工程說明

1 廢水水質及排放標準

桂林某啤酒有限公司目前生產能力為25×104 t/a，噸啤酒產生廢水量為7～8m3,，排放廢水量為6500 m3/d,。廢水經處理后，要求達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)的一級標準,，其主要水質指標見表1,。

表1 廢水水質及排放標準

注：該廢水中的酵母、酒糟經過回收和綜合利用,，故COD,、BOD含量降低。

2　主要構筑物及設備

①UASB池：由原有的水解/酸化池改造而成,，容積負荷為8.7 kgCOD/(m3·d),，水力停留時間為7.0 h，設計水量為6500m3/d,，有效容積為1 870m3,。共分12組并聯運行，每組的有效尺寸為13.3 m×8.5 m×5.5 m,。三相分離器采用南開大學環(huán)境科學與工程學院的專利技術制造,。

②SBR池：即原有的SBR池，其進水包括UASB池出水,、低濃度廢水以及鍋爐房排水,。SBR池的污泥負荷為0.17 kgBOD/(m3·d)，周期T為12 h,。其中,，進水時間為4 h，曝氣時間為6 h(曝氣從進水結束前2 h開始),，沉淀時間為2 h,，排水時間為1 h，閑置時間為1 h(有時視水量而變化),。SBR池的COD去除率達95%,，出水的COD濃度≤20～30 mg/L。SBR池分3組交替進水,，每組的有效尺寸為38.4 m×16 m×5.4 m,。采用螺旋式曝氣器，每個曝氣器的服務面積為1.5m2,，共297個,。構筑物一覽表見表2。

表2 構筑物一覽表

3　工藝流程

保留原有的SBR工藝,，將水解/酸化反應池改造成UASB反應池的過程中,，同時實行清污分流，將冷卻水直接排放,，高濃度廢水先經過UASB池處理,，出水再與低濃度廢水混合進入SBR反應池,。

4　實際運行效果

4.1　UASB的啟動　

啟動過程經歷了污泥活性恢復、提高負荷和滿負荷進水三個階段,。啟動于2000年5月開始,，從成都污水處理廠運來80 t厭氧消化脫水污泥，采用邊用廢水對泥餅進行溶化,、稀釋,、攪拌，邊向UASB池內泵入的方式完成接種污泥的投放,。緊接著開始進水,，直到池子被充滿(三相分離器開始出水為止)。大約靜置1 d以后,，UASB開始產氣,，說明厭氧污泥的活性開始恢復。此后根據UASB出水的pH值和揮發(fā)酸(VFA)濃度的變化,，逐步增加進水量,，直至達到滿負荷。

啟動過程到2000年11月中旬結束,。在此期間,，不同進水量下的處理效果見表3。

表3　不同進水量下的UASB處理效果

4.2　運行情況　　

由于廠區(qū)占地有限,，UASB之前未設調節(jié)池,，進水COD濃度、pH值一天之內波動很大,。在較強的沖擊負荷下,，UASB出水有時帶出一些絮狀污泥，使其COD增高,，在一定程度上影響了出水水質,，但從總的運行來看，UASB具有較強的抗廢水沖擊能力,，處理效果穩(wěn)定,，出水COD(混合液)一般在500 mg/L左右，pH在7左右,。2001年6月6日對UASB進行了24 h連續(xù)監(jiān)測，所測數據包括進,、出水COD濃度,、pH值，其中出水COD分別測混合液和上清液兩種水樣,。圖2,、3分別為UASB進,、出水COD和pH值的24 h變化曲線。

UASB正常運行后,，厭氧出水和鍋爐廢水混合后的COD濃度比以前大大降低,，但水質波動仍然很大(COD濃度在400～1 200 mg/L之間)。盡管如此,，SBR的出水COD濃度始終保持在20～40 mg/L之間,。從實際運行來看，該系統(tǒng)經過改造后,，SBR反應池運行更加穩(wěn)定,，出水水質較好。圖4為SBR反應池進,、出水COD濃度的變化情況,，整個系統(tǒng)監(jiān)測結果見表4。

表4 運行監(jiān)測COD值(日平均值)mg/L

注：UASB出水有時帶泥,，使所測數值過高,。

由表4可以看出，滿負荷運行期內,，UASB的COD去除率為70%～75%,，SBR的COD去除率＞95%，排放水各項指標均滿足設計標準,。

5　分析及總結

將UASB和SBR兩種處理單元進行組合,，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點，使處理流程簡潔,，節(jié)省了運行費用,，而把UASB作為整個廢水達標排放的一個預處理單元，在降低廢水濃度的同時,，可回收所產沼氣作為能源利用,。同時，由于大幅度減少了進入好氧處理階段的有機物量,，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產量,，從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本,，又能產生經濟效益,。

5.1　沼氣回收　　UASB池正常運行后，每天產生大量的沼氣,，將其回收作為熱風爐的燃料,，可供飼料烘干使用。UASB去除COD達7 500 kg/d，以沼氣產率為0.5m3/kgCOD計算,，UASB產氣量為3 500m3/d(甲烷含量為55%～65%),。沼氣的熱值約為22 680kJ/m3，煤的熱值為21 000 kJ/t計算,，則1m3沼氣的熱值相當于1 kg原煤,，這樣可節(jié)煤約4 t/d左右，年收益約為39.6萬元,。

5.2 減少處理費用　

①節(jié)約廢水處理費用

SBR池設計能力為6 500m3/d,，原實際處理水量為4 000 m3/d，由于原工藝(水解酸化+SBR工藝)短路,，相當于原水直接進入SBR池,，使其運行周期達12 h后出水才得以達標排放。隨著啤酒年生產能力的提高,，廢水處理量也相應增加,，原工藝的SBR池處理量要達到設計值(6 500m3/d)并達標排放，就必須增加曝氣時間?，F工藝經改造后,，UASB(取代原水解酸化池)作為整個廢水達標排放的一個預處理單元，削減了全部進水COD的75%,，從而降低后續(xù)SBR池的處理負荷,，使SBR池在廢水處理量增加的情況下，運行周期同樣為12 h,，廢水也能達標排放,。也就是說，耗電量并沒有隨廢水處理量的增加而增加,。同原工藝相比較,，每天實際節(jié)約1 500～2 500 m3廢水的處理費用，節(jié)約能耗約21.4 萬元/a,。

②節(jié)約污泥處理費用

該公司廢水經過UASB處理后,，75%的有機物被去除，使SBR處理負荷大大降低,，產泥量相應減少,。按原來的工藝計算，產泥量達17 t/d(產泥率為0.3 kg污泥/kgCOD,，污泥含水率為80%),，而目前產泥量只有5 t/d(含水率為80%)左右，只有改造前的1/3,，污泥處理費用大大減少,，節(jié)約污泥處理費用約為20元/a,。

工程圖片