摘要：采用氧化塘-高效沉淀-ABR-A/O 氧化溝-淺層氣浮工藝處理制糖廢水。該工程自投產運行至今處理效果穩定， 進水CODCr、BOD5、SS、氨氮、總氮、總磷的質量濃度分別為11 560 、7 084、5 911、48．8、148、18．7mg /L 時， 上述指標的去除率分別為99．2％、99．8％、99.0％、81．6％、90．7％ 和97．8％， 各項出水指標均可達到GB21909—2008《制糖工業水污染物排放標準》新建企業水污染物排放限值。廢水處理費用為1．55 元/t。
關鍵詞：制糖廢水；ABR；A/O 氧化溝；淺層氣浮
內蒙古某糖業有限公司是日處理甜菜3 500 t、年加工甜菜45 萬t 的大型甜菜制糖企業。公司主要產品是綿白糖、白砂糖、赤砂糖，副產品是甜菜顆粒粕、糖蜜。在甜菜制糖過程中，會產生大量廢水，這類廢水呈現中高有機物濃度的特點。該公司的生產廢水主要有鍋爐水、壓粕水、流洗水和少部分生活污水、冷凝水等，其中壓粕水全部回用，鍋爐水不進入本污水處理系統，因此，本系統處理的污水基本都是流洗水和少部分生活污水。
制糖企業里流洗工段的廢水為反復循環使用的洗甜菜廢水，水中富含泥砂等懸浮物質，SS 的質量濃度一般達5 000 ～ 6 000 mg/L。由于SS 的濃度過高，導致CODCr、BOD5的濃度也很高，同時，該企業廢水還具有水質、水量不穩定，氨氮濃度較高等特點。
針對廢水中各污染物質的不同特性，在物化預處理階段盡可能去除泥砂及SS 等污染物質，并在此基礎上采用厭氧折流板式反應器（ABR）-A/O 氧化溝-淺層氣浮組合生物處理技術。該工藝自建成后一直運行穩定，出水達標。
1 工程概況
1．1 廢水水質水量
設計水量為6 000 m3/d。進水和出水水質指標根據企業現場實測值及GB 21909—2008《制糖工業水污染物排放標準》中新建企業水污染物排放限值確定，詳見表1。
表1 進水和出水水質
1．2 工藝流程
根據該公司的廢水特點，同時結合該企業的廢水處理可用地現狀，本項目采用氧化塘-高效沉淀-ABR-A/O 氧化溝-淺層氣浮的處理工藝，具體設計工藝流程見圖1。
圖1 工藝流程
1．3 主要單元技術說明
（1）氧化塘。廢水在足夠大的空間里停留，大部分泥砂都可以沉積下來，不易造成設備的堵塞。
（2）高密度沉淀池。有選擇性地投加混凝劑及助凝劑，使之與原水充分混合、反應，從而去除大部分SS 及部分有機物。
（3）調節池。調節廢水的水質、水量，保障廢水處理系統穩定、連續運行；在調節池內安裝板式換熱器，提高廢水溫度，控制ABR 反應器進水水溫在35 ℃左右［1］，有利于后段厭氧反應器的運行。
（4） ABR 厭氧池。該反應器是一種高效厭氧折流板式反應器，相當于多個串聯運行的UASB 反應器［2］。每個反應室中的污泥可以顆粒化形式或絮狀形式存在，廢水進入反應室沿導流板上下折流前進，依次通過每個反應室的污泥床，廢水中的有機物通過與微生物充分接觸而得到去除［3］。由于導流板的阻擋作用和污泥的自身沉降性能，大量厭氧污泥被截留在反應室內［3］。如果設計參數合理，將污泥的懸浮層控制在反應室的中部位置，則每一個反應室的出水都是上清液。
運行監測表明，該ABR 厭氧池設計容積負荷為5．12 kg［CODCr］/（m3•d），CODCr的去除率可達到80％以上。
（5） A/O 氧化溝。A/O 氧化溝為曝氣環狀折流池型，兼有推流式和完全混合式的流態，耐沖擊負荷。A 段缺氧區為反硝化反應區。O 段好氧區主要為氨氮硝化反應區。A/O 氧化溝無須專用的混合液內回流設備，運行和管理控制方便靈活，除磷脫氮效率也很高。
（6）二沉池。二沉池為輻流式沉淀池，廢水從氧化溝進入二沉池，進行固液分離，上清液直接排放。沉淀下來的污泥，部分回流至活性污泥池，剩余的則排至污泥濃縮池。
（7）淺層氣浮池。進一步去除懸浮物，強化出水效果。在高效淺層氣浮系統中投加PAC 混凝劑及PAM 助凝劑，能確保氣浮出水達標排放。
（8）污泥濃縮池。高密度沉淀池產生的物化污泥和生化系統剩余污泥排入污泥濃縮池進行濃縮，通過污泥泵將污泥濃縮池中的污泥輸送到壓濾機進行脫水處理。
1．4 工藝特點
（1）采用氧化塘和高密度沉淀池對廢水進行預處理，可去除水體中的泥砂、SS、色度和非溶解性CODCr，大大降低后續生化系統負荷。跟其它沉淀預處理工藝相比，氧化塘可以充分利用糖廠非季節性生產的特點，減免混凝藥劑費用，同時可避免設備的堵塞。
（2） ABR 厭氧池作為生物處理的前段，有機負荷高，污染物去除率高。折板式結構使得ABR厭氧池截留生物固體能力強，液體的上流和下流減少了細菌的洗出量，使反應器能在高負荷條件下有效地截留活性微生物固體，泥齡長，污泥產率低［4］。ABR 厭氧池也有利于產酸段和產甲烷段的運行，在不同的隔室中形成性能穩定、種群良好的微生物鏈，使反應器具有抗沖擊負荷的能力。
（3） A／O 氧化溝為環狀折流池型，兼有推流式和完全混合式的流態，耐沖擊負荷，無須專用的混合液回流設備，混合液回流比可達500％～ 1 000％，這對反硝化具有重要意義；另外，除前部設置了缺氧段外，在曝氣段通過布置射流曝氣器也可形成好氧和缺氧交替，除可實現硝化-反硝化外，還可以實現同步硝化-反硝化，因此可以取得很好的脫氮效果。
（4）高效淺層氣浮池作為后續強化處理工藝，可進一步強化出水效果，廢水在淺層氣浮槽中的停留時間由傳統的30 ～ 60 min 減至6 min，并且集凝聚、撇渣、排水、排泥為一體，具有占地面積小，污染物去除率高的特點，保證出水穩定。
1．5 主要處理構筑物主要處理構筑物詳見表2。
表2 主要構筑物情況
2 運行情況
（1）工程調試中有時會出現二沉池出水SS 超標的現象，在向淺層氣浮池加入少量PAC 后，該問題得到了解決。
（2）本工程于2011 年6 月開始進水調試，2011 年8 月通過環保局驗收，各項出水指標均達到GB 21909—2008 中新建企業排放標準的要求，進、出水水質監測數據詳見表3。具體參見http://m.xhxdt.com更多相關技術文檔。
表3 進、出水水質監測數據
注：各項指標均為3 d 平均值
3 經濟效益分析
工程總投資為2 170 萬元，其中土建投資為850 萬元（不含氧化塘），設備及其它投資為1 320萬元。處理費用為1．55元/t，其中：①電費為0．84元/t；②藥劑費為0．55元/t；③人工費為0．16元/t。
4 結語
（1）制糖企業廢水量大，污染物濃度高且變化較大，需在生化處理前設置物化預處理，在用地允許的情況下建議預處理采用氧化塘工藝，避免泥砂及浮渣堵塞沉淀設備。
（2）該項目位于內蒙古地區，當地氣溫較低，為了保證ABR 反應器的啟動及高效運行，須對廢水進行預加熱，控制ABR 反應器進水水溫在35 ℃左右為宜。
（3）運行實踐表明，氧化塘-高效沉淀-ABRA/O 氧化溝工藝的抗沖擊負荷能力較好，在水質水量有一定波動的情況下出水仍較穩定，特別適合于季節性生產的企業。
參考文獻：
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［2］何仕均，王建龍，羅艷，等．折流式厭氧反應器處理甜菜制糖廢水的中試研究［J］．中國給水排水，2006，22（21）： 74-77.
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