论文导读：根据麦芽生产废水特点，采用“水解酸化-活性污泥-气浮”为主体的废水处理工艺，设计并建成了麦芽废水处理站。工程运行结果表明，在进水CODcr、BOD5和SS分别为401～832mg/L、128.2～240.2 mg/L和88～258mg/L的情况下，出水水质指标分别为CODcr 36～60 mg/ L、BOD510.2～14.6 mg/ L、SS32～50 mg/L，达到了《啤酒工业污染物排放标准》(GB19821-2005)要求，处理成本为1.17元/t。实践证明采用水解酸化-活性污泥-气浮工艺处理麦芽生产废水是一种经济有效的处理方法，为麦芽废水处理工程的设计和运行提供了成功经验。
关键词：麦芽废水，水解酸化，活性污泥法，气浮
1前言
某年产7万吨麦芽的企业，以大麦为原料，经过筛选、浸麦、发芽、干燥、除根等工序生产优质麦芽，每天产生麦芽生产废水2100 m3/ d，其中一车间废水量为1600 m3/ d，二车间废水量为500 m3/ d，由于一车间和二车间不在一个厂区，并且相距较远，故建设了2套污水处理装置。麦芽厂排放的废水主要产生于洗涤、浸泡麦芽的水以及供麦子发芽的水，浸麦废水中含有麦粒、瘪大麦、麦芒、麦皮等悬浮物，一般呈有色悬浊的溶胶状态，废水中富含有机碳水化合物、蛋白质、氨基酸等有机物，还含有苦味质、丹宁、半纤维素等难降解物质，且污染物浓度较高，排入水体后，在微生物水解酶的作用下发生降解，在降解过程中消耗大量溶解氧，极易造成水中溶解氧不足，使有机物厌氧发酵而导致水体发黑发臭。由于废水中主要含有机污染物，宜采用生化处理，考虑到出水水质要求较高，以及含有的部分难降解物质，考虑采用水解酸化预处理工艺增加废水的可生化性，采用混凝气浮工艺去除水中的磷和SS，因此设计了水解酸化-活性污泥-气浮工艺处理麦芽生产废水，通过调试运行取得了很好的处理效果。
2工艺流程及主要设计参数
2.1废水水质及排放要求
企业提供的进水水质和排放要求见表1。
表1 废水进出水设计指标
| 项目 |
CODcr （mg/L） |
BOD5 （mg/L） |
SS （mg/L） |
氨氮 （mg/L） |
TP （mg/L） |
色度 （倍） |
水温 （℃） |
pH |
| 原水 |
500~4500 |
300~1000 |
200~800 |
— |
— |
100~400 |
8~18 |
5~8 |
| 出水 |
≤60 |
≤15 |
≤50 |
≤8 |
≤1.0 |
≤30 |
— |
6~9 |
2.2工艺流程
根据原水水质指标和排放要求，确定以水解酸化-活性污泥-气浮为主体工艺处理该废水，具体工艺流程见图1。
 
图1 废水处理工艺流程图
车间废水通过下水道进入集水池，再通过潜污泵提升流经机械旋转格栅机去除浮麦和漂浮物后进入调节池，为强化调节效果，在调节池内设置预曝气，预曝气还可以使无机颗粒上的有机物质经摩擦后溶于水在后续处理构筑物中被去除；废水在调节池内均质均量，并停留一定时间，然后通过污水泵提升进入脉冲发生器，通过脉冲进水方式进入水解酸化池，通过水解酸化作用，将难降解的大分子有机物水解为小分子易降解的有机物，提高废水的可生化性；再经过好氧活性污泥法生物处理，去除含碳有机物，对氨氮进行硝化，沉淀一定时间后，处理水经过气浮去除细小的悬浮物和磷，确保出水达标排放。发表论文，气浮。由罗茨鼓风机产生的压缩空气由管道输送，通过曝气器对废水进行鼓风曝气，供给微生物呼吸所需的氧气，通过微生物的同化和异化作用，将废水中的复杂的有机物降解为CO2、H2O和其他简单物质，达到降低有机碳污染的目的。
曝气池产生的剩余污泥回流至水解酸化池，通过水解酸化可减少污泥排放量，由水解酸化池排放的剩余污泥和气浮池浮渣一起进入污泥浓缩池，浓缩后经过带式压滤机脱水，最后泥饼外运。上清液和压滤液回集水池重新处理。发表论文，气浮。
2.3主要工艺设计参数
表2 主要构筑物一览表（一车间）
| 序号 |
构筑物名称 |
主要尺寸(m) |
有效容积(m3) |
结构形式 |
备 注 |
| 1 |
集水池 |
5.0×2.0×3.4 |
29 |
钢筋混凝土 |
1个 |
| 2 |
调节池 |
14.0×10.9×4.2 |
443 |
钢筋混凝土 |
1个 |
| 3 |
水解酸化池 |
7.3×6.0×6.0 |
254 |
钢筋混凝土 |
2组并联运行 |
| 4 |
曝气池 |
19.0×6.0×5.5 |
570 |
钢筋混凝土 |
2组并联运行 |
| 5 |
沉淀池 |
6.0×4.5×5.2 |
95 |
钢筋混凝土 |
2组并联运行 |
| 6 |
气浮池 |
6.5×3.0×3.0 |
53 |
钢筋混凝土 |
1个 |
| 7 |
清水池 |
3.0×1.2×3.0 |
10 |
钢筋混凝土 |
1个 |
| 8 |
污泥浓缩池 |
Φ=2.5,H=4.5 |
19 |
砖混 |
1个 |
表3 主要设备一览表（一车间）
| 序号 |
设备名称 |
数量 |
型 号 |
主要参数 |
备 注 |
| 1 |
潜污泵 |
2 |
WQ100-110-10 |
Q=110m3/h;H=10m;N=5.5kw |
1用1备 |
| 2 |
机械格栅 |
1 |
XG800 |
栅宽800mm;间隙1.0mm;N=1.5kw |
|
| 3 |
提升泵 |
2 |
GW100-80-10-4 |
Q=80m3/h;H=10m;N=4kw |
1用1备 |
| 4 |
污泥回流泵 |
2 |
ZW65-30-18-4 |
Q=25m3/h;H=18m;N=4kw |
1用1备 |
| 5 |
罗茨鼓风机 |
3 |
SSR150 |
Q=15.95m3/min;P=49kPa;N=22kw |
2用1备 |
| 6 |
空压机 |
1 |
V-0.76/7 |
N=1.5kw |
|
| 7 |
溶气泵 |
2 |
ISG50-200A |
Q=25m3/h;H=50m;N=7.5kw |
1用1备 |
| 8 |
刮渣机 |
1 |
BT500-3000 |
N=0.75kw |
|
| 9 |
带式压滤机 |
1 |
DY-500 |
N=1.1kw |
|
| 10 |
污泥泵 |
1 |
ZW40-10-20 |
Q=10m3/h;H=20m;N=2.2kw |
|
| 11 |
反冲洗泵 |
1 |
ISG32-200A |
Q=4m3/h;H=44m;N=2.2kw |
|
| 12 |
轴流风机 |
1 |
DZ-11-5B |
N=0.37kw |
|
3运行结果与讨论
3.1调试及监测结果
该工程于2008年10月进行调试，待所有设备运转正常后，提升污水，投加菌种，第一次从某工业废水处理站接种菌种20吨，由于菌种活性较差，微生物增殖很慢；第二次又投加城市污水处理厂压滤后的剩余污泥40吨，经过驯化，虽然气温和水温较低，微生物仍增殖很快，至2008年11月出水经检测，已做到达标排放。2009年2月18日和19日（二车间）、4月14日和15日（一车间）废水处理设施出水经当地环境监测站监测(见表4)，监测结果表明各项污染物指标均达到国家《啤酒工业污染物排放标准》（GB19821-2005）和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的要求，并达到了合同中规定的出水水质，目前各种设备运转正常。
表4 当地环境监测站验收监测结果（一车间）
| 项目 |
CODcr/（mg/L） |
BOD5/（mg/L） |
SS/（mg/L） |
氨氮/（mg/L） |
TP/（mg/L） |
| 序号 |
进水 |
出水 |
去除率 |
进 水 |
出 水 |
去除率 |
进水 |
出水 |
去除率 |
进 水 |
出 水 |
去除率 |
进 水 |
出 水 |
去除率 |
| 1 |
735 |
33 |
95.5% |
220.2 |
10.2 |
95.4% |
248 |
48 |
80.6% |
19.4 |
0.752 |
96.1% |
2.64 |
0.78 |
70.5% |
| 2 |
652 |
60 |
90.8% |
195.2 |
14.6 |
92.5% |
222 |
39 |
82.4% |
25.9 |
0.68 |
97.4% |
2.81 |
0.65 |
76.9% |
| 3 |
751 |
42 |
94.4% |
225.2 |
12.6 |
94.4% |
200 |
45 |
77.5% |
25.9 |
0.739 |
97.1% |
2.88 |
0.65 |
77.4% |
| 4 |
621 |
36 |
94.2% |
187.7 |
10.8 |
94.2% |
258 |
42 |
83.7% |
18.4 |
0.747 |
95.9% |
2.48 |
0.7 |
71.8% |
| 5 |
657 |
52 |
92.1% |
195.2 |
14 |
92.8% |
236 |
38 |
83.9% |
23.2 |
0.674 |
97.1% |
2.34 |
0.68 |
70.9% |
| 6 |
731 |
48 |
93.4% |
217.3 |
13 |
94% |
240 |
50 |
79.2% |
18.6 |
0.716 |
96.2% |
2.44 |
0.72 |
70.5% |
3.2 设计运行体会
1）设计的进水水质较高，而实际工程进水CODcr只有700mg/L左右，因为通过机械旋转格栅可去除水中大量的浮麦，减小了浮麦在水中的浸泡时间，该装置可大大减少进水有机污染物浓度；将机械旋转格栅置于调节池上，去除的浮麦可自行滑入小车内，操作管理简便。发表论文，气浮。
2）水解酸化可将废水中的难溶性有机物水解成溶解性有机物，难降解大分子物质转化为易降解小分子物质，改善废水的可生化性，二车间在水解酸化池内设置填料，而一车间在调节池中设置填料，从运行结果看，在水解酸化池内设置生物填料可增大水解酸化池内生物量，有利于提高水解酸化的预处理效果。
3）脉冲发生器将废水短时间均匀释放到水解酸化池底部各布水点，瞬时成倍增大布水管的流量，促使污泥处于脉动悬浮状态，既可防止布水管的堵塞，又可避免池内的死角和短流，能增加活性污泥区高度，并且不需要耗能，降低了运行费用。
4）由于建设单位对出水水质要求较高，严于《啤酒工业污染物排放标准》（GB19821-2005）和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的要求，同时对磷、SS的去除要求也较高（TP≤1.0mg/L，SS≤50 mg/L），故在工艺设计时设置了混凝气浮工艺，通过投加混凝剂形成沉淀去除水中的磷和SS，从运行效果看，沉淀池的出水有机物、磷、悬浮物等能达到《啤酒工业污染物排放标准》（GB19821-2005）排放要求（CODcr≤80mg/L， TP≤3.0mg/L，SS≤70 mg/L），如对有机物、磷和SS排放只要求达标，可省去混凝气浮工艺。
4技术经济分析及环保效益
4.1 工程投资及运行费用
一车间和二车间污水处理站总投资261万元，其中土建费用108万元，设备及安装工程费用113万元，设计调试、监测等其他费用40万元，折合吨水投资1240元（按日处理量2100t/d计算）。直接运行费用为（以一车间为例）：电费 0.57元/t，药剂费 0.30元/t，人工费 0.11 元/t，则运行费用为0.98元/t；土建构筑物按20年折旧，设备按10年折旧，则折旧费用为0.19元/t；合计处理成本（运行费用+折旧费用）为1.17元/t。发表论文，气浮。
4.2环保效益
本工程项目实施后，每年科减少CODcr排放量1100t（按进水平均浓度1500mg/L计），减少BOD5排放量560t（按进水平均浓度750mg/L计），减少SS排放量345t（按进水平均浓度500mg/L计）。发表论文，气浮。项目的实施大大地改善了周边的水环境质量。
5结论
1）采用水解酸化-活性污泥-气浮工艺处理麦芽生产废水是可行的。发表论文，气浮。在系统进水CODcr、BOD5和SS分别为401～832mg/L、128.2～240.2mg/L和88～258mg/L时，出水CODcr 36～60mg/ L、BOD5 10.2～14.6 mg/ L、SS32～50 mg/L，达到了《啤酒工业污染物排放标准》(GB19821-2005)，并满足设计要求。
2）运行实践表明，本工程启动容易，短期内就可获得性能良好的活性污泥和生物膜，处理效果稳定，运行可靠。
3）整个处理系统操作简单、管理方便、运行稳定性高、能耗低、出水水质好。
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