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         果汁廢水處理站升級(jí)改造是污水站設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要工作。介紹了某果汁廠污水站的改擴(kuò)建工程, 其在充分利用原有構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上, 以“氣浮+A/O”為主體工藝, 更替年久失修設(shè)備, 新建調(diào)節(jié)池、二沉池、污泥濃縮池等, 優(yōu)化配置各處理構(gòu)筑物, 使改造后污水處理站的處理能力和處理效果滿足現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模的要求, 出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

 

 

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，污水排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，有些已投入使用的污水站已無法滿足實(shí)際需求，由此以更替污水站年久失修設(shè)備，提升處理能力和效率為目的的污水站改造工程成為污水站設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要工作。污水站升級(jí)改造項(xiàng)目涉及到對(duì)原有構(gòu)筑物、設(shè)備的改造、拆除，還涉及到對(duì)新添構(gòu)筑物和新設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型、安裝等，更主要的是涉及到新添構(gòu)筑物和新設(shè)備與原有可用構(gòu)筑物、設(shè)備的相互銜接等問題，與新建項(xiàng)目相比顯得更加復(fù)雜。

 

1 項(xiàng)目概況

某乳飲料公司建于1996年，主要生產(chǎn)奶制品及風(fēng)味茶、果汁等乳飲料產(chǎn)品。近年來，隨著乳飲料行業(yè)的發(fā)展，該公司生產(chǎn)規(guī)模逐漸增大，原有的廢水處理站已不能滿足公司現(xiàn)有污水量及污水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此，該公司決定對(duì)廢水處理站進(jìn)行改擴(kuò)建。該廢水處理站的處理水主要為生產(chǎn)廢水，在乳飲料生產(chǎn)過程中設(shè)備的清洗、消毒等會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水。廢水中主要的污染物質(zhì)為有機(jī)污染物（蛋白質(zhì)、糖類）及酸、堿污染物，不含重金屬物質(zhì)及有機(jī)有毒物質(zhì)。

該公司原廢水處理站建于1997年，設(shè)計(jì)處理能力為1 600 m3/d，設(shè)計(jì)進(jìn)水COD為800 mg/L，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)階段，隨著生產(chǎn)規(guī)模的壯大，生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi)污水量已達(dá)到3 500 m3/d，廢水處理站進(jìn)水COD也遠(yuǎn)超過了800 mg/L的設(shè)計(jì)指標(biāo)。為滿足實(shí)際需求，該公司按照進(jìn)水COD為2 500 mg/L，BOD5為1 000 mg/L，日處理量為3 500 m3，設(shè)計(jì)變化系數(shù)為1.35，并在充分利用原有構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上，對(duì)一期廢水處理站進(jìn)行了擴(kuò)容改造設(shè)計(jì)，確保出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

 

2 原處理工藝及存在問題2.1 原處理工藝及構(gòu)筑物

一期廢水處理站采用的工藝為“接觸氧化法+ 氣浮”，工藝流程見圖一。

（1）未設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池。由于未設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池，車間排放的廢水無法有效地實(shí)現(xiàn)酸堿調(diào)節(jié)、水質(zhì)調(diào)節(jié)，致使生化系統(tǒng)內(nèi)微生物生長受到很大沖擊，無法實(shí)現(xiàn)廢水處理站的穩(wěn)定運(yùn)行。2.2 原處理系統(tǒng)存在問題

（2）未設(shè)計(jì)預(yù)處理系統(tǒng)。一般飲料廢水經(jīng)過加藥氣浮預(yù)處理后可去除20%~40%的污染物質(zhì)，由于未設(shè)計(jì)預(yù)處理系統(tǒng)，導(dǎo)致后續(xù)設(shè)施處理壓力過大。

（3）污水直接進(jìn)行好氧處理。好氧過程對(duì)中高濃度廢水的處理能力有限，目前車間排水COD平均為2 500 mg/L，應(yīng)在好氧處理之前，先對(duì)廢水中的大分子有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行水解酸化，以提高廢水的可生化性，同時(shí)也可降解一部分COD^〔1〕。

（4）最后的泥水分離采用氣浮池進(jìn)行分離，無法實(shí)現(xiàn)有效的污泥回流。氣浮系統(tǒng)年久失修，泥水分離效果差，出水懸浮物濃度較高，且污泥處理采用污泥干化，已不適應(yīng)環(huán)保要求。

（5）現(xiàn)有生化池內(nèi)填料腐爛嚴(yán)重，部分曝氣盤破損，嚴(yán)重影響了生化池處理效率，需要進(jìn)行更換。

（6）3座接觸氧化池深度不一，而所配置的3臺(tái)風(fēng)機(jī)升壓相同，匹配不合理，且風(fēng)機(jī)使用已過報(bào)廢年限，噪聲極大。

 

3 擴(kuò)容改造后的工藝流程及說明

該廢水處理站擴(kuò)容改造可利用場(chǎng)地面積有限，且改造工程要求各構(gòu)筑物之間連接順暢，盡量減少水流損失，確保高程布局合理�；�于此，該公司在充分利用原有構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上，采用了“氣浮+A/O”的處理工藝，改造后的工藝流程見圖2。

二沉池產(chǎn)生的剩余污泥大部分排入污泥濃縮池，同時(shí)設(shè)置有污泥回流管道，需要時(shí)可將剩余污泥回流至水解酸化池。氣浮系統(tǒng)產(chǎn)生的浮渣亦排入污泥濃縮池內(nèi)。濃縮后的污泥使用帶式壓濾機(jī)脫水，脫水后的污泥外運(yùn)處理。污泥濃縮池上清液及帶式壓濾機(jī)濾液、反沖洗水回集水井。廠區(qū)污水經(jīng)收集后先進(jìn)入格柵渠，以去除廢水中的固體漂浮物和懸浮物，然后自流進(jìn)入集水井，經(jīng)自吸泵提升，進(jìn)入調(diào)節(jié)池。為了防止由于水中懸浮物在調(diào)節(jié)池中沉淀而影響調(diào)節(jié)池的運(yùn)行，調(diào)節(jié)池中設(shè)有穿孔曝氣管對(duì)其進(jìn)行定期攪拌。調(diào)節(jié)池出水經(jīng)泵提升進(jìn)入氣浮設(shè)備。廢水在氣浮裝置中除去大量的懸浮物和油類物質(zhì)后，自流進(jìn)入中間水池，隨后經(jīng)泵提升至水解酸化池，污水中的部分有機(jī)污染物得以降解，并且污水的可生化性也得到改善。水解酸化池出水自流進(jìn)入生物接觸氧化池進(jìn)行好氧生物處理，然后進(jìn)入二沉池，經(jīng)泥水分離后進(jìn)入排放口。

 

4 改造的構(gòu)筑物和設(shè)備4.1 新建調(diào)節(jié)池

新建調(diào)節(jié)池1座。為更好地均化水質(zhì)和水量，在距離池底25 cm處架設(shè)環(huán)形穿孔曝氣管，管子兩側(cè)45度角打孔，孔徑為5 mm，孔間距為150 mm。新增鼓風(fēng)機(jī)，通過曝氣使調(diào)節(jié)池內(nèi)廢水充分?jǐn)嚢杈鶆颍�且有利于部分消毒劑的氧化。同時(shí)，新增酸堿加藥裝置和pH控制儀，有效控制調(diào)節(jié)池出水pH。加藥裝置采用一體式加藥系統(tǒng)，加藥罐為PE材質(zhì)，有效容積為1 m3。配2臺(tái)機(jī)械隔膜計(jì)量泵，1用1備。

4.2 氣浮系統(tǒng)的更換

原氣浮系統(tǒng)設(shè)置在生化處理之后，且投入使用已經(jīng)10多年，池體多處腐蝕，溶氣系統(tǒng)和刮渣機(jī)均無法正常使用。將原有2套50 m3/h的氣浮系統(tǒng)拆除，新購置2套100 m3/h的氣浮處理系統(tǒng)。每套氣浮系統(tǒng)配置一體化加藥裝置2臺(tái)，分別投加聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺。

4.3 原生化系統(tǒng)的改造

原生化系統(tǒng)內(nèi)的填料已塌陷，曝氣頭大部分破損，此次改造，更換了填料和曝氣頭。1997年所建設(shè)的生化水池，墻壁未做牛腿，填料主支撐采用角鋼固定在池壁上，橫向支撐采用塑料繩，此次改造，使用不銹鋼槽鋼做立柱以代替牛腿與池底固定，避免 墻體因受填料拉伸而發(fā)生斷裂；主支撐采用10# 槽鋼，間距1.8 m布置，橫向支撐采用8#圓鋼，間距 150 mm，代替塑料繩。塑料繩為柔性承接，橫向支撐若采用塑料繩，經(jīng)水浸泡將很快發(fā)生斷裂，導(dǎo)致填料漂浮，失去效用；而采用圓鋼作為填料的支撐件，不易斷裂，將大大提高填料的使用壽命。

原有3座生化池的池深不一，所配風(fēng)機(jī)卻為同一型號(hào)，此次改造，對(duì)應(yīng)各個(gè)生化水池的深度，單獨(dú)配置風(fēng)機(jī)，并在生化池池底間距650 mm均布微孔曝氣頭KB215。

4.4 新建生化系統(tǒng)1套

新建1套有效容積為1 230 m3的接觸氧化池，與原有生化系統(tǒng)相連，以增大接觸氧化池水力停留時(shí)間。新建接觸氧化池池壁設(shè)置牛腿，填料支架主支撐搭設(shè)在牛腿上，主支撐及立柱均采用10#槽鋼，間距1.8 m布置，橫向支撐采用8#圓鋼。池底間距650 mm均布微孔曝氣頭KB215，通過鼓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)充氧。

4.5 新增二沉池及污泥處理設(shè)施

新增輻流式二沉池1座，配置中心傳動(dòng)刮泥機(jī)1臺(tái)，中心進(jìn)水，周邊出水，在池底預(yù)留排泥管道，通過污泥自吸泵將二沉池的剩余污泥，一部分按需要回流至水解酸化池，大部分排至污泥濃縮池。

原有的污泥干化池拆除，新建污泥濃縮池1座，配置框式攪拌機(jī)1臺(tái)。因氣浮系統(tǒng)產(chǎn)生的浮渣質(zhì)輕，生化系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥與浮渣無法有限混合，通過框式攪拌機(jī)可將兩者混合。采用污泥自吸泵將污泥池污泥抽入帶壓處理系統(tǒng)，配置2 m帶壓系統(tǒng)1套，1 m帶壓系統(tǒng)1套，2套壓泥系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際需求，切換操作。帶壓系統(tǒng)的反沖洗水使用二沉池出水。

擴(kuò)容改造后處理系統(tǒng)的主要構(gòu)筑物及設(shè)備見 表一。表一擴(kuò)容改造后主要構(gòu)筑物及設(shè)備一覽表

構(gòu)建物	來源	尺寸及容積
格柵	利舊	格柵井0.7m×2.5×m4m。更換原機(jī)械格柵機(jī)1臺(tái)
集水井	利舊	10m×13m×3.5m，有效容積400m3地下式。新增ZW125-120-20 自吸泵3臺(tái)，2 用1 備，更換原有潛水泵
調(diào)節(jié)池	新建	68m×5.4m×6m，有效容積2000m3。池底鋪設(shè)穿孔管曝氣，配置SSR150 風(fēng)機(jī)2 臺(tái)，風(fēng)量13.20m3/min，風(fēng)壓58.8kPa。配置100WQ11191潛水提升泵4臺(tái)，2用2備
氣浮系統(tǒng)	新增	拆除原有2套氣浮系統(tǒng)，更換為2套100m3/h的氣浮處理系統(tǒng),并將氣浮系統(tǒng)放在生化處理系統(tǒng)之前
中間水池	新增	6m×8m×4.5m，配置100WQ11191 潛水提升泵3臺(tái)，2 用1 備
水解酸化池	利舊	15m×30m×4m，有效容積1485 m3。水解酸化池為原接觸氧化池1改造而成，更換水池內(nèi)的填料及曝氣設(shè)備
接觸氧化池 1	利舊	20m×7m×5m，有效容積610m3。配置SSR150風(fēng)機(jī)2臺(tái)，風(fēng)量11.56m3/min，風(fēng)壓49kPa，1用1備。更換水池內(nèi)的填料及爆氣頭
中沉地	利舊	2.2m×2.2m×4m，2座
接觸氧化池 2	利舊	15m×30m×4m，有效容積1 485 m3。配置SSR150 風(fēng)機(jī)3 臺(tái)，含水解酸化池 鼓風(fēng)，風(fēng)量16 m3/min，風(fēng)壓39.2 kPa，2用1 備。更換水池內(nèi)填料及曝氣頭
接觸氧化池 3	新建	13m×17.6m×6m，有效容積1 230 m3。配置SSR150風(fēng)機(jī)2臺(tái)，風(fēng)量18 m3/min，風(fēng)壓58.8 kPa，1用1備
輻流式二沉池	新建	D19m×6m，中心進(jìn)水，周邊出水。配置ZW100-100-15污泥自吸回流泵2臺(tái)，中心傳動(dòng)刮泥機(jī)1 套
污泥濃縮池	新建	8m×6m×6m，有效容積250m3。配置框式攪拌機(jī)1臺(tái)，ZW65-30-18 污泥自吸泵2 臺(tái)
加藥設(shè)備	新建	一體化加藥設(shè)備6套，分別為氣浮系統(tǒng)、帶壓系統(tǒng)加藥
帶式壓濾機(jī)	新建	帶寬2m 1臺(tái)，帶寬1m 1臺(tái)

 

5 系統(tǒng)運(yùn)行效果及成本分析

系統(tǒng)改造完成后，經(jīng)過3個(gè)月的調(diào)試，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求，監(jiān)測(cè)結(jié)果見表二。 表二改造完成后系統(tǒng)的運(yùn)行效果

項(xiàng)目	pH	COD(mg·L-1)	BOD(mg·L-1)	SS(mg·L-1)
進(jìn)水	5.3	2300	960	1200
調(diào)節(jié)池出水	7.5	2000	948	1000
氣浮出水	7.0	1400	815	658
二沉池出水	7.2	43	15	50
注：各項(xiàng)目數(shù)值均為平均值。

 

本工程廢水處理站總裝機(jī)功率為397.45kW，運(yùn)行功率為180kW，處理每噸水耗電1.23 kW·h，電費(fèi)按0.6元/（kW·h）計(jì)，則處理每噸廢水電費(fèi)為0.74元。配備操作工2名，工資按3 000元/（人·月），則處理每噸水人工費(fèi)為0.06元。本工藝需要投加片堿、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，每日藥劑費(fèi)為 1 000元，則處理每噸水藥劑費(fèi)為0.29元。本廢水處理系統(tǒng)直接運(yùn)行費(fèi)用為1.09元/t。

 

6 結(jié)論

（1）采用“氣浮+A/O”工藝可以較好地處理乳飲料廢水。

（2）改造工程要特別注重整體構(gòu)筑物的銜接， 盡量減少水流阻力，合理利用原有構(gòu)筑物及設(shè)備。

（3）生化池填料的架設(shè)上要采用更穩(wěn)固的結(jié) 構(gòu)，替換橫向支撐塑料繩，以延長填料的使用壽命，降低填料更換的頻次。

明的融資道路，而且也在環(huán)境企業(yè)圈子造就了很多好的品牌。”