對食品加工廢水的處理一般采用物化法(氣浮、混凝沉淀、吸附等)，但其去除效率不穩(wěn)定、運行費用高、管理操作不便。近年來也有以好氧法為主的處理技術，對有機物的去除雖較好，但其運行費用較高。而將上流式厭氧污泥床(UASB)與基本無動力消耗的滴濾床(TF)相結合的UASB—TF技術，經(jīng)過在多個廠家的多種食品生產(chǎn)廢水處理中的應用表明，該工藝處理效率高、運行費用低、投資較少、操作管理非常簡便，二次啟動非常便利，出水能達到《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)中的一級標準，而且已有部分廠家將其出水回用于生產(chǎn)上的非直接冷卻系統(tǒng)。日處理食品污水500立方設備
1 廢水水質(zhì)
表1 廢水水質(zhì) | ||||||
廢水種類 | 主要有機成分 | CODCr(mg/L) | BOD5(mg/L) | pH | 溫度 | SS(mg/L) |
豆制品廢水 | 糖類、蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等 | 1700～2300 | 1000～1500 | 5～6 | 常溫 | 200～300 |
乳制品廢水 | 糖類、脂肪酸、蛋白質(zhì)、淀粉等 | 800～1200 | 500～600 | 5～6 | 常溫 | 100～150 |
啤酒廢水 | 糖類、脂肪酸、蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等 | 2000～2500 | 1000～1200 | 6～9 | 常溫 | 500～600 |
豆制品(豆奶粉、豆奶飲料)、乳制品（酸奶、鮮奶等）、啤酒生產(chǎn)廢水的水質(zhì)見表1，其處理水量分別為800、400、600m3/d。日處理食品污水500立方設備
2 處理工藝的選擇
2.1 氣浮處理工藝
針對廢水中含有較多膠體物質(zhì)，采用常規(guī)氣浮法能較好地將其去除。經(jīng)氣浮處理后出水較清，但因其對溶解性有機物不能去除、出水中CODCr含量較高、運行不穩(wěn)定而不能達到排放標準。同時，因氣浮會產(chǎn)生較多的污泥，而且污泥含水率非常高，所以運行費用也較高，目前已基本上不單獨用于此種廢水的處理。
2.2 好氧處理工藝
對于有機物含量較高且可生化性較好的有機廢水，前幾年使用多的是接觸氧化、SBR、活性污泥法等好氧工藝，對食品廢水的處理效果也較好，CODCr的去除率可達90%以上［1］，運行也較穩(wěn)定。其缺點是需鼓風曝氣、動力消耗較多、運行費用高，同時在停產(chǎn)檢修后再啟動時需較長時間(一般要一個月左右)。
2.3 UASB—TF處理工藝
對于進行廢水治理的廠家來說，迫切需要的是投資少、運行費用低、運行穩(wěn)定、處理效果好、操作
管理簡便的處理工藝。在長期小試研究的基礎上，提出了一種適于中、低濃度食品加工廢水的處理工藝，即UASB —TF工藝(其中厭氧采用技術成熟、使用較廣的UASB，好氧采用微動力消耗的滴濾床)。該工藝已在多家食品加工廠應用，并取得了非常好的運行效果。
UASB—TF工藝的處理流程(見圖1)為來自車間的廢水*入調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，若在冬季低水溫時則進行加溫以滿足UASB的進水要求。UASB采用中溫厭氧消化。因厭氧出水不能達到排放要求，故需利用好氧做進一步處理。好氧采用滴濾床技術，滴濾床內(nèi)填加無機固體生物活性填料，通過無動力自動旋轉(zhuǎn)布水器將厭氧出水均勻地灑布在滴濾床填料的表面，利用自然通風進行供氧。滴濾床出水進行部分回流以保證水力負荷及布水器轉(zhuǎn)速的需求。
3 系統(tǒng)運行情況
3.1系統(tǒng)處理效率
各套UASB—TF工藝都已運行數(shù)年，其間都經(jīng)歷了停產(chǎn)無水、檢修、二次啟動、進水濃度及水力條件變化等各種不利情況，但其運行一直都很正常，出水水質(zhì)也非常穩(wěn)定(見表2)。
表2 各系統(tǒng)處理效率 | |||||||||
項目 | 豆制品廢水 | 乳制品廢水 | 啤酒廢水 | ||||||
進水 | 總出水 | 去除率(%) | 進水 | 總出水 | 去除率(%) | 進水 | 總出水 | 去除率(%) | |
CODCr(mg/L) | 2000 | 80 | 96 | 1000 | 60 | 94 | 2200 | 90 | 96 |
BOD5(mg/L) | 1200 | 20 | 98 | 550 | 10 | 98 | 1100 | 20 | 98 |
SS(mg/L) | 2500 | 30 | 88 | 120 | 20 | 84 | 550 | 30 | 95 |
pH | 5～6 | 7～8 | 5～6 | 7～8 | 6～9 | 7～8 | |||
運行水溫 | 中溫 | 常溫 | 中溫 | 常溫 | 中溫 | 常溫 | |||
色度(倍) | 80 | 20 | 70 | 60 | 10 | 84 | 80 | 25 | 75 |
表3 厭氧UASB的運行參數(shù) | |||
項目 | 豆制品廢水 | 乳制品廢水 | 啤酒廢水 |
平面尺寸 | φ 8 m×8.8 m | φ6 m×9 m | φ3.5 m×4.5 m |
反應器數(shù)量(座) | 2 | 1 | 10 |
有效水力停留時間(h) | 20 | 12 | 15 |
有機負荷［kg/(m3·d)］ | 2.34 | 1.91 | 4.58 |
CODCr去除率(%) | 90 | 88 | 88.6 |
接種污泥濃度(gTSS/L) | 100 | 100 | 100 |
空塔上升流速(m/h) | 0.33 | 0.56 | 0.26 |
有效體積率(%) | 70 | 67 | 70 |
污泥顆粒粒徑(mm) | 0.4 | 0.2 | 0.8 |
3.2 厭氧運行
因各廠來水的水質(zhì)水量波動都較大，為此設置了調(diào)節(jié)池并在池內(nèi)安裝了加溫系統(tǒng)，在水溫低時對廢水進行適當加熱以減少進水對UASB內(nèi)厭氧細菌的沖擊負荷。UASB的運行參數(shù)見表3。
UASB內(nèi)的菌種為青島海泊河污水處理廠的中溫厭氧消化污泥(含水率為75%)，距經(jīng)測定反應器底部1.0 m處污泥層的污泥濃度為100 gTSS/L(MLVSS為70 gVSS/L)，UASB控制在中溫(35～37 ℃)運行。
厭氧反應器中的污泥顆粒化程度較好，經(jīng)2年運行后,從反應器各取樣管取樣測定污泥濃度的結果見圖2。
3.3 好氧運行
好氧選用的是國內(nèi)較少采用的滴濾床反應器，采取自動旋轉(zhuǎn)布水器均勻布水，充分利用厭氧出水的高差而不需要機械曝氣，同時對滴濾床出水進行部分回流以降低滴濾床的進水濃度，增加水力負荷。滴濾床有效高度都為4 m，所加無機固體活性生物填料的粒徑為80～100 mm，孔隙率＞90%，比表面積＞250m2/m3。
在滴濾床的長期運行中未發(fā)現(xiàn)填料堵塞和填料表面大塊生物膜同時脫落的現(xiàn)象，無異味和濾池蠅產(chǎn)生。滴濾床出水進入斜管沉淀池，水中的生物膜在斜管沉淀池中能很好地被去除［2］，達到了好氧“微動力消耗”運行。滴濾床的運行參數(shù)見表4。
表4 滴濾床的運行參數(shù) | |||
項目 | 豆制品廢水 | 乳制品廢水 | 啤酒廢水 |
平面尺寸 | φ18 m×4.5m | φ6 m×4.5 m | φ10 m×4.5 m |
反應器數(shù)量(座) | 1 | 1 | 1 |
有效容積(m3) | 1000 | 120 | 320 |
回流率(%) | 200 | 100 | 100 |
表面負荷［m3/(m2·h)］ | 0.40 | 1.18 | 0.64 |
有機負荷［kg/(m3·d)］ | 0.16 | 0.4 | 0.48 |
CODCr去除率(%) | 60 | 50 | 64 |
運行溫度 | 常溫 | 常溫 | 常溫 |
布水器轉(zhuǎn)速(r/min) | 3 | 3 | 3 |
3.4運行費用
整個處理系統(tǒng)運行效果穩(wěn)定，其直接運行費用為3臺水泵耗電費用和人員工資，每班只需一人進行簡單操作，除水泵外基本沒有其他設備需維修。
滴濾床產(chǎn)生的污泥全部回到調(diào)節(jié)池后再進入UASB中進行消化，UASB顆粒污泥進行外售，整個系統(tǒng)沒有剩余污泥需處理。
