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啟東污水處理設備標準工程師調試

調味品生產過程會產生高濃度有機廢水，這一廢水的水質復雜，環境負荷偏高，如果直接排放必然會超出容納水體的環境容量，對自然水體水源水質造成嚴重污染影響。所以當前的調味品企業必須考慮采用新工藝，并合理提出對新處理工藝的評價方法，保證對調味品廢水的資源化應用。

一、調味品廢水的來源與危害

調味品廢水來源于調味品生產場地中原料和半成品的生產過程、設備的清洗過程和燃料廢氣的處理過程等，這其中會混雜有大量麩皮、豆屑碎渣、糖分、醬色、面粉、洗滌劑、煤渣和石灰等等。根據過往對某調味品企業的廢水處理系統調查發現其設計處理廢水量中就顯示：該企業每天產生約1500m3廢水，其中含有COD約6000mg/L，還有大量的懸浮物。另外，調味品中所添加的保鮮劑、著色劑等等添加成分也會體現在廢水中。總體來看，調味品廢水的化學成分相當復雜，對水體生物的毒害性非常大，如果不能正確處理將造成嚴重的水體污染。調味品廢水的危害體現在兩個方面：首先是，如果調味品企業隨意排放超標廢水，其對自然水體的危害不言而喻；再一方面，它會影響到農業領域，該類廢水如果進入灌溉水源區域，必然會造成農作物中大量毒性物質富集，不但影響農作物生長收成，還會滲透到地下直接污染地下水源。兩種情況的最終危害對象都是人，它所造成的人體直接或間接性傷害很多是不可逆的。

二、對調味品廢水的處理工藝評價

目前比較常見的調味品廢水處理工藝就包括了物理處理法、化學處理法、物化處理法和生物處理法等，像上文所提到的水解酸化——生物接觸氧化處理工藝則偏向于跨學科綜合處理技術應用。不過這種處理工藝在應用方面存在問題，通過調節池與水解酸化池、接觸氧化池等設備實施該工藝流程，進水有機物、懸浮物、色度以及氨氮可能會超出它的處理范圍，常常出現處理系統調試時間偏長的問題，無法達到穩定運行處理廢水的技術指標要求，而且水量水質常常大幅度波動，經常性的進水中斷問題導致其無法實現進水量突破。

考慮到調味品廢水所含有的污染物種類及數量相當多樣，且它的廢水參數存在差異，所以在實際的處理工藝評價過程中需要重視評價技術應用的基本特征與局限性問題。所以簡單來講，對于調味品廢水的處理工藝評價還應該趨向于低運行成本、優良操作性與占地面積去除率低等等方面的有效調節，最終目的還是為了解決傳統中廢水處理工藝單一的問題。舉個例子，對物理法中稀釋法的評價就偏向于對處理廢水濃度偏高的這一說法，如果采用普通調節池與混凝處理可能無法達到生化處理標準。稀釋廢水方法本身需要更精良的后續處理設備，所以在廢水處理過程中容易造成經濟成本增加負擔，這體現出了稀釋法的局限性。但實際上這一評價方法可能不適用于對其它方法的評價，為了保證對調味品廢水處理工藝評價的多向性，還應該以對比分析給出評價過程，如表1。

(1)進水混合池：尺寸為8m×4m×5．5m，有效容積為140m3。

(2)A池：尺寸為8m×8m×5．5m，有效容積為320m3。池內安裝框式攪拌機1臺(轉速為4．8r/min，功率為3．0kW)。

(3)O池：尺寸為32m×24m×5．5m，分四廊道，廊道長分別為16、20、24m和24m，廊道寬均為8m，有效水深為5．0m，有效容積為3185m3。硝化液回流比為4．0。配套離心風機2臺，流量為50m3/min，壓力為49kPa，功率為75kW。

(4)二沉池：Φ10×5．5m，表面負荷為0．80m3/(m2•h)，污泥回流比為1。中心進水周邊出水，池內安裝刮泥機1臺(功率為0．55kW)。以上尺寸均為池壁尺寸中分。

(5)帶式污泥脫水機：1臺，寬為1500mm，功率為4．0kW。

1．2．4 硝化液回流與二沉池污泥回流方式

O池末端硝化液與二沉池污泥均采用氣提回流至進水混合池，設計回流量分別為250m3/h與65m3/h。

1．3 基建費用

該項目基建費用為187萬，其中土建工程為105萬，安裝工程為82萬。

2、工程運行情況

2．1 系統運行結果

工程自2013年5月投入運行以來，運行良好，出水水質穩定。圖3為其中100d運行的進出水監測數據，廢水流量為1270±335m3/d，原水CODCr為1724±897mg/L，TKN為93．5±41．5mg/L，pH值為8．5±2．4。

AC-A2O(AdvanceAnoxic－Anaerobic－Oxic)工藝，采用多點進水、倒置A2O的反應器，并且把曝氣池與二沉池組合在單池內，污水完成有機物的降解及硝化與反硝化生物脫氮后進入斜管沉淀池，泥水進行快速澄清分離，上清液經過過濾和消毒后排放，指標優于A。沉淀污泥和混合液一起氣提至前端缺氧和厭氧段。

為了達到更嚴格的標準，根據進水水質的不同，一體化設備可以在生化段投加懸浮填料，增加硝化和反硝化效果，并配置電解除磷和吸附除磷兩種系統。

AC-A2O反應器采用多點進水，點對點布水，管道均勻分布在池底，采用斜管進行泥水分離，池內污泥濃度高達5000～8000mg/L，處理效率大大提高。整個反應器PLC控制，根據在線Do控制儀調節鼓風機。

二、AC-A2O工藝技術特征：

1、效率高的進水調節和布水方式，可以實現多種運行模式的運營，單一模式也可以多種狀況運行，提高了工藝的適應能力，可以用于工業廢水、生活污水和河道凈化處理。

2、采用斜管沉淀和空氣回流，減少了設備投資，降低了運行費用，提高了運行效果。

3、整個工藝一體化設計，占地小，方便運輸，使用壽命長。

臭氧屬于一種不穩定活潑氣體，在常溫狀態下其會有一個特殊的臭味，并且氣體呈現出淡藍色。臭氧在水中的氧化還原電位為2.07V，目前是僅次于氟的強氧化劑。臭氧應用于廢水處理中主要是利用了該特征。

就目前的情況來看，臭氧在水溶液中的分解速度要快于氣相中的分解速度。臭氧在水中分解主要是受到了溫度以及pH值影響，隨著溫度的不斷升高，分解的速度也在逐漸的加快。當溫度達到了100℃以上時，分解就會非常的劇烈。當溫度達到了270℃以上時就會直接轉化為氧氣。pH值和分解速度也是成正比的關系。在常溫狀態下空氣中的分解半衰期的時間為15到30分鐘。

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2、臭氧氧化機理

臭氧是一種強氧化劑，氧化能力要大大高于氯和二氧化氯。隨著社會的不斷發展，對于水資源的要求也是越來越高，在一些發達國家已經開始使用臭氧等一些氧化技術進行污水處理，從而能夠更好地確保水的質量。

目前臭氧化過程主要包括兩個方面：一直接進行臭氧反應。二間接進行催化反應。

在直接進行臭氧氧化反應的過程中主要采用兩種方式，即偶極加成反應以及親電取代反應。對于偶極加成反應主要是因為臭氧的具有偶極結構，因此在發生反應的過程中會和含不飽和鍵的有機物進行加成反應，從而達到要求。對于親電取代反應主要是因為帶有吸電子基團的芳香族類化合物，包括－COOH、－NO2、－Cl等基團，他們和臭氧很難進行反應，因此在發生該類反應的時候會具有一定的選擇性。通常情況下，臭氧直接氧化有機物最好是在酸性的條件下發生，其雖然反應非常慢，但是具有很好的選擇功能，氧化產物也為有機酸類，再次發生氧化比較困難，同時每一個有機物的反應速度也相差很大。

雖然臭氧的氧化性非常強，但是因為具有很高的選擇性，因此在發生反應的過程中很難進行污水的去除。隨著科學技術的不斷發展，對于這方面的研究也是越來越多，在進行臭氧水處理方面也不斷地進行完善，目前會使用均相催化和非均相催化臭氧來達到有機物降解的目的。

間接催化反應主要是臭氧能夠直接或者是通過觸發反應、增殖反應以及終結反應產生的自由基氧化許多種化合物，對于每一種反應都會有不同的自由基產生。自由基和水中有機物反應的速度非?？?，同時不需要進行選擇，在其中非常關鍵部分是羥基自由基。羥基自由基是較為常見的一種氧化劑，其氧化電極電位只小于氯，其優點是能夠快速的和有機物發生反應，并且不需要進行選擇，容易和氣不同位置的有機物進行反應，產生易氧化的中間產物。對于這些自由基因為速度反應速度非常快，目前反應的速率已經達到了106～109L/mol•s，因此每一種有機物的催化臭氧反應速度都差不多，因此也就造成了自由基型反應選擇性低。

3、臭氧催化氧化技術處理廢水的影響因素

3.1 PH值的影響

水溶液中臭氧分解非常重要的一個影響因素是PH值，在發生O3和H2O2/O3反應體系中，需要合理的控制PH值，因為如果pH值太低會直接影響到臭氧氧化反應，使得反應具有一定的選擇性，不能有效的將有機物的去除，隨著PH值的不斷增加，溶液中的OH-不斷增加，其也會進一步加強氧化能力的反應，不斷提高整體的反應效率。但是因為PH值過高，會使得其中存在OH捕獲劑，消耗其中的羥基自由基，從而對整個過程的有機污染物的氧化產生很大影響。

在非均相催化臭氧化體系中，溶液的pH值會直接對其中的一些催化劑的性質產生影響，從而使得OH產生途徑發生變化，如下：

當羥基基團受到中性或者負電荷的影響，會直接成為臭氧降解產生OH的活性位點，當PH值接近催化劑的等點時，會充分的發揮出催化氧化體系的具有的優點。但是這個時候需要充分的控制PH值，如果其太高會直接使得促使其中的發生臭氧分解，使得整體催化劑表面羥基基團的密度受到影響，會使得整體的催化效率大大降低。

3.2 臭氧投加量、投加方式、反應器的影響

在發生反應的時候臭氧用量不斷增加，會使得氣液界面產生很大影響，使得整體過程中的氣膜阻力受到影響，增加臭氧濃度。臭氧濃度太高會使得氣液傳質速率大大降低，降低了整體的臭氧利用率，增加了應用成本。

在整個反應過程中臭氧的投加方式也是非常重要的部分，其直接影響著整個反應過程，肖春景等使用Ni-Cu-Mn-K/AC催化臭氧化深度處理煉化廢水，得到了在進行臭氧的投加的時候選擇使用分段投加的方法最好，該方法在投加的過程中需要有效的控制比例，即6:3:1，這個時候COD的去除率也能夠得到提高。

通過處理微氣泡臭氧催化氧化，能夠進一步提高廢水的COD去除率，能夠充分的利用臭氧利用率。一般情況下使用該種方法進行預處理的時候會有效的和別的方法進行結合，例如曝氣生物濾池（BAF），從而能夠進一步提高廢水有機物的去除效率，同時也能夠確保后期工作的有序開展。

3.3 溫度的影響

通過阿侖尼烏斯公式（式3），能夠進一步提高整體溫度，同時也能夠進一步提高反應速率，確保臭氧催化氧化反應能夠有效的開展。在這個過程中溫度的不斷升高，臭氧的溶解度也在不斷降低，從而會進一步降低氣液傳質推動力，降低速率?？梢灾罍囟鹊纳吆头磻俾逝c氣液傳質速率存在反比。在實際應用中需要有效的進行廢水溫度的調節，其會進一步增加消耗率，因此對于每一種催化反應體系，其都需要結合實際情況進