【谷騰環保網訊】介(jie)紹了某醬香型白酒生產企業一新建(jian)廢水處理(li)工(gong)程(cheng)(cheng)的設(she)(she)計(ji)(ji)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。通過(guo)(guo)方案論證比較，采用“預處理(li)—UASB—化學除氮磷—五級(ji)Bardenpho—MBR—臭(chou)氧(yang)氧(yang)化—混凝沉淀—深度處理(li)”工(gong)藝(yi)流程(cheng)(cheng)，并結(jie)合建(jian)設(she)(she)廠址狹長、分期建(jian)設(she)(she)的實際情況，對全流程(cheng)(cheng)進行了工(gong)藝(yi)設(she)(she)計(ji)(ji)，工(gong)程(cheng)(cheng)投入(ru)使用后，出水水質達到發酵酒精(jing)和(he)白酒行業最嚴格的排放限值要求(qiu)。

01 工程概況

1.1 工程介紹

某(mou)(mou)醬香型(xing)白酒(jiu)企業為其某(mou)(mou)片區制酒(jiu)車間(jian)配套新建廢水(shui)處理廠(chang)(chang)一(yi)座，該廠(chang)(chang)臨近赤水(shui)河(he)，受廠(chang)(chang)址狹長所限，本工程統(tong)一(yi)規(gui)劃、分期(qi)設計和建設，對應白酒(jiu)產能：Ⅰ期(qi)3700噸(dun)/年、Ⅱ期(qi)3 500噸(dun)/年。一(yi)期(qi)工程已建成(cheng)并(bing)投入運(yun)行。

1.2 設計水量、水質

根據企業多(duo)年(nian)排水數據，以(yi)及充分(fen)考(kao)慮生(sheng)產過程中排水的(de)波動性、易(yi)變性等(deng)因素，廢(fei)水處理廠設計(ji)規模為(wei)2 000 m³/d，其中Ⅰ期(qi)(qi)工程1 000 m³/d，Ⅱ期(qi)(qi)工程1 000 m³/d。

廢水(shui)處理廠(chang)來水(shui)均為醬香(xiang)型白酒生產過程中(zhong)排放的(de)廢水(shui)，該廢水(shui)在(zai)不同(tong)的(de)生產時(shi)段排放濃度(du)(du)相差(cha)較大，特別(bie)是氮、磷等(deng)指(zhi)標(biao)(biao)，在(zai)設(she)定進水(shui)污染物濃度(du)(du)時(shi)，充分考(kao)慮(lv)到了水(shui)質濃度(du)(du)波動和平均濃度(du)(du)兩(liang)個因素。設(she)計進水(shui)水(shui)質指(zhi)標(biao)(biao)見表1。

1.3 排放標準

該廠位于赤水(shui)河沿岸，處(chu)理后(hou)達標水(shui)排入(ru)赤水(shui)河附近的支流，最(zui)終匯入(ru)赤水(shui)河。排水(shui)需(xu)滿足(zu)《發酵(jiao)酒精和白酒工業污染(ran)物排放標準(zhun)》（GB 27631-2011）中的直接(jie)排放限(xian)值（見(jian)表1）。進一(yi)步經過深(shen)度處(chu)理單(dan)元后(hou)，主要污染(ran)物指(zhi)(zhi)標可以達到地(di)表水(shui)Ⅲ類水(shui)質要求（總(zong)氮指(zhi)(zhi)標除(chu)外）。

1.4 工藝流程

醬酒生(sheng)產廢水普(pu)遍具有(you)懸浮物(wu)、有(you)機物(wu)和(he)氮磷、色度等(deng)污(wu)染(ran)物(wu)指標(biao)均較(jiao)高的(de)特點。在(zai)不(bu)同的(de)生(sheng)產周期，其(qi)排(pai)水濃度波動較(jiao)大，全年排(pai)水有(you)一(yi)定的(de)間歇性(xing)。根據行業排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun)的(de)要(yao)求，上述(shu)指標(biao)均需達到非(fei)常高的(de)去除(chu)率(lv)，才能(neng)實現達標(biao)排(pai)放(fang)。由(you)于廢水中碳、氮、磷在(zai)不(bu)同生(sheng)物(wu)和(he)化學處(chu)理(li)單(dan)元中的(de)去除(chu)效果(guo)不(bu)同，在(zai)設計工藝(yi)路線時，不(bu)僅要(yao)采用(yong)(yong)多(duo)級、物(wu)化生(sheng)化聯合處(chu)理(li)工藝(yi)，而(er)且(qie)要(yao)恰當控制好各(ge)級污(wu)染(ran)物(wu)的(de)去除(chu)效率(lv)，以期達到全流程(cheng)各(ge)項污(wu)染(ran)物(wu)的(de)協同去除(chu)，盡(jin)量減少外(wai)界(jie)化學物(wu)質(zhi)的(de)投加，節省運行費用(yong)(yong)和(he)外(wai)排(pai)水的(de)含(han)鹽(yan)量。本設計采用(yong)(yong)物(wu)理(li)化學法預(yu)處(chu)理(li)，以厭氧(yang)、好氧(yang)生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)為主體，再輔以化學后(hou)處(chu)理(li)和(he)膜分離深度處(chu)理(li)等(deng)多(duo)級串(chuan)聯工藝(yi)，完成該廢水的(de)達標(biao)排(pai)放(fang)任(ren)務(wu)。具體工藝(yi)流程(cheng)如圖1所示(shi)。

1.5 兩期主要工藝單元及設計參數

1.5.1 預處理單元

格(ge)柵：設三級格(ge)柵去除(chu)固形物，一級為(wei)(wei)2臺循環耙齒格(ge)柵除(chu)污(wu)機(ji)、1臺人工格(ge)柵，柵齒間(jian)隙(xi)5 mm。二級為(wei)(wei)4臺旋轉式固液(ye)分離機(ji)（每期2臺），柵網間(jian)隙(xi)2 mm，處理水量580 m³/h。三級為(wei)(wei)4臺旋轉式固液(ye)分離機(ji)（每期2臺），柵網間(jian)隙(xi)1 mm，處理水量230 m³/h。

緩(huan)沖(chong)池：有效容積206 m³。

氣浮(fu)(fu)：帶混凝(ning)段(duan)的溶氣氣浮(fu)(fu)系統，2臺(tai)（Ⅱ期新(xin)增），單臺(tai)處理水(shui)量80 m³/h。

混凝(ning)反(fan)應(ying)池：混合(he)池4座(zuo)、反(fan)應(ying)池4座(zuo)（每期各2座(zuo)），有效(xiao)容(rong)積36 m³。

一級沉淀池：中心傳動幅流式沉淀池4座（每期2座），表面負荷≤1 m/h。

調(diao)節(jie)池：Ⅰ期池體有效容(rong)積(ji)2 700 m³。Ⅱ期池體有效容(rong)積(ji)2 300 m³。HRT=60 h。

事故池(chi)：Ⅰ期池(chi)體(ti)有效容(rong)積(ji)1 300 m³。Ⅱ期池(chi)體(ti)有效容(rong)積(ji)1 200 m³。HRT=30 h。

1.5.2 厭氧處理單元

采用UASB工藝(yi)，Ⅱ期(qi)(qi)(qi)與(yu)Ⅰ期(qi)(qi)(qi)相(xiang)同，兩期(qi)(qi)(qi)合(he)建，每期(qi)(qi)(qi)池體有(you)(you)效容積1 540 m³。常溫厭氧(yang)發酵，有(you)(you)機負荷(he)(he)Nv=8.0 kgCOD/（m³·d），COD去除率(lv)70%~80%。設出水回(hui)(hui)流(liu)，回(hui)(hui)流(liu)比按100%~200%計。無回(hui)(hui)流(liu)時(shi)(shi)，厭氧(yang)池表面(mian)負荷(he)(he)為0.2 m³/（m²·h），有(you)(you)回(hui)(hui)流(liu)時(shi)(shi)，表面(mian)負荷(he)(he)為0.5m³/（m²·h）。采用一管一點式布水方式。

1.5.3 化學處理單元

設(she)反應(ying)(ying)池(chi)(chi)4座，依次為吹(chui)脫除(chu)CO2、磷(lin)酸(suan)銨鎂(mei)（MAP）結晶(jing)除(chu)氮磷(lin)、羥基磷(lin)酸(suan)鈣(gai)（HAP）結晶(jing)除(chu)磷(lin)、二級混凝(ning)沉淀單(dan)元，配套幅(fu)流式沉淀池(chi)(chi)2座。Ⅱ期與Ⅰ期相(xiang)同。吹(chui)脫池(chi)(chi)氣(qi)水比(4~8)∶1，MAP池(chi)(chi)、HAP池(chi)(chi)結晶(jing)反應(ying)(ying)時間(jian)均(jun)為60 min，設(she)置慢速攪拌，反應(ying)(ying)pH=8~9.5。絮凝(ning)反應(ying)(ying)時間(jian)60 min，設(she)置慢速攪拌，反應(ying)(ying)pH=8~95。沉淀池(chi)(chi)表面(mian)負荷為0.7 m³/（m²·h）。

1.5.4 好氧處理單元

采(cai)用帶膜(mo)(mo)分(fen)離功能的五級(ji)Bardenpho工藝，第二(er)個好氧(yang)池(chi)(chi)內設有(you)浸沒(mei)式板式膜(mo)(mo)組件，大幅度(du)提高了污泥(ni)(ni)濃度(du)和泥(ni)(ni)水分(fen)離效(xiao)率(lv)。Ⅱ期與(yu)Ⅰ期相同，共2座(zuo)，單(dan)池(chi)(chi)有(you)效(xiao)池(chi)(chi)容1 100 m³，分(fen)2個序列運行。有(you)機(ji)負荷(he)0.18 kgBOD5/（kgMLSS·d），平均污泥(ni)(ni)濃度(du)8 g/L，膜(mo)(mo)通量0.3 m³/（m²·d）。污泥(ni)(ni)回流比50%~100%，混合液(ye)回流比300%~400%。總HRT=26.4 h。

1.5.5 后處理單元

臭(chou)(chou)氧(yang)氧(yang)化：臭(chou)(chou)氧(yang)氧(yang)化塔2臺，每期(qi)1臺，停留時間≥1 h；臭(chou)(chou)氧(yang)發生器2臺，單臺產氣量5.0 kgO3/h。

三級混凝(ning)沉淀：混凝(ning)反(fan)應池(chi)(chi)，每期(qi)1座，有效容(rong)積32 m³。三級沉淀池(chi)(chi)，每期(qi)2座，表面負荷0.7 m³/（m²·h），沉淀時間大于2 h。

1.5.6 深度處理單元

采(cai)用“砂濾(lv)+超濾(lv)+活性炭”組(zu)合工藝，進一步(bu)去除排水中(zhong)的有機物、色度、氨氮、總氮和總磷(lin)。Ⅱ期與Ⅰ期相同(tong)，每(mei)期配(pei)置如下。

砂濾(lv)：石英砂過濾(lv)罐3臺，濾(lv)速(su)8 m/h。

超(chao)(chao)濾(lv)：采(cai)用浸沒式超(chao)(chao)濾(lv)單(dan)元，運行通量Flux25LMH。

炭(tan)(tan)濾：活性(xing)炭(tan)(tan)罐3臺，濾速(su)8 m/h，內裝高性(xing)能(neng)水處理(li)用活性(xing)炭(tan)(tan)。

1.5.7 污泥處理單元

污泥濃(nong)(nong)縮池(chi)：2座，兩期共用。濃(nong)(nong)縮池(chi)A用于初沉污泥濃(nong)(nong)縮，濃(nong)(nong)縮池(chi)B用于其他污泥濃(nong)(nong)縮。濃(nong)(nong)縮池(chi)A表(biao)面負(fu)荷(he)0.065 m³/（m²·h），固體通量1.3 kg/（m²·h）。濃(nong)(nong)縮池(chi)B表(biao)面負(fu)荷(he)0.065 m³/（m²·h），固體通量0.67 kg/（m²·h）。

疊螺(luo)脫水(shui)機(ji)：4臺(tai)，每(mei)期2臺(tai)。單(dan)臺(tai)污(wu)泥處理量300 kgDS/h，按每(mei)日運(yun)行10 h計(ji)算。脫水(shui)后污(wu)泥干重3 t/d，濕體積15 m³（80%含水(shui)率）。

污泥烘干(gan)機：2臺，每(mei)期1臺。單(dan)臺除(chu)濕量(liang)為(wei)(wei)10 t/d，預(yu)計(ji)烘干(gan)脫去10 t水后，污泥含水量(liang)為(wei)(wei)2 t/d，污泥固含量(liang)為(wei)(wei)3 t/d，總體(ti)積為(wei)(wei)5 m³左右，含水率(lv)為(wei)(wei)40%。

1.5.8 臭氣處理單元

臭氣(qi)收(shou)(shou)集系統：只收(shou)(shou)集預處(chu)理(li)、污泥處(chu)理(li)、厭(yan)氧出水吹脫池3個區域的(de)臭氣(qi)。

 生物(wu)除臭(chou)單元：兩(liang)期(qi)共用，處(chu)理能力按Ⅰ期(qi)臭(chou)氣(qi)量(liang)為(wei)2 500 m³，Ⅱ期(qi)臭(chou)氣(qi)量(liang)2 500 m³/h計。水洗區噴淋加濕流量(liang)為(wei)10 m³/h。生物(wu)脫(tuo)臭(chou)填料(liao)區氣(qi)體停留(liu)時間(jian)為(wei)60 s。

02 設計要點

2.1 預處理單元

預處理工(gong)藝包括3個方面的功能(neng)：固液分離、懸浮物初(chu)沉和水質水量均衡調節。

針(zhen)對(dui)固形(xing)物(wu)和(he)懸(xuan)浮(fu)物(wu)的沖擊，本工(gong)程(cheng)(cheng)重點(dian)強(qiang)化預(yu)處(chu)理過程(cheng)(cheng)，設(she)三級格柵、氣浮(fu)、混(hun)凝沉淀等多種預(yu)處(chu)理措施，可(ke)確保在(zai)預(yu)處(chu)理階段(duan)高效(xiao)去除固形(xing)物(wu)和(he)懸(xuan)浮(fu)物(wu)，且以上設(she)施均(jun)設(she)于調節池前，可(ke)防止這(zhe)些固態污(wu)染(ran)物(wu)在(zai)長時間的存貯過程(cheng)(cheng)中(zhong)再(zai)次(ci)溶解(jie)釋放，增(zeng)(zeng)加廢水中(zhong)各項(xiang)溶解(jie)性(xing)污(wu)染(ran)物(wu)的濃度。一期運行(xing)時發現初沉池表面存在(zai)大量(liang)浮(fu)渣，撇渣后仍有少量(liang)進(jin)入調節池，為增(zeng)(zeng)強(qiang)懸(xuan)浮(fu)物(wu)去除效(xiao)果，二(er)期新增(zeng)(zeng)了(le)氣浮(fu)設(she)備。緩沖池的設(she)置，是為氣浮(fu)、混(hun)凝的加藥提(ti)供相(xiang)對(dui)穩定的水量(liang)和(he)相(xiang)對(dui)均(jun)衡的水質。

針對(dui)來(lai)水(shui)水(shui)量和(he)水(shui)質波動大的特點(dian)，設置超大容積調節池（停留時間大于2 d）和(he)事故池（停留時間大于1 d），且Ⅱ期(qi)與Ⅰ期(qi)預(yu)處理單元可根據來(lai)水(shui)情況在并聯(lian)和(he)串聯(lian)模式間靈活切(qie)換。

2.2 厭氧處理單元

該廢水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠地(di)處(chu)(chu)赤(chi)水(shui)(shui)河(he)河(he)岸斜(xie)坡(po)上(shang)，屬侵(qin)蝕性低山河(he)谷斜(xie)坡(po)地(di)貌(mao)，且該廠緊鄰赤(chi)水(shui)(shui)河(he)。為(wei)(wei)保證后續好氧生物(wu)處(chu)(chu)理(li)及脫氮(dan)除(chu)磷對碳(tan)源(yuan)的需求(qiu)，需將COD去除(chu)率控(kong)制在70%~80%，為(wei)(wei)后續處(chu)(chu)理(li)預留較多(duo)的碳(tan)源(yuan)。基于以上(shang)兩個原因，本設(she)計選用(yong)了(le)技術成熟、運(yun)行簡易(yi)穩定(ding)、施工難(nan)度(du)小的UASB工藝，而非除(chu)碳(tan)效率高(gao)(gao)且對地(di)載(zai)力(li)要求(qiu)高(gao)(gao)、施工難(nan)度(du)大的IC、EGSB等高(gao)(gao)效厭氧工藝。因就地(di)利用(yong)較為(wei)(wei)困難(nan)，本工程厭氧產生的沼氣，由沼氣火炬就地(di)燃(ran)燒處(chu)(chu)理(li)。

2.3 化學脫氮除磷單元

本工程原(yuan)水(shui)中的氮(dan)磷濃度較高(gao)，僅靠好(hao)氧(yang)生物脫(tuo)氮(dan)除磷是(shi)很難(nan)實現達標排放，需在好(hao)氧(yang)單元前進行化(hua)(hua)(hua)學(xue)法(fa)脫(tuo)氮(dan)除磷。為盡量(liang)減少藥耗(hao)及化(hua)(hua)(hua)學(xue)藥劑對后(hou)續生化(hua)(hua)(hua)單元的影響，本設計(ji)(ji)采(cai)用 “吹(chui)(chui)脫(tuo)CO2+MAP+HAP+混凝沉淀” 工藝。吹(chui)(chui)脫(tuo)CO2可提高(gao)廢水(shui)pH，可減少后(hou)段化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應中堿的投加量(liang)，預計(ji)(ji)厭(yan)氧(yang)出水(shui)經過(guo)化(hua)(hua)(hua)學(xue)脫(tuo)氮(dan)除磷單元后(hou)，預計(ji)(ji)其TP和TN（以NH+4-N形式(shi)存在）分別小(xiao)于(yu)10 mg/L和100 mg/L。

2.4 好氧處理單元

化學(xue)處理后的(de)(de)(de)廢水中氮(dan)、磷仍較高，須選(xuan)(xuan)擇具(ju)有脫氮(dan)除磷功能的(de)(de)(de)好(hao)氧(yang)生化工(gong)藝(yi)(yi)。采用(yong)具(ju)有高效脫氮(dan)性能的(de)(de)(de)五級Bardenpho工(gong)藝(yi)(yi)，且將MBR引(yin)入(ru)該工(gong)藝(yi)(yi)替(ti)代二沉(chen)池。通過投加外碳源調整C/N>6，此單(dan)元(yuan)氨氮(dan)和總(zong)氮(dan)去除率(lv)均(jun)可達到90%以上(shang)，預計出水TP＜0.5 mg/L、TN＜15 mg/L、COD<50 mg/L。MBR工(gong)藝(yi)(yi)中選(xuan)(xuan)用(yong)經久耐用(yong)且操作運(yun)行(xing)簡單(dan)的(de)(de)(de)板式膜，使上(shang)述(shu)好(hao)氧(yang)工(gong)藝(yi)(yi)具(ju)備了高效和運(yun)行(xing)穩定(ding)的(de)(de)(de)雙重(zhong)特性。

Ⅱ期(qi)與Ⅰ期(qi)好氧池可(ke)實現并(bing)聯(lian)(lian)和串(chuan)聯(lian)(lian)模(mo)式(shi)靈活切(qie)換(huan)，低濃度或大水(shui)量(liang)輪次時(shi)可(ke)采(cai)用(yong)并(bing)聯(lian)(lian)模(mo)式(shi)運行(xing)，高濃度排水(shui)輪次時(shi)可(ke)采(cai)用(yong)串(chuan)聯(lian)(lian)模(mo)式(shi)運行(xing)。

2.5 “臭氧氧化+后混凝”單元

MBR出水的色度和TP（部分(fen)TP以(yi)有(you)(you)機磷(lin)形(xing)態(tai)存在）兩項(xiang)指標仍有(you)(you)可能會(hui)超標，為(wei)此選(xuan)用臭氧氧化和后(hou)混(hun)凝工藝。通過強(qiang)氧化過程，既脫(tuo)色又改變含磷(lin)污(wu)染(ran)物和有(you)(you)機物的分(fen)子形(xing)態(tai)，再用混(hun)凝沉淀的方法(fa)，將(jiang)上述微量的污(wu)染(ran)物去(qu)除，從而使有(you)(you)機物、氮、磷(lin)、色度等(deng)各項(xiang)指標均穩(wen)定(ding)地達到GB 27631-2011（直排(pai)）排(pai)放(fang)要(yao)求(qiu)（見表1）。

2.6 深度處理單元

為(wei)滿足(zu)類地表Ⅲ水(shui)質排(pai)放要(yao)求，有(you)機物、氮、磷、色(se)度(du)(du)等(deng)各項指(zhi)標(biao)仍需進(jin)一步降低。為(wei)此本(ben)設計設置了可(ke)滿足(zu)更高(gao)水(shui)質要(yao)求的(de)深度(du)(du)處理單元：砂濾+浸(jin)沒式(shi)超濾+活(huo)性炭吸附。浸(jin)沒式(shi)超濾操作彈性大，運(yun)行管理方便(bian)，維(wei)護成本(ben)低，對(dui)大分子(zi)膠體污(wu)染(ran)(ran)物有(you)較好的(de)去除效果，再輔以活(huo)性炭對(dui)超濾出水(shui)中的(de)微量溶解性污(wu)染(ran)(ran)物進(jin)行吸附，可(ke)全面降低各類污(wu)染(ran)(ran)物濃度(du)(du)，為(wei)出水(shui)水(shui)質達(da)到類地表Ⅲ要(yao)求提供(gong)保障。

2.7 污泥處理系統

本設計(ji)采用兩級(ji)脫水(shui)工藝，第一(yi)級(ji)采用疊(die)螺式污(wu)泥(ni)脫水(shui)工藝，脫水(shui)后的(de)污(wu)泥(ni)含水(shui)率約為(wei)80%~85%。第二級(ji)采用空氣(qi)源(yuan)熱(re)(re)泵(beng)(beng)低溫干(gan)化設備，通過熱(re)(re)泵(beng)(beng)產生(sheng)熱(re)(re)風對脫水(shui)污(wu)泥(ni)進(jin)行深度脫水(shui)，烘(hong)干(gan)后的(de)污(wu)泥(ni)含水(shui)率低于(yu)50%，為(wei)后續的(de)綜合利用、焚燒、填埋創造(zao)了條(tiao)件。烘(hong)干(gan)尾氣(qi)冷凝(ning)后返回廢水(shui)系統進(jin)行處理，整個烘(hong)干(gan)過程不產生(sheng)異味(wei)。

2.8 臭氣處理系統

本(ben)設計選擇生物除臭(chou)(chou)工(gong)藝處理收(shou)集(ji)的尾(wei)(wei)氣(qi)(qi)(qi)。厭(yan)(yan)氧和(he)好氧、后處理等(deng)(deng)單元基本(ben)不產生臭(chou)(chou)氣(qi)(qi)(qi)，因此只對預處理、厭(yan)(yan)氧出水(shui)吹脫和(he)污(wu)泥濃縮(suo)、污(wu)泥處理等(deng)(deng)單元擴散(san)的尾(wei)(wei)氣(qi)(qi)(qi)進行專門收(shou)集(ji)。經過生物處理后，收(shou)集(ji)的高(gao)濃度(du)臭(chou)(chou)氣(qi)(qi)(qi)中的NH3和(he)H2S及其(qi)他致臭(chou)(chou)污(wu)染(ran)物，均可得到(dao)高(gao)效去除，使外(wai)排(pai)尾(wei)(wei)氣(qi)(qi)(qi)不造成周(zhou)邊空氣(qi)(qi)(qi)污(wu)染(ran)，廠界臭(chou)(chou)氣(qi)(qi)(qi)濃度(du)符(fu)合(he)臭(chou)(chou)氣(qi)(qi)(qi)污(wu)染(ran)物排(pai)放標準要求。

2.9 自控與監控設計

該廢水(shui)處理(li)廠建設(she)場地狹長，長350 m，寬(kuan)30 m，配電系(xi)統(tong)設(she)計上(shang)采用(yong)放射(she)式(shi)與樹干式(shi)相結合(he)的混合(he)配電方式(shi)。全(quan)(quan)廠自(zi)動(dong)化程度較(jiao)高，設(she)自(zi)動(dong)控(kong)制系(xi)統(tong)和視頻監控(kong)系(xi)統(tong)，全(quan)(quan)部數據(ju)上(shang)傳(chuan)至辦公樓中控(kong)室上(shang)位機中，并設(she)電視幕墻(qiang)，可隨時監測(ce)現場情況，方便遠程控(kong)制和監督管(guan)理(li)。

03 工程投資

廢(fei)水廠總占(zhan)地面積8 700 m²。建筑面積：Ⅰ期工(gong)程3 100 m²，Ⅱ期工(gong)程1 200 m²；構筑物池容：Ⅰ期13 000 m³，Ⅱ期7 200 m³。土建工(gong)程費用估(gu)算約為(wei)(wei)4 000 萬元(yuan)(yuan)，工(gong)藝設備及安裝部分工(gong)程估(gu)算約為(wei)(wei)5 500 萬元(yuan)(yuan)，合計總投資約為(wei)(wei)9 500 萬元(yuan)(yuan)，噸(dun)水投資為(wei)(wei)4.75萬元(yuan)(yuan)/m³。該投資額遠高(gao)于一般工(gong)業廢(fei)水處理的投資強度，除與(yu)本項(xiang)目(mu)規(gui)模較小(xiao)有(you)關(guan)(guan)外，還與(yu)本項(xiang)目(mu)要達到的高(gao)排放標準有(you)關(guan)(guan)。

04 運行效果

對2021年4至6月的連(lian)續運(yun)行數據分(fen)析如下。

4.1 進水水量及水質

進(jin)水(shui)水(shui)量及水(shui)質情況見(jian)圖2。日均進(jin)水(shui)量為678.9 m³/d，進(jin)水(shui)COD、總氮、總磷的(de)平均濃(nong)度分別為：7 513.2 mg/L，154.3 mg/L和43.7 mg/L；峰值(zhi)分別達到41 900 mg/L，1 030.5 mg/L和351.5 mg/L。

4.2 出水水質

處(chu)理(li)出水(shui)水(shui)質情況見圖3。出水(shui)水(shui)質能穩(wen)定(ding)達到GB 27631-2011（直排）限值(zhi)要(yao)求（見表(biao)1），COD、TN、TP的均(jun)值(zhi)分別為：22.0 mg/L、9.64mg/L和0.1 mg/L，均(jun)遠優于標準值(zhi)。此段時間深度處(chu)理(li)單元未運行。

05 能耗和藥耗統計與分析

5.1 能耗和藥耗統計

由于(yu)本(ben)(ben)工程(cheng)(cheng)未對每(mei)個處理(li)單(dan)元單(dan)獨進行電(dian)耗(hao)計量(liang)，故以設(she)計參數(shu)和(he)設(she)備用電(dian)負(fu)荷(he)為滿(man)負(fu)荷(he)運(yun)行時的工況(kuang)，對各單(dan)元和(he)主要用電(dian)設(she)備進行測(ce)算分析。本(ben)(ben)工程(cheng)(cheng)滿(man)負(fu)荷(he)運(yun)行時的噸水(shui)電(dian)耗(hao)為105 kW·h/m³，去除單(dan)位(wei)COD量(liang)電(dian)耗(hao)為3.0 kW·h/kg COD，遠(yuan)高于(yu)城市污水(shui)處理(li)的噸水(shui)電(dian)耗(hao)（<0.5 kW·h/m³）。

各單(dan)(dan)元(yuan)電(dian)耗(hao)(hao)分(fen)布如圖(tu)4所示，好氧單(dan)(dan)元(yuan)電(dian)耗(hao)(hao)最(zui)高，占(zhan)(zhan)(zhan)32.0%；其次是污泥(ni)處(chu)理(li)(li)單(dan)(dan)元(yuan)，占(zhan)(zhan)(zhan)27.7%；再次分(fen)別是深度處(chu)理(li)(li)單(dan)(dan)元(yuan)占(zhan)(zhan)(zhan)12.8%、預處(chu)理(li)(li)單(dan)(dan)元(yuan)占(zhan)(zhan)(zhan)11.6%、化學脫氮除磷單(dan)(dan)元(yuan)占(zhan)(zhan)(zhan)8.1%。此5個(ge)單(dan)(dan)元(yuan)電(dian)耗(hao)(hao)占(zhan)(zhan)(zhan)全廠總耗(hao)(hao)電(dian)量的92.2%。

各類設(she)備(bei)的(de)電(dian)耗分布如圖(tu)5所(suo)示，電(dian)耗最高(gao)的(de)設(she)備(bei)是鼓風機(ji)，占(zhan)28.9%；其次是污泥烘干機(ji)，占(zhan)25.1%，其他耗電(dian)量(liang)較高(gao)的(de)設(she)備(bei)是攪拌機(ji)和(he)提升泵，占(zhan)比分別(bie)為(wei)16.4%和(he)10%。此4項電(dian)耗占(zhan)全廠總耗電(dian)量(liang)的(de)80.4%。

本工程需要投加多種(zhong)化學藥(yao)劑(ji)(ji)，包括用(yong)于調節pH的(de)氫氧化鈉(na)、各級(ji)混凝反應所(suo)需的(de)聚(ju)合(he)氯化鋁(lv)和(he)陰離子(zi)聚(ju)丙(bing)烯(xi)酰胺、脫氮除磷所(suo)需的(de)外(wai)碳源(yuan)及除磷劑(ji)(ji)、滿足高(gao)品(pin)質出(chu)水所(suo)需的(de)粉末活性(xing)炭、污泥脫水所(suo)需的(de)陽離子(zi)聚(ju)丙(bing)烯(xi)酰胺以及膜(mo)清(qing)洗(xi)所(suo)需的(de)清(qing)洗(xi)劑(ji)(ji)等。外(wai)碳源(yuan)為(wei)(wei)復合(he)液體(ti)碳源(yuan)（COD當(dang)量(liang)為(wei)(wei)100萬mg/L），主要成分為(wei)(wei)丙(bing)三(san)醇和(he)乙酸鈉(na)，其(qi)余藥(yao)劑(ji)(ji)均為(wei)(wei)工業級(ji)市售(shou)產品(pin)。

2021年4至6月(yue)污水(shui)處理廠累計運行91 d，日均進水(shui)量為(wei)678.9 m³/d，實際投加(jia)的各(ge)類藥(yao)劑分類匯總見表2、圖6、圖7。藥(yao)劑日均費用為(wei)3 461.8元/d，噸水(shui)藥(yao)劑費為(wei)5.1元/m³。

5.2 能耗和藥耗分析

5.2.1 脫氮能耗與藥耗

從上(shang)述統計數(shu)據上(shang)看，能耗和(he)藥耗最(zui)(zui)高的單元(yuan)均(jun)是好(hao)氧(yang)單元(yuan)，其中(zhong)(zhong)(zhong)耗電最(zui)(zui)多的設(she)備是鼓風機(ji)，藥劑量(liang)最(zui)(zui)高的是外碳源(yuan)。這是由本(ben)項目(mu)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)特征(zheng)和(he)所(suo)選工(gong)藝帶(dai)來(lai)的必(bi)然結果(guo)。本(ben)項目(mu)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)屬于高有(you)機(ji)物(wu)高總氮(dan)(dan)類(lei)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)，從原(yuan)(yuan)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)上(shang)看，C/N＞35（COD=7 000 mg/L，TN=200 mg/L），經過預處(chu)理(li)和(he)厭(yan)氧(yang)處(chu)理(li)后，總氮(dan)(dan)基本(ben)上(shang)以氨氮(dan)(dan)形式存在，且去(qu)除率很低（NH3-N=100~150 mg/L），COD則(ze)大(da)幅下降(jiang)至100~200 mg/L。在進入好(hao)氧(yang)生物(wu)處(chu)理(li)單元(yuan)時，廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)特征(zheng)由高C/N變(bian)成了(le)低C/N類(lei)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)。通常可通過將部分原(yuan)(yuan)水(shui)(shui)(shui)(shui)超越厭(yan)氧(yang)單元(yuan)引入好(hao)氧(yang)單元(yuan)，借(jie)助原(yuan)(yuan)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)高濃度(du)的COD來(lai)調整(zheng)好(hao)氧(yang)單元(yuan)的C/N，但醬(jiang)香型白酒廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)含有(you)較(jiao)多難(nan)于降(jiang)解的有(you)機(ji)物(wu)成分（主要來(lai)源(yuan)于窖底(di)水(shui)(shui)(shui)(shui)），在C/N調整(zheng)至5~6后，原(yuan)(yuan)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)這部分有(you)機(ji)物(wu)（約100 mg/L左(zuo)右）很難(nan)在好(hao)氧(yang)單元(yuan)中(zhong)(zhong)(zhong)去(qu)除，給COD達(da)(da)標(biao)帶(dai)來(lai)極大(da)的困(kun)難(nan)。因此，這類(lei)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)在工(gong)藝選擇和(he)工(gong)藝流程設(she)計時，面臨兩(liang)難(nan)的選擇：要充分利(li)用原(yuan)(yuan)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的內碳源(yuan)，就會(hui)面臨末(mo)端COD不達(da)(da)標(biao)的困(kun)難(nan)；不利(li)用原(yuan)(yuan)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的內碳源(yuan)，則(ze)會(hui)面臨低C/N比脫(tuo)氮(dan)(dan)的困(kun)難(nan)。根據現有(you)的工(gong)程經驗，選擇厭(yan)氧(yang)高效去(qu)除COD和(he)好(hao)氧(yang)單元(yuan)補充外碳源(yuan)這一策略，是目(mu)前(qian)最(zui)(zui)為(wei)可靠(kao)的技術路(lu)線(xian)，可以保(bao)證脫(tuo)氮(dan)(dan)效果(guo)和(he)COD達(da)(da)標(biao)，本(ben)項目(mu)即采用了(le)這一技術路(lu)線(xian)。

本項目厭氧(yang)和二級(ji)混凝出水COD為100~200 mg/L（均值150 mg/L），TN為80~150 mg/L（均值100 mg/L）。在好(hao)氧(yang)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)（五級(ji)Bardenpho+MBR），通過(guo)投加外(wai)(wai)碳(tan)(tan)源(yuan)(yuan)COD約500 mg/L，將C/N調整至(zhi)C/N≥6，同時控制內回流比(bi)為r=400%，外(wai)(wai)回流比(bi)為R=100%，可實現(xian)COD去(qu)除(chu)率>90%、脫氮去(qu)除(chu)率>85%［ηTN=（R+r）/（1+R+r）］。再(zai)經過(guo)后續(xu)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)處理(li)后，可滿足COD＜50 mg/L、TN＜15 mg/L的(de)(de)排放要求。好(hao)氧(yang)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)鼓風(feng)機(ji)除(chu)了為氧(yang)化氨(an)(an)氮供(gong)氧(yang)和提供(gong)MBR膜擦洗空氣外(wai)(wai)，還要為氧(yang)化過(guo)量(liang)投加的(de)(de)外(wai)(wai)碳(tan)(tan)源(yuan)(yuan)（約為氨(an)(an)氮量(liang)的(de)(de)3倍，300 mg/L左右）供(gong)氧(yang)，由此導致(zhi)好(hao)氧(yang)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)和鼓風(feng)機(ji)耗(hao)電量(liang)在全流程中占(zhan)(zhan)比(bi)最高(gao)。外(wai)(wai)碳(tan)(tan)源(yuan)(yuan)用量(liang)與廢水中的(de)(de)總(zong)氮密(mi)切相關(guan)，一方面來(lai)水總(zong)氮濃度(du)高(gao)，對(dui)外(wai)(wai)碳(tan)(tan)源(yuan)(yuan)需求量(liang)大，同時高(gao)效能的(de)(de)外(wai)(wai)碳(tan)(tan)源(yuan)(yuan)價格也較高(gao)，由此導致(zhi)外(wai)(wai)碳(tan)(tan)源(yuan)(yuan)的(de)(de)費(fei)用在全流程藥耗(hao)中占(zhan)(zhan)比(bi)最高(gao)。

通過上面的(de)(de)分(fen)析可(ke)以看(kan)出，在高(gao)(gao)(gao)有(you)機物高(gao)(gao)(gao)總氮(dan)類廢(fei)水(shui)處理(li)方面，我們現(xian)有(you)的(de)(de)工藝(yi)(yi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)存(cun)在較(jiao)為顯著的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)能(neng)耗(hao)和(he)高(gao)(gao)(gao)藥耗(hao)的(de)(de)弊端，市場急需能(neng)滿足低C/N廢(fei)水(shui)高(gao)(gao)(gao)效脫(tuo)(tuo)氮(dan)需求的(de)(de)新(xin)(xin)工藝(yi)(yi)。根據目(mu)前低碳(tan)(tan)(tan)脫(tuo)(tuo)氮(dan)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)研究進(jin)(jin)展(zhan)，以厭氧(yang)氨氧(yang)化(hua)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)為代表的(de)(de)新(xin)(xin)工藝(yi)(yi)有(you)望在這一領域得到應用，該技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)可(ke)實現(xian)節省60%的(de)(de)供氧(yang)電(dian)耗(hao)和(he)節省100%的(de)(de)外(wai)碳(tan)(tan)(tan)源，與現(xian)有(you)工藝(yi)(yi)相比具(ju)有(you)顯著的(de)(de)經(jing)濟性(xing)。針對(dui)目(mu)前傳(chuan)統生物脫(tuo)(tuo)氮(dan)工藝(yi)(yi)而言，只(zhi)能(neng)通過精(jing)細化(hua)管理(li)，通過在線(xian)監測(ce)好氧(yang)單元(yuan)進(jin)(jin)水(shui)中的(de)(de)NH3-N濃度，精(jing)確控制外(wai)碳(tan)(tan)(tan)源投(tou)加(jia)量(liang)和(he)鼓(gu)風(feng)機供氧(yang)量(liang)，從而達到節約電(dian)能(neng)和(he)減少藥耗(hao)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。長遠來看(kan)，還是(shi)要依靠(kao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)進(jin)(jin)步(bu)，擺脫(tuo)(tuo)傳(chuan)統硝化(hua)反硝化(hua)脫(tuo)(tuo)氮(dan)工藝(yi)(yi)的(de)(de)限制，實現(xian)厭氧(yang)氨氧(yang)化(hua)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)類低碳(tan)(tan)(tan)低耗(hao)脫(tuo)(tuo)氮(dan)。

5.2.2 污泥處理能耗與藥耗

本(ben)項(xiang)目中(zhong)能(neng)(neng)耗(hao)占比第二的(de)(de)單(dan)元是污(wu)泥處理，電耗(hao)最大的(de)(de)設備是污(wu)泥烘(hong)干(gan)機(ji)。來水(shui)(shui)中(zhong)懸浮物(wu)很高（SS約(yue)(yue)為(wei)2 000 mg/L），通(tong)過(guo)大量(liang)投加(jia)PAC去除懸浮物(wu)的(de)(de)同(tong)時，會(hui)生成(cheng)大量(liang)的(de)(de)初(chu)沉污(wu)泥，同(tong)時好氧單(dan)元由(you)(you)于過(guo)量(liang)外(wai)碳源(yuan)的(de)(de)投加(jia)也會(hui)生成(cheng)較多(duo)的(de)(de)剩余生物(wu)污(wu)泥。污(wu)泥處理單(dan)元每(mei)日要(yao)處理約(yue)(yue)20 m&sup3;的(de)(de)濃(nong)縮污(wu)泥（含(han)水(shui)(shui)率(lv)是95%）。由(you)(you)于外(wai)運污(wu)泥含(han)水(shui)(shui)率(lv)要(yao)求達到50%以內，僅依靠(kao)一(yi)級污(wu)泥脫水(shui)(shui)（疊螺脫水(shui)(shui)機(ji)）不能(neng)(neng)滿足需求，需要(yao)配(pei)套污(wu)泥干(gan)化設備。本(ben)項(xiang)目選用(yong)較為(wei)節電的(de)(de)空氣(qi)源(yuan)熱泵烘(hong)干(gan)機(ji)，烘(hong)干(gan)機(ji)每(mei)去除1 m³水(shui)(shui)份約(yue)(yue)耗(hao)電150 kW·h，烘(hong)干(gan)后(hou)的(de)(de)污(wu)泥含(han)水(shui)(shui)率(lv)控制在(zai)45%~50%。污(wu)泥脫水(shui)(shui)單(dan)元只(zhi)使用(yong)陽離子PAM，其藥耗(hao)約(yue)(yue)為(wei)污(wu)泥干(gan)重的(de)(de)1%，處于正常(chang)用(yong)藥范圍。

5.2.3 預處理能耗與藥耗

預(yu)處(chu)理(li)單元的(de)能(neng)耗占(zhan)比(bi)(bi)第三(san)。全流(liu)程藥耗占(zhan)比(bi)(bi)第二(er)的(de)是PAC、第三(san)是NaOH。PAC與(yu)NaOH主要(yao)用于預(yu)處(chu)理(li)單元。來(lai)水(shui)(shui)酸(suan)度較高，且(qie)以(yi)有機(ji)酸(suan)為(wei)主，pH通常為(wei)5~6，需(xu)要(yao)投加大量(liang)的(de)NaOH調節(jie)pH至6以(yi)上，為(wei)混凝(ning)反應(ying)和生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)提(ti)供合適(shi)的(de)反應(ying)環境。由于來(lai)水(shui)(shui)波(bo)動(dong)性較大，且(qie)混凝(ning)段設(she)置(zhi)在調節(jie)池之前，按(an)平均水(shui)(shui)量(liang)和水(shui)(shui)質固定(ding)加藥量(liang)并(bing)不科(ke)學，常常存在欠(qian)加和過量(liang)投加的(de)現象。在二(er)期設(she)計時，在預(yu)處(chu)理(li)單元前端(duan)設(she)置(zhi)了(le)一個(ge)較小（HRT=2h）的(de)緩沖池，將加藥與(yu)來(lai)水(shui)(shui)提(ti)升流(liu)量(liang)、pH連(lian)鎖(suo)控制，以(yi)節(jie)省PAC和NaOH用量(liang)。

06 結語

針對醬香型酒生產排(pai)(pai)水的(de)特(te)點、結合既往經(jing)(jing)驗，本設計(ji)(ji)采用“預處理—厭氧—化(hua)學脫氮(dan)除磷—五級(ji)Bardenpho+MBR&mdash;深(shen)度(du)處理”組合工藝，該(gai)類(lei)廢(fei)水經(jing)(jing)處理后可(ke)以穩定地達到(dao)GB 27631-2011排(pai)(pai)放標準（直排(pai)(pai)）限值的(de)要(yao)求，進一步經(jing)(jing)過深(shen)度(du)處理，可(ke)達到(dao)類(lei)地表Ⅲ水質要(yao)求。該(gai)工程Ⅰ期已于2020年9月建成(cheng)投(tou)用，各項設施運行(xing)良好，達到(dao)了設計(ji)(ji)目標。

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