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摘要：采用气浮+铁碳微电解+混凝沉淀+UASB+AO+机械过滤工艺处理大蒜加工废水，处理规模为20000m3/d。工程建成投入运营后，处理效果稳定，出水达到《污水综合排放标准-GB8978-1996》一级B标准
关键词：大蒜加工废水、UASB、气浮、铁碳微电解、接触氧化
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2021）-9-275
1、工程概况
某企业从事大蒜加工行业，在大蒜加工中会产生大量废水，根据大蒜加工废水的组成成分来看，构成较为复杂，其中以大蒜素为主，该物质是大蒜中所有活性成分的统称，包含有氨基酸、糖类等各种化合物。除此之外，大蒜废水当中还包含有微生物、多糖以及其他类型微量元素。总的来说，大蒜切片加工废水存在氨氮、季节性等特点，因为大蒜素的存在，此类型废水属于高浓度难降解废水。[1]
2、进出水水质及规模
设计规模为2000m3/天进水水质：COD5000mg/L，氨氮150mg/L， 出水水质标准参照《污水综合排放标准-GB8978-1996》一级B标准。
3、工艺流程及说明
工艺流程为：原水—格栅—调节池—气浮—微电解—混凝沉淀—UASB—缺氧池—接触氧化—二沉池-机械过滤—出水。
机械格栅：通常情况下，机械格栅会设置在调节池之前，属于废水进水的一段，在格栅井内还需要合理设置机械格栅，以便能够有效去除废水中较大悬浮物，确保其他管路系统不会被堵塞，保障废水处理工作顺利开展。
均质调节池：在匀质调节池内利用空气搅拌方式进行均质均量。以降低来水水质的不稳定性带来后续生化处理系统的水量及有机负荷冲击。
溶气气浮：调节池出水提升至气浮设备。这里的溶气气浮代表的是在压力的作用下，促使空气得以与水相融，进而使其达到过饱和状态。达到该状态之后需要在常压下，将溶气水中的空气通过微细气泡排除，进行气浮。
铁碳微电解：在铁碳微电解过程中，该工艺是以金属材料为基础，利用腐蚀电化学原理，通过不同电极电位之间的作用，促使两种金属或者金属与非金属物质接触在一起，而后将浸泡在电解质溶液当中，该溶液具有传导性特点。这一电解过程会发生电池效应，进而在反应过程中形成诸多微小的腐蚀原电池。电池的阳极将会因为腐蚀反应逐渐被消耗。与此同时，该反应还会诱发一系列协同作用。因此整个铁碳微电解反应，是吸附、电化学、絮凝、电沉积等各种反应相互作用的结果。
UASB厌氧反应器：板式换热器出水利用余压提升至厌氧反应器，本工程厌氧反应器采用上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的形式。
整个UASB有气液固、污泥反应区以及气室這三部分构成。在反应过程中，底部反应区内将会留存厌氧污泥，此类型污泥具有良好的沉淀、凝聚特点，长期下来该污泥会在最底部形成污泥层。在处理废水过程中，废水会通过污泥层，将污泥当中的相关有机物直接分为，这是微生物的作用效果，最终相关有机物会转变为沼气。与其他类型的厌氧反应器相较有下述优点：
1. 污泥床内生物量多，折合浓度计算可达20～30g/L;
2. 容积负荷率高，在中温发酵条件下，一般可达10kgCOD/（m3.d）左右，甚至能够高达15～40kgCOD/（m3.d）。 [2]
3. 操作简单、运用方便，不用借助污泥回流装置等，也不需要填充相关填料，也不用设置搅拌装置，整体造价较低，方便工作人员进行管理，在运行过程中也不会出现堵塞现象。
缺氧池：UASB出水自流进入缺氧池，此时水中的溶解氧低于0.5，构建缺氧环境，以便能够促使缺氧微生物良好生长。这一环节的主要作用在于将污泥当中的有机物高效降解。与此同时，回流混合液当中的硝酸盐氮与亚硝酸盐氮要在反硝化菌的作用下变成氮气溢出。
接触氧化池：在此环节需要应用生物接触氧化法，在此过程中需要在池中合理设置生物载体，微生物会以生物载体为基础进行生长。当食物以及溶解氧满足相关需求时，微生物的繁殖速度也会有所增加，最终促使其生物膜不断增厚。此时，污水以及溶解氧当中存在的有机物会不断扩散，最终为微生物利用。但是需要注意的是，一旦微生物达到相关厚度，氧气将会无法向生物膜内部扩散，此时会导致好氧菌死亡，而厌氧菌此时会在内膜层不断繁殖，最终形成厌氧层。
二沉池：好氧生化后的废水进入二沉池进行泥水分离，上清液自流至气浮设备。
污泥处理系统：本系统设置了1座污泥浓缩池。由各处理单元排放的浮渣、物化污泥等直接排入浓缩池当中。经过经过重力浓缩有效减小污泥体积后，把污泥泵提提高到带式压滤机开展脱水处理。
4、工艺特点
（1）核心铁碳微电解工艺，在严格控制运行工况条件下，去除能力能够达到50%以上，同时能够改善原水的可生化性。
（2）核心厌氧处理工艺采用UASB 上流式厌氧污泥反应床，负荷高，效果好，运行稳定，占地小。还可回收能源（沼气），具有一定的经济效益。
（3）核心好氧处理工艺接触氧化工艺，处理效率高，耐负荷冲击，产生的污泥量少。
5、工艺系统配置及参数
①格栅槽：尺寸3米×0.8米×2米，钢筋混凝土结构。配备设备：机械格栅1台，宽度700mm，栅隙5mm。
4.2均质调节池
②调节池：尺寸16米×8米×5米，钢筋混凝土结构。有效容积512m3，停留时间6.14h。配备设备：回转式风机2台，风量2.2m3/min，风压5米;提升泵2台，流量100m3/h，扬程15米。电磁流量计1台，管径DN125.
③溶气气浮：碳钢结构，尺寸8米×2.5米×2.5米，共2座。分离区表面负荷：5m3/㎡h，回流比30%。配备设备：空压机2台，气量0.0250.025m3/min，气压0.6bar;溶气泵4台，流量15m3/h，扬程60米。溶气罐2台，Φ1000*4130mm;配套加药装置1套。
④微电解反应器：碳钢防腐结构，共3座，尺寸Φ2820×6000mm，填料高度2.5米，停留时间1.22h。配备设备：曝气风机2台，风量1.4m3/min，风压6米;加酸装置1套，1.5m3
⑤混凝沉淀池：1座，尺寸为10米×4米×5米，钢砼结构，表面负荷2.65m3/㎡h。配套设备：PAC加药装置1套，1.5 m3;PAM加药装置1套，1.5 m3;排泥泵2台，Q=10m3/h，H=20米。
⑥UASB厌氧反应器：钢砼结构，共4座，单座尺寸为10米×10米×10米，停留时间43.2h。配套设备：三相分离器4套，尺寸10米×10米，不锈钢材质;水封罐4台，尺寸Φ1210*1200mm;内循环泵3台，150m3/h，H=5米。
⑦缺氧池：2座，钢砼结构，尺寸为5米×10米×5米，停留时间5.3h。配套设备：潜水搅拌4台，功率1.5kw，不锈钢材质。
6、运行成本估算
运行电费约1.32元/吨水，运行药剂费合计约0.40元/吨水，吨水人工费用为0.16元。
总运行费=电费+药剂费+人工费=1.32+0.40+0.16=1.88元/吨水。
7、结论
该污水处理站投运三个月后，出水COD及氨氮均达标排放。其中COD<60mg/L，氨氮<5mg/L。本工程的成功实施表明，气浮+铁碳微电解+UASB+AO工艺作为大蒜加工废水的处理是可行的。该工艺具有出水水质好、易于维护操作、可以有效抗水力及有机负荷冲击。可为其他类似类型的废水提供可供参考的设计参数及工程经验。
参考文献
[1] 陈西良.大蒜加工废水处理研究进展. 山东化工 2019，48（23），225-226
[2]边玉兴、肖红.UASB反应器的设计。污染防治技术. 1993，（03），14-18
江苏盛立环保工程有限公司 江苏 南京 210019
关键词：大蒜加工废水、UASB、气浮、铁碳微电解、接触氧化
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2021）-9-275
1、工程概况
某企业从事大蒜加工行业，在大蒜加工中会产生大量废水，根据大蒜加工废水的组成成分来看，构成较为复杂，其中以大蒜素为主，该物质是大蒜中所有活性成分的统称，包含有氨基酸、糖类等各种化合物。除此之外，大蒜废水当中还包含有微生物、多糖以及其他类型微量元素。总的来说，大蒜切片加工废水存在氨氮、季节性等特点，因为大蒜素的存在，此类型废水属于高浓度难降解废水。[1]
2、进出水水质及规模
设计规模为2000m3/天进水水质：COD5000mg/L，氨氮150mg/L， 出水水质标准参照《污水综合排放标准-GB8978-1996》一级B标准。
3、工艺流程及说明
工艺流程为：原水—格栅—调节池—气浮—微电解—混凝沉淀—UASB—缺氧池—接触氧化—二沉池-机械过滤—出水。
机械格栅：通常情况下，机械格栅会设置在调节池之前，属于废水进水的一段，在格栅井内还需要合理设置机械格栅，以便能够有效去除废水中较大悬浮物，确保其他管路系统不会被堵塞，保障废水处理工作顺利开展。
均质调节池：在匀质调节池内利用空气搅拌方式进行均质均量。以降低来水水质的不稳定性带来后续生化处理系统的水量及有机负荷冲击。
溶气气浮：调节池出水提升至气浮设备。这里的溶气气浮代表的是在压力的作用下，促使空气得以与水相融，进而使其达到过饱和状态。达到该状态之后需要在常压下，将溶气水中的空气通过微细气泡排除，进行气浮。
铁碳微电解：在铁碳微电解过程中，该工艺是以金属材料为基础，利用腐蚀电化学原理，通过不同电极电位之间的作用，促使两种金属或者金属与非金属物质接触在一起，而后将浸泡在电解质溶液当中，该溶液具有传导性特点。这一电解过程会发生电池效应，进而在反应过程中形成诸多微小的腐蚀原电池。电池的阳极将会因为腐蚀反应逐渐被消耗。与此同时，该反应还会诱发一系列协同作用。因此整个铁碳微电解反应，是吸附、电化学、絮凝、电沉积等各种反应相互作用的结果。
UASB厌氧反应器：板式换热器出水利用余压提升至厌氧反应器，本工程厌氧反应器采用上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的形式。
整个UASB有气液固、污泥反应区以及气室這三部分构成。在反应过程中，底部反应区内将会留存厌氧污泥，此类型污泥具有良好的沉淀、凝聚特点，长期下来该污泥会在最底部形成污泥层。在处理废水过程中，废水会通过污泥层，将污泥当中的相关有机物直接分为，这是微生物的作用效果，最终相关有机物会转变为沼气。与其他类型的厌氧反应器相较有下述优点：
1. 污泥床内生物量多，折合浓度计算可达20～30g/L;
2. 容积负荷率高，在中温发酵条件下，一般可达10kgCOD/（m3.d）左右，甚至能够高达15～40kgCOD/（m3.d）。 [2]
3. 操作简单、运用方便，不用借助污泥回流装置等，也不需要填充相关填料，也不用设置搅拌装置，整体造价较低，方便工作人员进行管理，在运行过程中也不会出现堵塞现象。
缺氧池：UASB出水自流进入缺氧池，此时水中的溶解氧低于0.5，构建缺氧环境，以便能够促使缺氧微生物良好生长。这一环节的主要作用在于将污泥当中的有机物高效降解。与此同时，回流混合液当中的硝酸盐氮与亚硝酸盐氮要在反硝化菌的作用下变成氮气溢出。
接触氧化池：在此环节需要应用生物接触氧化法，在此过程中需要在池中合理设置生物载体，微生物会以生物载体为基础进行生长。当食物以及溶解氧满足相关需求时，微生物的繁殖速度也会有所增加，最终促使其生物膜不断增厚。此时，污水以及溶解氧当中存在的有机物会不断扩散，最终为微生物利用。但是需要注意的是，一旦微生物达到相关厚度，氧气将会无法向生物膜内部扩散，此时会导致好氧菌死亡，而厌氧菌此时会在内膜层不断繁殖，最终形成厌氧层。
二沉池：好氧生化后的废水进入二沉池进行泥水分离，上清液自流至气浮设备。
污泥处理系统：本系统设置了1座污泥浓缩池。由各处理单元排放的浮渣、物化污泥等直接排入浓缩池当中。经过经过重力浓缩有效减小污泥体积后，把污泥泵提提高到带式压滤机开展脱水处理。
4、工艺特点
（1）核心铁碳微电解工艺，在严格控制运行工况条件下，去除能力能够达到50%以上，同时能够改善原水的可生化性。
（2）核心厌氧处理工艺采用UASB 上流式厌氧污泥反应床，负荷高，效果好，运行稳定，占地小。还可回收能源（沼气），具有一定的经济效益。
（3）核心好氧处理工艺接触氧化工艺，处理效率高，耐负荷冲击，产生的污泥量少。
5、工艺系统配置及参数
①格栅槽：尺寸3米×0.8米×2米，钢筋混凝土结构。配备设备：机械格栅1台，宽度700mm，栅隙5mm。
4.2均质调节池
②调节池：尺寸16米×8米×5米，钢筋混凝土结构。有效容积512m3，停留时间6.14h。配备设备：回转式风机2台，风量2.2m3/min，风压5米;提升泵2台，流量100m3/h，扬程15米。电磁流量计1台，管径DN125.
③溶气气浮：碳钢结构，尺寸8米×2.5米×2.5米，共2座。分离区表面负荷：5m3/㎡h，回流比30%。配备设备：空压机2台，气量0.0250.025m3/min，气压0.6bar;溶气泵4台，流量15m3/h，扬程60米。溶气罐2台，Φ1000*4130mm;配套加药装置1套。
④微电解反应器：碳钢防腐结构，共3座，尺寸Φ2820×6000mm，填料高度2.5米，停留时间1.22h。配备设备：曝气风机2台，风量1.4m3/min，风压6米;加酸装置1套，1.5m3
⑤混凝沉淀池：1座，尺寸为10米×4米×5米，钢砼结构，表面负荷2.65m3/㎡h。配套设备：PAC加药装置1套，1.5 m3;PAM加药装置1套，1.5 m3;排泥泵2台，Q=10m3/h，H=20米。
⑥UASB厌氧反应器：钢砼结构，共4座，单座尺寸为10米×10米×10米，停留时间43.2h。配套设备：三相分离器4套，尺寸10米×10米，不锈钢材质;水封罐4台，尺寸Φ1210*1200mm;内循环泵3台，150m3/h，H=5米。
⑦缺氧池：2座，钢砼结构，尺寸为5米×10米×5米，停留时间5.3h。配套设备：潜水搅拌4台，功率1.5kw，不锈钢材质。
6、运行成本估算
运行电费约1.32元/吨水，运行药剂费合计约0.40元/吨水，吨水人工费用为0.16元。
总运行费=电费+药剂费+人工费=1.32+0.40+0.16=1.88元/吨水。
7、结论
该污水处理站投运三个月后，出水COD及氨氮均达标排放。其中COD<60mg/L，氨氮<5mg/L。本工程的成功实施表明，气浮+铁碳微电解+UASB+AO工艺作为大蒜加工废水的处理是可行的。该工艺具有出水水质好、易于维护操作、可以有效抗水力及有机负荷冲击。可为其他类似类型的废水提供可供参考的设计参数及工程经验。
参考文献
[1] 陈西良.大蒜加工废水处理研究进展. 山东化工 2019，48（23），225-226
[2]边玉兴、肖红.UASB反应器的设计。污染防治技术. 1993，（03），14-18
江苏盛立环保工程有限公司 江苏 南京 210019