水果深加工廢水治理MBBR工藝
上海市某企業(yè)可以生產(chǎn)5萬噸/年蘋果、黃桃等水果罐頭，在深加工生產(chǎn)中產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水包含了高濃度的BOD5、COD和一部分氨氮，對環(huán)境帶來嚴重的威脅。為解決上海市該企業(yè)水果深加工廢水中的BOD5、COD高濃度污染物，企業(yè)采用了水解酸化和MBBR的組合工藝治理深加工產(chǎn)生的廢水。本論文就上海市該企業(yè)的水果深加工廢水處理中的MBBR工藝作了深入研究。經(jīng)過一年的穩(wěn)定運行表明，BOD5、COD、氨氮等指標能長期、穩(wěn)定達到國家污水綜合排放標準。
1、項目背景
上海市某企業(yè)水果深加工過程中產(chǎn)生的廢水污染物主要是BOD5、COD等，其中廢水的產(chǎn)生量約620m3/d，在監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)，BOD5濃度約為730mg/L，COD濃度約為1030mg/L，氨氮濃度約為45mg/L。
2、水果深加工廢水治理中MBBR工藝過程
該企業(yè)的廢水有機物濃度高，有較好的可生化性，采用水解酸化和MBBR的工藝路線，廢水處理工藝的流程為：廢水→格柵→平流沉砂池→集水井→微濾機→調節(jié)池→氣浮池→水解酸化池→MBBR→二沉池→出水。
廢水以自流的方式進入格柵井中，通過格柵過濾掉廢水中的固體雜質，自流進入平流沉砂池，砂水分離后進入到調節(jié)池，以實現(xiàn)調節(jié)水質水量的作用。調節(jié)池內的廢水經(jīng)過提升泵，開啟氣浮設備，大量微細氣泡逐漸產(chǎn)生，充分接觸水中的懸浮物和膠體，微氣泡上粘附了水中的懸浮絮體，水面上會漂浮大量的氣泡，一旦浮渣形成就可以將其刮去，通過氣浮可以去除水中大部分的色度和SS。
氣浮出水進入水解酸化池，在池內有培養(yǎng)繁殖的厭氧微生物，其中PH的值最小是6.8，最大是8.0，水的溫度穩(wěn)定在38°以下，在缺氧環(huán)境下其中的優(yōu)勢水解菌會將這些有機物類的大分子慢慢溶解為小分子的溶解性物質，酸菌協(xié)同下降解大分子生物，形成有機酸小分子有機物后可以使得水中的BOD5和COD去掉一部分，其中BOD5/COD比值增加，廢水的可生化性也可進一步改善，水質均質均量過程完成，后續(xù)單元更不會受到來自水質水量變化帶來的影響。生化系統(tǒng)將會產(chǎn)生一些剩余污泥，在回流后可以實現(xiàn)污泥的消化減量。
水解酸化過程后的廢水進入MBBR池中，借助于MBBR工藝的原理可以在反應器中加入一定數(shù)量懸浮載體，反應器中的生物種類及生物量逐步提高，同時反應器的處理效率提高，在填料密度和水接近狀態(tài)下曝氣后完全混合，其中的微生物有氣、液和固三相的生長環(huán)境。水中的載體發(fā)生碰撞和剪切以后，空氣中的氣泡將會不斷變得細小，氧氣利用率顯著增加，載體中的生物種類顯著增加，在內部生長過程會產(chǎn)生厭氧菌，且外部會產(chǎn)生大量的好氧菌，載體都可以看做是微型反應器，反硝化和硝化反應就會同時發(fā)生，處理的效果尤為顯著。MBBR出水后進入到沉淀地，進行泥水分離，污泥回流后到前端的生化系統(tǒng)，完成廢水處理的整個過程。
3、MBBR工藝流程的特點
上海市該企業(yè)的這一項目生產(chǎn)廢水量有機物含量多，BOD5和COD的濃度高，要想完全處理掉BOD5和COD等污染物僅僅依靠常規(guī)活性污泥法很難完成。采用水解酸化處理工藝完成前期處理，將大分子有機物降解為小分子有機物，后續(xù)的MBBR工藝流程處理壓力減輕，廢水治理效果顯著提高。
4、設計參數(shù)與主要功能單元
水果深加工廢水處理中的MBBR工藝流程的應用，需要一定的功能單元和參數(shù)設計，廠區(qū)污水管道收集的廢水進入集水井中，其設計的有效容積為60m3。氣浮池的作用不僅僅是去除水中的色度，還要去除水中的SS，設計有效容積為200m3，水解酸化池的有效容積是350m3。MBBR池的作用過程，借助于微生物的一些作用降解廢水中的有機物，設定MBBR池的有效容積是620m3。
5、結論與總結
5.1 結論
企業(yè)采用水解酸化加MBBR組合工藝處理水果深加工廢水，處理水出水水質達到國家《污水綜合排放標準》的標準，符合排放要求，處理水的BOD5、COD、氨氮排放濃度分別是11mg/L、58mg/L和5mg/L。
5.2 總結
MBBR工藝主要是采用生物膜法的原理，充分體現(xiàn)了活性污泥法的特點，又打破了傳統(tǒng)活性污泥法的局限性。MBBR工藝的載體填料采用特殊的結構，使得填料有很大的使用面積，增加了容積負荷，以投加載體填料的方式提升了處理能力，提高了處理效果。這一過程有很強的耐沖擊性和穩(wěn)定性，運行過程安全可靠。池體不易堵塞，充分利用池體的容積，沒有死角，系統(tǒng)靈活方便易于運行維護。在選擇不同填料填充后，提升了現(xiàn)有系統(tǒng)的處理能力。一般來說，影響MBBR工藝處理效果的有三個主要因素，一個是PH值，直接影響廢水生物脫氮工藝處理過程的效果，另一個則是溶解氧，溶解氧的含量直接影響著污染物的去除率。污泥回流比也直接影響反硝化脫氮工藝的處理效率，保證混合液有較大的回流比，能有效提高氮的去除率，抑制反硝化反應。MBBR工藝有很長的使用壽命，生物填料系統(tǒng)非常耐用，其中的出水裝置和曝氣系統(tǒng)無需頻繁更換。選用MBBR工藝處理水果深加工廢水，主要是由于MBBR工藝有較長的污泥齡，會產(chǎn)生很多硝化菌，明顯優(yōu)于活性污泥法的脫氮效果，結合原來的水解酸化工藝，可以作為一種活性污泥，在較低曝氣量的情況下保證系統(tǒng)處于完全流化的狀態(tài)，避免短流，也縮小了反應器總體積，降低整體投資，系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定，經(jīng)濟效益高。
6、結語
MBBR工藝處理水果深加工廢水效果顯著，不僅可以降低水果深加工中廢水中的COD、BOD5含量，也有較高的脫氮效果。MBBR工藝在未來的發(fā)展中，不僅僅可以用于水果深加工的廢水處理，也將廣泛地應用于工業(yè)污水及城市污水處理廠的升級改造中，為環(huán)境改善和城市污水健康處理帶來更大的經(jīng)濟效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。(來源：湖南海利高新技術產(chǎn)業(yè)集團有限公司)