玉米深加工生產廢水深度處理技術
隨著環境對污水處理程度的要求提高，國內現有大多污水處理站都需要提標改造，提高出水水質，并要求對出水進行回用來節約水資源、降低單位產品水耗量。山東某玉米深加工公司，主要生產果糖、低聚糖、食用級和藥用級葡萄糖等產品。原水COD過高，經過原污水站的處理后，出水只能達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）二級標準。且原有的污水處理沒有三級處理工藝，廢水處理效果不穩定，根據廠方要求，要進行深度處理，工程進水為原有工程的二沉池出水，要求整套工藝設計清水回收率≥97%，工程日處理量為24000m3。本深度處理工程，只需串聯在原有的生物處理之后，不需要對原有的工藝、構筑物進行破拆，可以為類似需要提高出水水質的企業提供借鑒。
1原有工藝及問題分析
原污水處理站污水由兩部分組成，一部分是高濃度廢水，一部分是生活污水，高濃度廢水由各生產單位的生產廢水組成，高濃度廢水經過調節池調節后進入EGSB反應器進行厭氧處理，經過EGSB反應器的出水與生活污水共同進入A/O生物反應池進行好氧處理，A/O池出水進入二沉池，二沉池出水直接排放，具體污水及污泥處理工藝流程如圖1。
由于二沉池后未有三級處理，排水指標不穩定，所以選取二沉池出水指標作為深度處理進水的設計指標。廢水進水水量24000m3/d，根據廠方要求設計出水由原來的《污水綜合排放標準》二級出水標準升級為《生活雜用水水質標準》（CJ/T48—1999），出水達到中水水質標準，用于地面沖洗、沖廁、綠化等。設計水質見表1。
表1廢水進水水質及排放標準
2工藝流程及改造方案
工藝流程及改造方案見圖2。
二沉池出水經過提升泵提升進入曝氣生物濾池，憑借曝氣濾池內粗糙多孔的球狀濾料，可以為生物提供較佳的生長環境，通過濾料的截留作用以及濾料表面微生物和代謝中產生的黏性物質形成的吸附作用來去除有機物，同時還可以降低出水中的懸浮物濃度，利于后續處理。曝氣生物濾池出水進入密封的臭氧反應池進行臭氧消毒，臭氧反應池出水進入臭氧吹脫池，防止水中殘留的臭氧對后續濾布濾池中的微生物產生影響。臭氧吹脫池出水進入濾布濾池，濾布濾池是采用濾盤外包濾布代替傳統濾池的砂濾料，可以截留粒徑為幾μm的微小顆粒，進一步降低出水中的細小懸浮物質。濾布濾池出水直接進入超濾緩沖池，利用超濾設備進行處理，超濾可以利用其多孔介質的攔截能力，用物理截留的方式去除水中一定大小的雜質顆粒，壓力驅動下，水、有機低分子等尺寸小的物質可以通過纖維壁上的微孔達到膜的另一側，溶液中菌體、膠體、有機大分子等大尺寸物質則不能透過纖維壁而被截留。曝氣生物濾池與濾布濾池進行反沖洗的濾液廢水回流至原有的A/O生化池。
3主要構筑物
（1）原水池，1座，半地下鋼混結構，尺寸為12.4m×4.5m×8.0m，總容積595.2m3。
（2）曝氣生物濾池，分2座4格，半地下鋼混結構，反洗水用清水池中的水。填料高度3.5m，填料接觸時間60min，配水水深1.5m，清水水深1.0m，超高0.5m，單池尺寸為8.0m×9.0m×6.5m，總容積1872m3。
（3）臭氧反應池，2座，半地下鋼混結構，總停留時間1h，有效容積1050m3，總容積1120m3，池1尺寸為10.3m×6.5m×8.0m，池2尺寸為10.3m×7.1m×8.0m。
（4）臭氧吹脫池，1座，半地下鋼混結構，總停留時間12.3min，有效容積204m3，總容積225m3，池子尺寸為7.10m×5.75m×5.50m。
（5）轉盤濾池，2座，半地下鋼混結構，總停留時間55min，有效容積990m3，總容積1056m3，單池尺寸為10.15m×6.50m×8.00m。
（6）反洗廢水緩沖池，1座，半地下鋼混結構，總停留時間20min，有效容積325m3，總容積358m3，池子尺寸為10.0m×6.5m×5.5m。
（7）清水池，1座，半地下鋼混結構，停留時間1h，池子尺寸為21.15m×9.85m×5.50m，有效容積1042m3，總容積1146m3。
（8）超濾緩沖水池，1座，半地下鋼混結構，停留時間30min，池子尺寸為5.15m×16.30m×6.50m，有效容積504m3，總容積546m3；超濾膜組件設計流量500m3/h，14根/套，共5套，膜絲材料選用改性PVC。
（9）配電室，1間，單層框架磚混結構，尺寸為9m×4m×5m。
（10）臭氧設備間，1間，單層框架磚混結構，平面尺寸為16.3m×9.0m×5.0m。
（11）泵房、鼓風機房，1間，可在兩座曝氣生物濾池之間加蓋頂，兩端加門平面尺寸為16.25m×6.00m×4.50m。
4主要設備
（1）提升泵：Q=600m3/h，揚程H=13m，N=22kW，3臺，2用1備。
（2）反沖洗風機：Q=33.5m3/min，揚程H=5m，N=45kW，2臺，1用1備。
（3）反沖洗水泵：Q=800m3/h，揚程H=10m，N=37kW，2臺，1用1備。
（4）回流泵：Q=800m3/h，揚程H=10m，N=37kW，1臺。
（5）反洗鼓風機：Q=69.5m3/min，揚程H=7m，N=110kW，1臺。
（6）反洗泵：Q=50m3/h，揚程H=7m，N=2.2kW，2臺，1用1備。
（7）驅動電機：N=2.2kW，1臺。
（8）反洗水提升泵：Q=50m3/h，揚程H=13m，N=4kW，2臺，1用1備。
（9）臭氧發生器：產量10kg/h，N=90kW，1套。
（10）空氣壓縮機：排氣量0.45m3/min，N=4kW，1臺。
（11）冷凍式干燥機：排氣量0.7m3/min，N=0.8kW，1臺。
（12）無熱再生吸附式干燥機：排氣量0.6m3/min，N=0.06kW，1臺。
（13）尾氣破壞系統：N=3kW，加熱式，2套。
（14）尾氣破壞系統水泵：Q=24.3m3/h，揚程H=11m，N=1.5kW，2臺，1用1備。
5工程運行效果及分析
5.1運行效果
經調試后，該污水站深度處理工藝于2012年10月進行調試，12月正式運行，經過2個月的連續監測，出水水質穩定，出水水質指標均值如表2所示。
表2工程運行效果
5.2運行效果分析
（1）曝氣生物濾池的菌群結構合理。傳統活性污泥法中，微生物分布相對均勻，而在BAF中從上到下形成了不同的優勢菌種，因此使得除碳、硝化/反硝化能在一個池子中發生，脫氮指標可以達到回用水標準。
（2）曝氣生物濾池可以采用純培養方式直接掛膜，池內具有較高生物活性的生物膜，可以高效地降解有機物，反沖洗采用氣洗、氣水聯合反沖洗、水漂洗三個連續步驟，生物膜不僅得以有效更新，可以讓曝氣生物濾池的使用年限提高，且生物膜很薄，活性很高，高活性的生物膜不僅體現在生物氧化、降解方面，更表現為生物絮凝、吸附作用。對一些難降解的物質，可將其吸附、截留在池中得以去除，出水SS為10mg/L，出水COD可以控制在50mg/L以下。
（3）臭氧對幾乎所有細菌、病毒、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果，經過臭氧消毒池后的出水，利用吹脫將水中殘留的臭氧去除，可以保持后續濾布濾池的生物活性。
（4）超濾膜的高效能可以保證出水達到《生活雜用水水質標準》的要求。
6經濟分析
工程裝機容量及費用：總裝機功率601.96kW，總運行功率212.16kW，電價0.75元/（kW·h），折合單位處理電費總成本為0.159元/m3，其中功率因子按0.75計算。
人工費：本工程可以由原有一期工作人員操作。
氧氣費：0.009元/m3。
新增單位總運行費用=單位處理電費+人工費+氧氣費=0.159元/m3+0.009元/m3=0.168元/m3。
7結論
（1）曝氣生物濾池/臭氧消毒/濾布生物濾池可以作為污水處理的深度處理部分，出水水質可以達到《生活雜用水水質標準》（CJ/T48—1999），滿足廠區的綠化、沖洗地面的水質要求。
（2）曝氣生物濾池同時具有生物氧化降解和過濾的作用，因而可獲得很高的出水水質。曝氣生物濾池處理有機物不僅依賴于生物氧化，還存在顯著的生物吸附和過濾作用，可吸附去除一些可生化性不強的物質。臭氧消毒處理后的水經過超濾池處理，可達到回用水水質標準。
（3）該深度處理工藝具有靈活性，可以加在現有的二級生物處理后的清水池之后，無需對原有的處理工藝或構筑物進行破拆。該工程在類似的企業中具有推廣價值。
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