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摘要：污水处理工程在实际应用中，总会或多或少地没有按照设计工况进行运行。随着环境保护工作的日益严峻，使得我们需要面对一些日常运行工况的调整问题。同时在调整运行工况后可能出现的新情况加以分析。在工况超出常规的设计值后，运行的效果可能给我们带来新的视野。超低负荷状态下的运行，出水效果更好，可以满足更高的环保要求。
关键词：啤酒废水；超低负荷运行；深度生化；地表水水质标准；氧化塘
一、概况
啤酒废水属于高浓度有机废水，生化性好，污染浓度高。是有可能进行深度生化的废水之一。在我国大部分城市，进行大规模发展工业。部分啤酒厂原位于城市的周边，但是随着城市的发展扩大，使得原本远离居民区的啤酒企业越来越靠近城市居民生活中心。因此也给企业带来更大的环保压力，进一步降低企业对周边造成的污染就是人们必须面对的。除了搬迁之外，可以是其他方式进一步提标，降低污染物的排放。
针对生化性较好的一类废水，研究其生化后的再度生化，使其达到一个更低浓度的排放标准或者满度回用水的要求，有其必要性。
二、简介
原燕京（吉安）啤酒有限公司（原吉安啤酒厂）位于吉安市区，该企业按照环保节能减排的要求对其生产工艺进行优化，部分废水经预处理后回用，需要外排的生产用水量减少。由原污水处理厂日处理量为5000m3/d，经生产技术改革后，污水处理厂日处理任务仅有30003/d。其污水处理主体工艺如下：
其中二级水解酸化与二级接触氧化是在废水水量未减量前进行的一次改造时增加的。该项目的排放标准是按照《污水综合排放标准》GB 8978-1996中一级标准执行。实际上在废水减量后，二级水解酸化池与二级接触氧化池不运行，废水处理也可以达标排放。鉴于整个系统配置盈余，二级水解酸化池与二级接触氧化池一直在运行。废水出水指标基本达到《地表水水质标准》中IV类水水质标准。水质标准如下：
三、工艺参数分析
通过一年多的运行，将新的运行工况按照现有设施进行还原，重新核算各工段的设计参数。
1．各工段水质
啤酒废水原水水质CODcr大约为2500~3500mg/L,水质有一定波动，主要是受生产排水影响。浓度高时可达到4500~5000mg/L。经污水处理站各工段处理后，废水水质如下：
经过长期的数据分析，该企业废水CODcr浓度偏高，但是经过IC厌氧反应器后，CODcr基本稳定在400~450mg/L之间，其他指标波动也不大，为后续生化创造了有利条件。
2．各工段运行参数分析
啤酒废水的排水量有比较明显的季节波动，按照每年4~10月份的水量统计估算，大约为3000m3/d。其他月份明显低于该水量。各工段运行参数分析如下表：
上表按照平均进水量为3000m3/d核算，IC厌氧反应器平均COD容积负荷为6.2kgCOD/m3·d，底层颗粒污泥层负荷大约为12kgCOD/m3·d（设计值），上部污泥负荷大约为1.2kgCOD/m3·d（设计值）。颗粒污泥良好，但是产量不高，无剩余颗粒污泥排出。一级水解酸化和接触氧化池中挂有弹性立体生物填料，填料上附着生物膜较多，实际生物量较大。二级水解酸化和接触氧化池中也有弹性立体生物填料，附着生物膜较少，大部分为藻类。
经过对二级水解酸化和接触氧化池污泥镜检发现，污泥中含有大量细菌、藻类、原生动物及后生动物。取水肉眼可见水蚤、红虫等水生动物。生物填料上附着大量藻类。其运行状态与氧化塘、人工湿地等相似。其出水水质也完全达到氧化塘、人工湿地等工艺的出水。
四、与其他工艺的比较
稳定塘工艺，净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。在氧化塘中培养微生物、水生植物、水生动物等，形成较为完善的生态系统，将污染物进行降解人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。
参照《污水稳定塘设计规范》(CJJT54-93)以及《人工湿地污水处理工程技术规范》（HJ2005-2010）等规范资料，完全曝气塘设计所取BOD5表面负荷为200~400kgBOD5/104m2d,有效水深为3~5m，如果是作为深度处理的好氧塘，则所取BOD5表面负荷为≤10kgBOD5/104m2d。常规处理好氧塘BOD5表面负荷为20~30kgBOD5/104m2d。人工湿地中垂直流人工湿地负荷较水平流人工湿地高，即使是垂直流人工湿地用作深度处理时设计COD表面负荷为≤20g/m2d，一般填料深度为0.8m~1.4m。
按照上述表2和表3统计的数据看，按照BOD5/COD比值为0.25核算，将稳定塘和人工湿地设计参数折算成COD容积负荷如下表4：
通过上表可以看出，超低负荷生化处理的COD容积负荷比传统的人工湿地及稳定塘都要高出许多。出水水质也非常好。采用混凝土水池建设，应用范围更广。
五、结束语
生化处理工艺作为公认的低成本污水处理工艺，不论从经济性、稳定性、可操作性等方面都有其绝对的优势。随着环保压力越来越大，更多的企业废水被要求回用。从污水到回用水，采用生化工艺能够满足要求的，应作为首选。部分废水经过生化后，可生化性降低，则可适当增加催化氧化工艺，将废水做到满足再度生化，也有一定空间。
让更多行业的废水适应超低负荷生化工艺的处理，让处理系统更加高效化、减少初次投资、减小超低负荷生化处理工艺的占地等方面的研究，有待专业人士深层次挖掘。相信在以后的废水处理中具有广泛的应用前景。
论文作者:陈冬林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/31
标签：废水论文; 负荷论文; 生化论文; 湿地论文; 污泥论文; 工艺论文; 工段论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;