半夏泡制廢水處理水解酸化+CASS工藝

　　半夏泡制廢水來自半夏加工的預處理階段，包括洗滌和浸泡等工序。廢水呈現(xiàn)乳白色，具有強烈異味，CODCr、NH3-N和SS含量高，且隨洗滌和浸泡工序及次數(shù)的變化發(fā)生很大變化。天水市某中藥材加工商行，每年8月至10月份加工半夏藥材及其它中藥材，每天加工半夏藥材1t，產生廢水8～9t，廢水中含有生物堿、有機酸、多糖、甾醇、半夏蛋白、氨基酸、揮發(fā)油及無機元素等多種化學成分。由于藥材加工工藝特點，廢水為不連續(xù)排放。

　　1、廢水水量、水質及排放標準

　　1.1 廢水水量

　　設計處理總水量10m3/d，包括1m3/d的廠區(qū)生活污水。

　　1.2 廢水水質特點及排放標準

　　該廠地處中國西北地區(qū)，廢水處理達標后直接排入地表水體。設計出水水質要求達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)表4一級排放標準。廢水水質及出水標準如表1所示。

　　2、處理工藝流程

　　混合廢水首先經(jīng)粗細格柵攔截塊狀及大的懸浮雜質后進入調節(jié)池，調節(jié)池將不同泡制階段的廢水混合均勻水質;然后廢水進入水解酸化池，水解酸化池出水進入CASS反應池，在CASS反應池經(jīng)過好氧缺氧系統(tǒng)深度處理沉淀后，其出水達標排放。CASS反應池產生的剩余污泥回流至水解酸化池厭氧降解。工藝流程圖如圖1所示。

　　2.1 處理工藝特點

　　針對半夏泡制廢水中懸浮物含量高，且高CODCr等特點，采用水解酸化+CASS處理工藝，對間歇性排放廢水適應強，抗沖擊負荷能力強、工藝運行靈活、生化處理效果好，出水水質穩(wěn)定。水解(酸化)處理方法是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法，和其它工藝組合可以降低處理成本提高處理效率。水解酸化工藝根據(jù)產甲烷菌與水解產酸菌生長速度不同，將厭氧處理控制在反應時間較短的厭氧處理第一和第二階段，即在大量水解細菌、酸化菌作用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物，將難生物降解的大分子物質轉化為易生物降解的小分子物質的過程，從而改善廢水的可生化性，為后續(xù)處理奠定良好基礎。水解酸化-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機物轉變?yōu)槿芙庑杂袡C物，特別是工業(yè)廢水，主要將其中難生物降解的有機物轉變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理?？紤]到后續(xù)好氧處理的能耗問題，水解主要用于低濃度難降解廢水的預處理。CASS工藝是周期循環(huán)活性污泥法的簡稱，又稱為循環(huán)活性污泥工藝。該工藝流程簡單、占地面積小、投資低、生化反應動力強、沉淀效果好、運行靈活、抗沖擊負荷能力強、污泥不易膨脹、剩余污泥量少，而且脫氮除磷效果好，已經(jīng)廣泛應用于不同種工業(yè)廢水的工程實踐中，取得了良好的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。

　　因此半夏泡制廢水中生物堿、有機酸、多糖、甾醇、半夏蛋白、氨基酸、揮發(fā)油等大分子有機物先在水解酸化池中分解成小分子有機物，然后進入CASS反應池，再經(jīng)好氧―缺氧系統(tǒng)處理，有機物最終被氧化為二氧化碳和水，有機氮和無機氮經(jīng)過硝化―反硝化生物作用還原為氮氣釋放。

　　3、主要處理構筑物及設計參數(shù)

　　3.1 調節(jié)池調節(jié)池為鋼筋砼結構，采用地埋式建造。尺寸5.0m×3.0m×3.0m，有效容積為36m3，HRT為3.6d，不僅起到調節(jié)水質作用，同時作為事故應急池。調節(jié)池安裝2臺潛污提升泵進水(1用1備)，流量6m3/h，揚程10m，功率0.75kW。

　　3.2 水解酸化池

　　水解酸化池同CASS反應池合建，鋼筋砼結構，采用地下2m地上3m建造方式。水解酸化池尺寸2m×3m×5m，有效容積24m3。水力停留時間為2.4d，表面負荷為1.0m3/(m2?h)，容積負荷為0.5kg/(m3?d)，水解酸化池中安裝1臺潛水攪拌器，功率為1.5kw。CASS反應池尺寸為4m×3.0m×5m，有效水深4.0m，有效容積為48m3，其中缺氧區(qū)容積為12m3，好氧區(qū)容積36m3，容積負荷為0.26kg/(m3?d)，采用浮筒式潷水器，潷水深度0.8～1.2m，潷水體積9.6m3～14.4m3?？諝鈹U散采用旋曝氣頭，鼓風機為回轉式低噪音風機2臺(1用1備)，型號HD-501S，風量1.4m3/min，風壓50kPa，功率2.2kW。

　　4、工程調試

　　為了快速啟動水解酸化池及CASS反應池，污泥接種采用投加城市污水處理廠厭氧消化脫水污泥，投加量約為0.5t，直接一次性分別投加到水解酸化池和CASS反應池。在啟動初期，廢水進入水解酸化池后，每天間歇啟動潛水攪拌器，以保證污泥充分懸浮，快速培養(yǎng)厭氧菌群。等廢水進入CASS反應器后，采用間歇曝氣方式，曝氣2～4h，沉淀2h，繼續(xù)曝氣2～4h。廢水達到CASS反應池潷水水位后，將上清液排放。整個系統(tǒng)穩(wěn)定調試15d后，系統(tǒng)穩(wěn)定運行，活性污泥性能良好，活性污泥表現(xiàn)為絮凝體較大，沉降性好，污泥沉降比SV在30～40，污泥濃度3000～4000mg/L，出水水質清澈。鏡檢觀察出現(xiàn)的生物有鐘蟲屬、蓋蟲屬、有肋木盾纖蟲屬、獨縮蟲屬、聚縮蟲屬、各類吸管蟲屬、輪蟲類、累枝蟲屬、寡毛類等固著型種屬或匍匐型種屬。

　　5、運行結果及分析

　　系統(tǒng)自2016年8月運行以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。從表2統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，系統(tǒng)對對COD、BOD5和氨氮都有很高的去除率，分別為97.7?、98.0?和96.3?以上，出水水質均達到國家污水綜合排放標準(GB8978-1996)一級排放標準。

　　6、經(jīng)濟技術分析

　　廢水處理站總投資為27.0萬元，主要運行費用為電費，每天24元，由于污水處理站運行靈活，設備操作簡單，管理人員為廠區(qū)人員兼職。對于排水量小，污染物濃度較高，廢水排放為間歇性生產企業(yè)，該工藝適應強，運行管理方便，運行費用低。廢水處理設施運行后，可處理廢水900t/a，削減COD為2.2t/a，削減氨氮69.3kg/a，大大減輕了水體污染，環(huán)境效益明顯。

　　7、結論

　　針對半夏泡制藥材加工企業(yè)，廢水排放量小，間歇性排放，廢水中CODCr、懸浮物、NH3-N濃度較高等特點，采用水解酸化+CASS工藝，對廢水中的有機污染物進行厭氧―缺氧―好氧處理，同時進行了硝化―反硝化生物脫氮，對氨氮去除效率高。該工藝具有耐沖擊負荷高、處理效率高、運行靈活、設備操作簡單及系統(tǒng)啟動快等優(yōu)點。該廢水處理站建成后不僅滿足了現(xiàn)階段生產廢水處理需求，也能滿足該廠后續(xù)生產擴張的需要。由工藝運行數(shù)據(jù)可知，水解酸化池出水中氨氮升高，主要是由于植物蛋白水解后造成，但經(jīng)過CASS工藝后依然取得非常好的氨氮去除率，使出水水質達到國家污水綜合排放標準(GB8978-1996)一級排放標準。(來源：天水市環(huán)境監(jiān)測站)