陜西某企業主要生產加工濃縮果汁及副產品香精等，在果汁生產濃縮過程中產生大量果汁廢水(1200m3/d)，主要來源于原料果清洗、超濾駐留罐底物排放、超濾及樹脂罐清洗、冷卻器多余冷凝水及空中沖洗等環節。廢水中含有大量的糖類、果膠、果渣及水溶物和纖維素、果酸、單寧、礦物鹽等，屬于高濃度有機廢水，具有以下特性：

　　①COD濃度高，通常COD多8000mg/L，B0D43000mg/L，B/C>0.3，可生化性較好;

　　②SS含量相當高，含有大量的果渣、果肉及果屑等細小懸浮物，SS為800~5000mg/L，易致水體pH值大幅降落，進水pH值最低可達4.0左右;

　　③廢水中營養成分單一，氮、磷及微量元素等營養物質缺乏;

　　④受水果收買時節的影響，果汁加工時間通常為每年的8月一12月，其他時間處于停產狀態，基本不排放廢水。

　　果汁生產廢水具有水量大、污染物濃度高、水質動搖大等特性，若不加以處置直接排放，會對四周環境形成嚴重影響。該果汁廠地處陜西某縣城郊，現有的城鎮污水廠配套設備受納量根本飽和，需自行將廢水處理到達排放規范后再匯人市政管網，故本工程設計處置出水規范為《城鎮污水處置廠污染物排放規范》(GB18918—2002)—級B排放規范。

　　一、廢水水量、水質

　　廢水來源主要包括洗果水、樹脂清洗水、超濾反洗廢水及其他清洗水。廢水排放量為1200m3/d，處置出水水質執行《城鎮污水處置廠污染物排放規范》(GB18918—2002)的一級B排放規范。進水水質及排放規范見表1。

　　二、工藝流程

銘盛環境通過對廢水水質進行分析，并結合多年工業廢水處理經驗，確定采用“絮凝沉淀+IC+曝氣池+生物接觸氧化”組合工藝對果汁生產廢水進行處理，具體廢水處置工藝流程見圖1。

生產廢水首先經機械格柵去除大塊的果肉及雜質，再進人隔渣池。隔猹池為兩池串聯，出水自流人集水井內，經泵提升至水力篩，進一步去除蘋果籽、蘋果梗等雜質后流人調理水池。調理水池設有攪拌設備，廢水經均質均化后，由水泵定量排人混凝沉淀池，小絮體發作匯集并沉于池底，上清液自流入內循環(IC)厭氧反響器進水池內。在進人IC前廢水COD為3000?4000mg/L。IC進水池為IC厭氧反響器的配水池，用于保證進水的溫度及營養物質。IC厭氧反響器為地上鋼制構造，其出水自流入沉淀槽內。厭氧反響產生的沼氣經脫硫后排人果渣烘干車間作為燃料。沉淀槽出水排人好氧生化單元，污泥回流至IC厭氧反響器內。經IC厭氧處置后的COD約為150~300mg/L。好氧生化單元分兩段，一段為活性污泥池+中沉池，二段為生物接觸氧化池+二沉池。生化處置出水經砂濾后即可滿足《城鎮污水處置廠污染物排放規范》(GB18918—2002)—級B排放規范。

　　混凝沉淀及好氧生化剩余污泥均排入污泥儲池，再定量提升至自流罐內，與PAM充沛混合后泵人帶式污泥脫水機實施脫水處置。

　　三、主要構筑物及設計參數

　　主要構筑物及設計參數見表2。

　　四、啟動及運轉效果

　　4.1 IC厭氧反響器的啟動

　　IC的啟動水源采用廠內的過時香精及局部設備沖洗廢水及少量的生產廢水，調理COD濃度約5000mg/L，并適量補充氮、磷等物質及微量元素。為保證IC快速啟動，采用來自淀粉行業的厭氧顆粒污泥，投加量約30t，并補充局部絮狀污泥。厭氧顆粒污泥的技術指標見表3

　　在生產開端前1個月，采用進水2h、間歇2h的間歇進水形式，以設計負荷的20%作為啟動負荷，對厭氧反響器實施啟動。嚴厲控制進水溫度為30~35℃，pH值為6.5~7.5，逐漸提升負荷，增加實踐生產廢水。經過40天的調試，IC厭氧反響器對COD去除率可到達80%以上，且經過實時監測出水SS及VFA/ALK等數據，確認IC已根本滿足生產需求，開端正常進水。

　　4.2 處置效果

　　果汁生產周期自當年8月至次年1月，約5個月。以11月的運轉數據為例，調查各處置單元對COD等指標的處置效果及穩定運轉狀況。

　　4.2.1 預處置單元

　　調理水池之前的隔渣池等前處置設備主要用于去除廢水中的泥砂等無機物及大塊的碎蘋果，故對預處置效果的調查主要指調理水池及之后的混凝單元對COD的去除效果(見圖2)。

　　由圖2可見，調理水池進水COD在2000~10000mg/L范圍內動搖，但預處置單元對COD的去除率根本穩定在45%~50%，出水SS在300~600mg/L之間動搖。

　　4.2.2 IC厭氧單元

　　IC厭氧反響器作為中心單元，其能否穩定運轉直接決議了整體工藝的處置效果。在運轉過程中嚴厲控制進水溫度為30~35PH值為6.5~7.5，并適量投加碳酸氫鈉控制VFA/ALK<0.3，投加尿素和磷酸二銨補充必要的氮、磷等營養元素，處置效果如圖3所示。

　　由圖3能夠看出，IC運轉穩定，固然進水COD有一定動搖，但IC出水COD根本穩定在200~300mg/L，對COD的去除率最高可達90%以上，出水的SS<400mg/L，根本與進水SS濃度相當。

　　4.2.3 好氧+過濾單元

　　由于TC處置出水水質較穩定，且廢水可生化性也有所改善，故經兩級好氧處置后的出水COD可根本穩定在60mg/L，再經砂濾后可滿足排放規范。好氧單元對COD的去除率可達70%以上，詳細如圖4所示。

　　4.3 技術經濟剖析

　　該工程建立投資為425萬元，占地約2000m2，主要為半地上混凝土構造。運轉費用主要包括電費、藥劑費及人工費。耗電量約2784kW?h/d，電費為1.85元/m3。藥劑方面主要用于pH值的調理及補充氮、磷等營養素，藥劑費為0.96元/m3。IC反響器主要在冬季運轉，需耗用約40t/d的蒸汽用于IC的加熱，運轉費用約0.5元/m3。

　　五、結論

　　①采用IC+曝氣池+生物接觸氧化工藝處置高濃度果汁生產廢水具有良好的處置效果，預處置單元COD去除率為50%左右，IC厭氧單元對COD的去除率高達90%以上，好氧主體工藝采用曝氣池分離生物接觸氧化工藝，COD去除率到達70%，出水水質可滿足《城鎮污水處置廠污染物排放規范》(GB18918—2002)的一級B排放規范。

　　②IC作為中心單元，其穩定運轉是保證系統處置效果的關鍵，應充沛注重及發揮預處置的作用，嚴厲控制IC進水無機質的含量，控制進水溫度為30~35℃，VFA/ALK<0.3及pH值為6.5~7.5。

　　③采用厭氧顆粒污泥啟動IC厭氧反響器，調試時間大幅縮短，40天即可完成IC滿負荷運轉。