近年來, 制糖行業在清潔生產和污染防治工作中取得了較大的進展, 但制糖行業仍是輕工業領域有機污染比較嚴重的行業之一, 廢水總量及污染物排放總量仍然很大。某制糖化企業主要以甘蔗、甜菜為原料制作成品糖, 其廢水主要制糖生產過程。
甘蔗制糖過程一般包括壓榨、提汁、清凈、蒸發和結晶成糖等工序, 甜菜制糖過程一般包括甜菜流送、洗滌、切絲、滲出、清凈、蒸發、煮糖等工序。某項目廢水的污染物主要來源于蒸發系統的跑糖、洗罐, 清凈工序的洗濾布水, 甜菜的水力流送和壓粕水等。由于采用蒸發系統捕汁技術, 無濾布真空吸濾機, 同時甜菜的干式流送和壓粕水進行循環利用, 所以進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, 具有水質水量不穩定、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, 設計工藝主要單元：
(1) 氣浮裝置。車間的生產廢水先經過緩沖池調節水量后進入氣浮裝置。氣浮裝置可去除大部分懸浮物質, 有利于后續的生化處理工序。
(2) UASB反應器。集水井出水由水泵定量打入UASB反應器底部的多點布水系統, 然后均勻地向上通過包含絮狀污泥的反應區。厭氧反應發生在廢水與污泥顆粒的接觸過程。在厭氧狀態下將有機污染物分解, 產生沼氣。然后污水、污泥和沼氣氣泡向上經過三相分離器進行固、液、氣三相分離。三相分離器安裝在反應器的頂部并將反應器分為下部的反應區和上部的沉淀區。在重力作用下, 水和泥在沉淀區內分離, 上清液從沉淀區上部出水槽排出, 污泥沿氣斜壁滑回反應區。由于氣量少, 可利用性低, 沼氣由集氣室收集后排放。
(3) 調節池。經過UASB反應器處理后的生產廢水在調節池和生活污水混合, 由于經過UASB反應器處理后的生產廢水COD濃度大幅降低, 與生活污水混合后可補充營養物質, 有利于后續的好氧生化處理。
(4) 二級接觸氧化池。調節池出水由水泵打入接觸氧化池, 接觸氧化池中裝設組合填料, 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入沉淀池, 進行固液分離, 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反應器進行厭氧消化。
2.3 工藝特點
(1) 采用氣浮裝置作預處理, 可去除大部分懸浮物質。
(2) 采用的UASB反應器具用污泥濃度高、處理效率高、能耗少、維護費用低等優點, 而且還可以對好氧池污泥進行厭氧消化, 因而整個污水站排泥量少, 不設污泥處理設施。氣浮機產生的浮渣定時由吸糞車吸走外運處置。
(3) 經UASB反應器處理后的廢水與生活污水在調節池中進行混合可以補充營養物質, 避免了營養不平衡的情況。
由于UASB的COD去除率較高, 可達90%以上, 因此后續的二級接觸氧化池會出現碳源不足的情況。建議在今后的設計中設一及接觸氧化即可, 不過容積負荷的設計值應適當降低。
UASB池的停留時間較長, 因此可將好氧污泥排入其中進行厭氧消化, 可節省污泥處理的投資費用。
在本項目中能耗高的是曝氣系統, 因此合理地選擇節能的曝氣器, 是本項目節能的關鍵。選用射流曝氣器, 其氧轉移效率可達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, 確保運行穩定、可靠。
