柑橘罐頭加工廢水具有水量大、懸浮物多、含有大量的果膠物質(zhì)等特點，是一種易生化但較難處理的食品加工廢水。其中果膠的去除是關(guān)鍵，若其不能有效去除，將導(dǎo)致后續(xù)好氧生化處理的效果較差，難以達(dá)標(biāo)排放。針對柑橘罐頭加工廢水特點，本設(shè)計采用絮凝氣浮＋水解酸化組合工藝強化對果膠等物質(zhì)的去除以利于后續(xù)好氧生化處理，工程現(xiàn)已建成并投入使用[1,2]。

1 廢水來源及水質(zhì)水量

湖南某食品股份有限公司是一家以果蔬食品加工為主、兼顧從事果蔬食品的科研、生產(chǎn)、經(jīng)營的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)公司，建有一條2萬t/a 糖水桔子罐頭加工生產(chǎn)線。柑橘罐頭的加工工序包括柑桔的清洗、熱燙、酸處理、堿處理、清漂、殺菌、洗瓶、樣品檢驗等，其排放的廢水主要來源于酸泡脫桔梗及桔膜、桔片堿泡調(diào)和生產(chǎn)過程，廢水中主要含有COD、BOD5 、SS 、色度等污染物。柑橘罐頭加工廢水與員工生活污水一起構(gòu)成本設(shè)計廢水來源。廢水設(shè)計水量為3300 m3/d，原水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)如表1。

表1 廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

2 處理工藝流程

    生產(chǎn)廢水經(jīng)閘門井流入格柵井，在格柵井內(nèi)經(jīng)過機(jī)械格柵的截留，去除廢水中的大塊污染物質(zhì)和漂浮物。格柵井的廢水自流入中和調(diào)節(jié)池，在此中和并調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，中和攪拌方式為鼓風(fēng)曝氣。調(diào)節(jié)后的廢水經(jīng)污水提升泵提升進(jìn)入旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)，絕大部分細(xì)小懸浮物在這里被過濾掉，濾渣外運填埋。經(jīng)旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的廢水進(jìn)入氣浮機(jī)，氣浮機(jī)前部為絮凝反應(yīng)池，在絮凝反就池加入石灰乳和絮凝劑，與廢水充分反應(yīng)，形成礬花，然后進(jìn)入氣浮區(qū)進(jìn)行固液分離，浮渣被刮除。出水自流入水解酸化池，通過厭氧菌和兼性菌將難生物降解、高分子復(fù)雜有機(jī)底物轉(zhuǎn)化成易生物降解的小分子物質(zhì)，為后續(xù)好氧生化處理創(chuàng)造條件。水解酸化池出水進(jìn)入CASS 池，通過好氧微生物的生理代謝作用以及CASS 池*的結(jié)構(gòu)和間歇運行方式，進(jìn)一步去除污水中的有機(jī)污染物。

氣浮浮渣、剩余污泥先排入污泥消化池，后壓濾脫水外運填埋。

圖1 廢水處理工藝流程

3 主要處理設(shè)施及設(shè)計參數(shù)

主要處理設(shè)施及設(shè)計參數(shù)見表2。

表2 主要處理設(shè)施及設(shè)計參數(shù)

4 工程調(diào)試

    污泥馴化采用接種培菌法，種泥取自某污水處理廠，接種60t 脫水污泥（含水率80 %）。其中20 t 種泥投加在水解酸化池，40 t種泥投加在CASS 池，經(jīng)過預(yù)處理的生產(chǎn)廢水，水量逐步增加打入水解酸化池和CASS 池，加廢水同時加入一定比例的清水，同時引入了生活污水。為了加快生物膜的形成，避免廢水營養(yǎng)單一，每天加入營養(yǎng)物（尿素5 kg/d，磷肥2.5 kg/d）。曝氣量隨加入廢水量調(diào)整，同時注意控制溶解氧在2~4 mg/L 之間。調(diào)試初期間CASS污泥*回流至水解酸化池。經(jīng)過三個月（冬天）的培養(yǎng)馴化，生化系統(tǒng)進(jìn)入正常運行階段。

     廢水經(jīng)過旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)和氣浮后，其中桔梗、桔膜以及大部分SS 被攔截。在廢水經(jīng)過混凝氣浮后仍然有少量果膠存在，在水解酸化池的缺氧環(huán)境下，果膠等物質(zhì)在酶的作用下，可被水解成可溶性果膠和多縮戊糖等，廢水zui終進(jìn)入CASS 池，在曝氣條件下，廢水中的有機(jī)污染物被活性污泥zui終降解。調(diào)試期間，我們對CASS 池進(jìn)行了不同曝氣時間下的降解效率試驗，圖2 為不同日期的三組平行水樣降解效果。數(shù)據(jù)顯示隨著曝氣時間的延長，CODCr 逐漸降低，但曝氣6 h 后CODCr 去除率增加緩慢，曝氣12 h后CODCr均低于100 mg/L，證明工程系統(tǒng)能對果膠進(jìn)行有效去除。圖3 為工程正常運行半年后2010 年某月系統(tǒng)進(jìn)、出水CODCr 值。