d。冷却水和污水分流，冷却水和厂区内污水有单独的雨水井外排。因此，处理站的设计水量为1000m3/d。设计进水COD为1.5g/L，BOD5为3.15g/L，NH3-N、SS、油脂的质量浓度分别为35、500、50mg/L。排放标准执行DB21/1627－2008。

2、处理工艺

根据进水特点和出水要求，选择以气浮和生物接触氧化为核心处理单元的处理工艺。生产废水经过管道进入集水池，经格栅去除粗大的悬浮杂质，以保护水泵；然后废水由泵提升至水力筛去除掉豆类、菜渣、芝麻等物质后进入调节池，进行水质水量的调节。调节池的下方设有曝气混合装置，防止废水中悬浮物沉淀，造成池内发臭、废水COD升高。调节池内废水由提升泵提升至水解酸化池；废水中的颗粒物质和胶体物质在水解酸化池内被截留吸附，池中的水解细菌将大分子难溶性有机物进行水解酸化转变为易降解的小分子物质，同时部分的有机物也被降解，有助于后续处理。水解酸化池上部设有机械刮渣设备，将在水解酸化池上浮的油脂、蛋白质等浮渣通过机械刮渣后进入污泥池。水解酸化后污水进入加压溶气气浮处理工艺，通过加入聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM），进一步去除细小的悬浮颗粒和油脂。进一步去除细小的悬浮颗粒和油脂。气浮处理后污水由泵提升至生物接触氧化池，有机物通过生物的氧化分解得以去除。

UASB池为污水处理的核心单元，预处理废水自反应器底部进入，通过高浓度污泥床，污水中的有机物在此进行厌氧分解，转化为消化气，由于消化气的搅动，使污水与厌氧微生物充分接触。在反应器顶部的三相分离器中，含有废水、沼气及颗粒污泥的混合液实现完成液、气、固的分离。处理后的废水通过出水堰汇流至后续处理单元，沼气则通过管道收集后进入沼气处理系统，沉淀下来的污泥继续留在反应器中。

3、构筑物及设备参数

3.1格栅和集水井

设置回转式粗格栅1台，型号XQ500，格栅槽宽度500mm，栅条间距3mm，功率0.55kW。主要拦截污水中果皮、菜渣等物质，确保后续设备的正常运行。格栅间为钢筋混凝土结构，尺寸3.5m×0.55m×3.0m。

设置钢筋混凝土集水池1座，尺寸2.0m×1.5m×6.0m，与格栅间合建，内设置潜水泵2台（1用1备），体积流量qV=45m3/h，扬程H=15m，功率P=3.7kW。

3.2调节池

设置钢筋混凝土结构调节池1座，用于调节来水的水质水量。尺寸9.0m×5.1m×7.0m，水力停留时间为7.65h。调节池配套设备有潜水泵2台，1用1备，qV=50m3/min，H=15m，P=3.7kW。调节池的下方设有曝气混合装置，防止废水中悬浮物沉淀，造成池内发臭、废水有机物含量升高。

3.3填料式水解酸化池

水解酸化池是具有沉淀、水解酸化、去除浮渣3个功能。虽然该工程进水的可生化性较好，但考虑到污水中还有一些大分子有机物，有机物含量也较高，因此，为了保证后续生物处理的效果，将沉淀池改成了具有沉淀功能的水解酸化池。

水解酸化池共设置1座，钢筋混凝土结构，构筑物尺寸9.0m×7.8m×5.m，总有效容积310m3，平均水力停留时间11h，内设有弹性填料200m3。

为节省药剂费用及操作费用在水解酸化出水端设置刮渣机，清除浮渣，以减少后续负荷，减少气浮的投药量。故设有刮渣车1台，刮渣车宽度B=3.0m，刮渣距离L=3.0m，P=0.37kW。

3.4气浮间

虽然水解酸化池沉淀了一部分悬浮物，但水中还有一些密度接近于水的微细悬浮颗和处于乳化状态的油脂，因此，设置气浮装置去除上述物质，同时可以降低有机物的含量和色度。气浮装置主要由气浮池、溶气罐、溶气水泵、投药设备和空压机等组成。在废水中投加药剂进行絮凝反应，同时进行溶气释放过程，微气泡从溶气水中快速逸出与废水混合，携带絮粒向上运动，进行水、渣分离。

配套设备有气浮机主体1台，qV=50m3/h；溶气罐1套，qV=30m3/h；回流泵1个；空压机1台，P=1.5kW；PAM加药溶药槽，1套，容积V=1000L（上下组合式含搅拌）；PAM加药计量泵2台，1用1备，qV=300L/h，P=0.25kW；轴流风机1台，型号D450。3.5中间水池中间水池1座，尺寸6.7m×3.3m×4.0m，有效池容66m3，中间池提升泵2台，1用1备，参数为qV=50m3/h，H=15m，P=3.7kW，且池底设有预曝气装置。

3.6生物接触氧化池

设置生物接触氧化池1座，分3级处理，共6格，每级2格，构筑物尺寸18.8m×14.3m×6.0m，总有效容积1386m3。内设弹性填料，填料体积450m3。罗茨风机2台，qV=13m3/min；硝化液回流泵2台，qV=45m3/h，H=15m，P=3.7kW。

3.7二沉池

钢混结构二沉池1座，直径9.0m。配套设备有污泥回流泵2台，qV=23m3/h，H=15m，P=2.2kW；刮泥刮渣机1台。

3.8泥渣池

水解酸化池和气浮池产生的浮渣，生物接触氧化池脱落的腐殖污泥以及二沉池的剩余污泥都进入污泥池。污泥池内污泥利用带压滤机加药压榨后，泥饼外运处理。污泥池为钢筋混凝土结构，有效容积132m3（7.1m×6.0m×3.7m）。带式压榨浓缩一体机1台，B=1000mm；污泥螺杆泵2台，P=1.5kW。

4、运行效果

该污水处理站自启动运行以来，运行效果稳定。采用UASB+生物接触氧化组合工艺处理该企业冷饮废水，COD去除率高达96.8%，BOD5、NH3-N和SS的去除率分别为97.2%、71.4%和84%，出口水质达到了DB21/1627－2008中所规定的食品加工业排水标准，可见该工艺适用于冷饮类食品废水的处理。

冷饮品废水为高浓度有机污水，同时悬浮物粒径小，并含有一定量的油脂。因此，在生物处理单元之前应采用预处理去除细小悬浮物和油脂，工程采用气浮工艺很好地解决了高有机污染物含量高、悬浮物粒径较小、并含有一定量的油脂这一问题。另外，虽然冷饮品废水的可生化性较好，但污水中还存在一些大分子物质，因此，将沉淀池建成具有沉淀功能的水解酸化池，既可以去除悬浮物质，又能保证后续生物处理效果。

参考文献：

[1]罗韶茂.SBR工艺处理冷饮废水[J].广东化工.2012（07）：23

[2]韦彦斐，李欲如，梅荣武，沈浙萍.气浮-A/O/SBR工艺在冷食加工废水处理中的应用[J].环境工程.2017（01）：77