泡菜廢水處理
泡菜食品廠生產中的廢水主要包括泡菜生產過程中產生的廢水和辦公區排放的生活污水,廢水有明顯的季節性差異和日時段差異,且水質波動較大,廢水中懸浮物濃度較高,鹽度約為5%(以NaCl計),屬于高鹽度、高有機物、高氮磷的廢水。由于泡菜廢水的高污染(COD、BOD、SS)、和高含鹽量，在處理工藝上是不能采用生物降解;也不能采用絮凝沉淀等一般的物化處理工藝。
泡菜生產主要過程為：將收取的新鮮蔬菜(蘿卜、醬腌菜、萵筍等)首先進行清洗(會產生部分廢水)，清洗干凈后送入鹽漬池浸漬(會產生部分廢水，即鹽漬水)，大約浸漬10到20小時后送入切菜機，根據不同的要求將蔬菜切成塊狀或絲狀，然后送入脫水車間脫水(會產生部分廢水，即脫鹽水)，脫水后的各種蔬菜攪拌并加入各種調料，分裝入袋，然后抽真空封口，清洗外包裝(會產生部分含鹽廢水)，即可裝箱入庫。
一、泡菜廢水水質分析
由以上生產工藝特點，可分析泡菜廢水處理中廢水主要污染成份為植物纖維、植物氨基酸、有機酸、醇類、食鹽及鈣鎂等多種無機元素。主要分為兩類：一是鹽漬菜水，每四個月排放一次，且排放量小，含鹽高(16%左右)，COD高，NH3-N高，可生化性差;二是精加工環節的脫鹽水、清洗水、沖洗水，目前生產規模日排放量預計約為100噸，CODcr、BOD5、SS等嚴重超過國家允許排放標準。根據同類比較分析，各類廢水的水質情況大致如下表。
鹽漬水和脫鹽水水質情況
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項 目 |
鹽漬水 |
脫鹽水 |
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PH |
4.9 |
5.8 |
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CODcr |
28000 mg/L |
4600 mg/L |
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BOD5 |
16000 mg/L |
2100 mg/L |
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SS |
10700 mg/L |
1100mg/L |
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NH3-N |
1000 mg/L |
60 mg/L |
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Nacl |
153000 mg/L |
8000 mg/L |
由于鹽漬水日產生量小，該食品公司已擬采用蒸餾法處理該廢水或外運處理。
脫鹽水各項指標也較高，且日產污水量遠大于鹽漬水日產污水量，用蒸餾法處理有些成本太高，資源浪費性大。現考慮到在整個生產工藝過程中還有大量的清洗廢水，在兩者相混合后，各項指標得到了一定的降低，尤其為影響生化反應的食鹽濃度。根據類比分析，該混合廢水的水質情況如下表。
食品廢水入水的水質情況
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項 目 |
食品廢水（脫鹽水、清洗水、沖洗水等） |
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PH |
5.5 ～ 6.5 |
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CODcr |
3500 ～ 4000 mg/L |
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BOD5 |
1800 ～ 2000 mg/L |
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SS |
1000 ～ 1200 mg/L |
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NH3-N |
60 ～ 70 mg/L |
|
Nacl |
5000 ～ 8000 mg/L |
二、設計范圍
根據該項目生產發展需要，本泡菜廢水處理設計范圍如下：
1)食品生產過程中的清洗與脫鹽廢水最大為130m3/d;
2)部分其它廢水(主要為沖洗廠區用水和部分生活廢水) 最大為20m3/d。
為了確保通過處理設施穩定達標排放，我們綜合考慮設計整個工程食品廢水最大處理量為150m3/d。
食品廢水入水水質和出水水質情況
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水質檢測項目 |
入水水質 |
出水水質 （三級標準） |
單位水量 削減情況 |
削減率 |
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PH |
5.5 ～ 6.5 |
6 ～ 9 |
||
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CODcr |
3500 ～ 4000 mg/L |
≤500 mg/L |
≥3000 mg/L |
≥85.71% |
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BOD5 |
1800 ～ 2000 mg/L |
≤300 mg/L |
≥1500 mg/L |
≥83.33% |
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SS |
1000 ～ 1200 mg/L |
≤400 mg/L |
≥600 mg/L |
≥60.00% |
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NH3-N |
60 ～ 70 mg/L |
|||
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Nacl |
5000 ～ 8000 mg/L |
該食品公司泡菜廢水處理屬于高濃度復雜性有機廢水。第一部分污水不僅COD、BOD、SS等含量很高，而還含有大量的油污、有機磷、無機磷和食鹽，對一般菌種的生長有很強的抑制性，可生化性較低，必須進行有效預處理和投加、培育耐鹽菌種來降解。第二部分污水含COD、BOD、SS等較低，可生化性好。
將第一、二部分污水相混合后，Cl-、有機磷、無機磷和油污的濃度將有所降低，但該類廢水污染指數仍然較高，且水質成分復雜，其具體特征為：BOD5/CODcr濃度比較高，SS濃度高，水中帶有強烈的酸性氣味，PH值較低，水中的磷及氨氮嚴重超標，有難于生物降解和具有抑菌作用的Cl-，因此該污水生化性較差。
3)工藝流程
現根據污水水質特點及排放情況，特設計工藝流程見后附圖。
泡菜廢水處理 1、 工藝設計說明
由于該泡菜廢水的復雜性，同時要求運行費用低廉，我們進行了多方面綜合考慮采用行之有效的預處理+生化處理+自然物化處理。
泡菜廢水處理 2、預處理
設置隔渣隔油池進行預處理。
為除去醬腌菜和調料生產廢水中的大顆粒SS和浮面油污，故我們考慮首先設置隔渣隔油池，在中間設置水力篩網，污水經過篩網截留大顆狀的SS，同時減緩入水流速使密度大的SS沉淀，有效降低一部分SS、Cl-等負荷。在后設置氣浮隔油設施，有效消除大部分油污。
泡菜廢水處理 3、生化處理
設置ABR反應池、生物反應池和曝氣池進行生化處理。
通過預處理，入水中各項污染指標都得到一定的降低，特別是SS、Cl-、色度和油污。此時水質的可生化性進一步提高，現考慮到污水中還有一部分難生物降解有機物，同時特別是CODcr、BOD5、總磷和氨氮等還不能達到排放標準，故考慮進一步生化處理。
為達到排放標準，我們首先設置ABR反應池。在微生物的共代謝作用是近幾年研究的最新成果中，在厭氧條件下，當存在或加入易降解物后，難降解物可與易降解物構成微生物的共代謝關系從而提高有機物的去除率。共代謝的結果甚至可將部分難降解物在厭氧徹底分解。根據這一原理通過將蓄泥沉淀池中的上清夜回流至ABR反應入水池中，和原來的有機物構成共代謝關系加強菌種繁殖，從而提高原有機物的厭氧處理效果。
同時ABR反應池具有以下優點：
(1)反應池結構：結構簡單，無運動部件，無需機械混合裝置;容積利用率高，造價低;不易堵塞，污泥床膨脹程度較低而可降低反應池的總高度，投資成本和運行費用低。(2)生物量特征：對生物體的沉降性能無特殊要求，污泥產生率低，剩余污泥量少，污泥齡高，不需后續沉淀池進行泥水分離。(3)工藝運行：水力停留時間短，可以間歇運行，耐水力和有機沖擊負荷能力強，對進水中的有毒有害物質具有良好的承受能力。
通過ABR反應池厭氧反應，泡菜廢水處理各項污染指標得到進一步降低，有利于進行兼氧處理，于是再設置生物反應池進行進一步處理。生物反應池是以通過土壤自凈原理為依據，有過濾田和灌溉田逐步發展來的。廢水長期以滴狀灑布在塊狀濾料上，在廢水流經的表面上會形成生物膜，生物膜成熟后，棲息在生物膜上的微生物即攝取廢水中的有機污染物質作為營養，從而使廢水得到凈化。
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