某食品加工廠占地100 余畝，其中主廠區主要為蜜餞果脯車間和豆干車間。蜜餞果脯工藝有鹽漬、漂洗、蒸煮、制醬、成型、烘干、曬坯、糖制、調味、脫鹽、脫水等生產環節，豆干工藝有清洗、浸泡、碾磨、去水、切坯、消毒、鹵制、過油、調味等生產環節。廢水來源為原料處理設備、殺菌、各種容器、設備的清洗水等，污水特點為COD、BOD5濃度高，鹽度高。目前對此類廢水還沒有有效的處理方法。筆者采用氣浮-厭氧水解酸化-SBR 組合工藝對該廠廢水進行處理研究，為該廠廢水處理工程的設計提供依據。

1 試驗材料與方法

  1.1 原水來源與水質

  原水取自蜜餞果脯車間與豆干車間廢水的匯合排污口，水質渾濁，色度較高且呈暗紅色，有機物含量高，散發惡臭。靜置1 d 左右，下部有大量沉淀物，上清液中含有油脂。原水水質：pH 為3.5～4.0，COD、BOD5、TP、NH4+-N、動植物油分別為5 000～6 000、2 000～2 500、30～33、19～22、430～467mg/L。

  1.2 試驗裝置與流程

  實驗流程見圖1。氣浮柱為D 100 mm×1 500 mm的有機玻璃柱，采用壓力溶氣罐產生溶氣水。厭氧處理裝置采用兩根直徑為100 mm有機玻璃柱串聯，內置懸掛式纖維填料，整個裝置放于恒溫箱內，維持溫度在35 ℃。SBR 反應器采用兩根尺寸為D 200 mm×1 200 mm 有機玻璃柱，每根有效容積約為20 L。

 1.3 分析方法

COD 的測定采用重鉻酸鉀標準法，BOD5采用YSI-model 測定儀（美國金泉儀器公司）快速測定，SS 采用重量法測定。

2 試驗結果與討論

2.1 氣浮試驗

先采用氣浮柱對廢水進行氣浮。實驗過程中，將廢水沉淀后的上清液調至中性后注入帶攪拌槳的加藥槽內，投加PAC 藥劑進行絮凝反應，絮凝后的廢水泵入氣浮柱內。氣浮柱內的溶氣水由壓力溶氣罐提供，罐內工作壓力保持在0.3 MPa 左右，所得溶氣水經釋放器釋放后進入氣浮柱。氣浮出水一部分回流至溶氣罐，另一部分作為出水排水。著重探討了PAC 投加量和出水的回流比對氣浮效果的影響。

（1）PAC 投加量對氣浮效果的影響。在溶氣罐內工作壓力為0.3 MPa、出水回流體積為廢水體積50%的條件下，研究了PAC 投加量對氣浮柱出水水質的影響，結果如圖2 所示。

從圖2 可以看出，隨著PAC 投加量的增加，氣浮池出水中COD 與SS 的去除率都逐步增加。當PAC 投加量為70mg/L 時，COD 去除率能夠達到25%。隨著PAC 投加量的繼續增加，COD 與SS 的去除率增加幅度有限。考慮到工程運行的經濟性，確定PAC 投加量為70mg/L。

（2）回流比對氣浮效果的影響。在溶氣罐內工作壓力為0.3 MPa、PAC 投加量為70mg/L 的條件下，考察出水回流比對氣浮柱出水水質的影響，結果如圖3 所示。

從圖3 可知，隨著出水回流比的增加，氣浮柱出水中污染物的去除率得到顯著提高。當出水回流體積為廢水進水體積的50%時，COD 與SS 的去除率分別為26%、85%。因此確定氣浮池的溶氣水回流比為50%。

zui終確定的氣浮條件為PAC 投加量70mg/L，溶氣水回流比50%。在穩定運行情況下，氣浮柱出水的COD、BOD5、SS 分別為4 300 ～4 600、1 450 ～1 750、1 400～1 650mg/L。

2.2 厭氧水解酸化試驗

（1）厭氧污泥的培養。接種污泥取自該廠廢水排放溝的底泥，總體積約占厭氧反應器容積的50%。進水直接用原廢水沉淀后的上清液，溫度控制在35 ℃。經過25 d 左右的培養，發現污泥長勢良好，而且可以看到填料已掛膜。經厭氧水解酸化處理后COD 去除率保持在35%左右，這表明反應器內的污泥已經馴化培養成熟。

（2）厭氧運行試驗。水解酸化反應器的進水為氣浮柱出水，實驗溫度控制為35 ℃，水力停留時間12 h。連續兩周運行發現反應器出水COD、BOD5保持在2 800～3 100、1 100～1 300mg/L，平均去除率分別為33%、24%，可見該厭氧反應器對有機物的降解效果良好。

2.3 SBR 生化處理試驗

（1）SBR 運行試驗。取某屠宰廠污水處理站曝氣池內的污泥作為接種污泥，水解酸化反應器出水加少量淘米水作為營養液，用自來水稀釋至COD 為1 000～1 100mg/L，間歇進水。經過一個半月的不斷調試，zui終確定SBR 運行方式為進水2 h，曝氣15 h，沉降2 h，排水0. 5 h，靜止0. 5 h，每周期20 h。此時SBR 系統出水COD 降至310mg/L 以下，BOD5降至240mg/L 以下；系統中活性污泥外觀顏色為黃褐色，質量濃度為5 g/L 左右，而且沉降性能良好；鏡檢發現污泥中有大量線蟲、鐘蟲、輪蟲。這些表明SBR 池內污泥已經馴化成熟。

（2）曝氣時間對降解效果的影響。在曝氣階段的不同時間分別從曝氣池抽取部分混合液，沉淀60 min 后取上清液測定COD、BOD5，結果如圖4 所示。

從圖4 發現，隨著曝氣時間的增加系統出水中COD、BOD5下降明顯。曝氣時間為12 h 時，出水的COD 已經＜500mg/L。曝氣時間超過16 h 后，出水COD 在250~310mg/L 波動。可見適當延長曝氣時間有利于降低COD、BOD5，但曝氣時間過長其有利效應不會繼續增加。因此適宜的曝氣時間為15~16 h。

（3）沉淀時間對降解效果的影響。考察了SBR反應器的沉淀時間對降解效果的影響。當沉淀時間為30、45、60、75、90、120 min 時，上清液中的COD分別為338.4、331.2、314.4、311.0、309.8、310.4mg/L。由實驗結果可知， SBR 系統的活性污泥表現出良好的污泥沉淀性能。活性污泥沉淀30 min 與120 min 時上清液中的COD 僅相差30mg/L 左右。但考慮到SBR 系統的脫氮除磷要求以及SBR 在工程應用中的活性污泥沉淀條件，確定SBR 池沉淀時間為120 min。

（4）污泥負荷對COD 降解效果的影響。保持SBR 池內污泥質量濃度為5 000mg/L 改變原水的稀釋倍數，考察不同污泥負荷下COD 隨時間的變化情況，如圖5 所示。由圖5 可知，當COD 污泥負荷在0.31~0.43 kg/（kg·d）之間，曝氣16 h 后該SBR 系統出水中COD 為310～450mg/L。當COD 污泥負荷為0.48 kg/（kg·d）時，曝氣16 h 后出水COD 保持在550mg/L 左右。一般情況下，好氧活性污泥系統中一定數量的微生物在一定時間內只能降解一定數量的有機物，如果供給的可生物降解有機物超過了這個限度，微生物對有機物的降解能力反而下降。相反，如果提供的有機物不足，也將影響微生物的正常生長，導致系統處理能力降低。對于該好氧處理系統，筆者認為當活性污泥保持在5 000mg/L，進水COD＜1 400mg/L，曝氣時間15～16 h 時，出水COD能夠滿足當地環境保護部門對于COD ＜500mg/L 的要求。

3.結論

利用氣浮-厭氧-SBR 組合工藝處理該高濃度有機廢水具有一定的可行性。其中氣浮*運行條件：PAC 投加量為70mg/L，溶氣水回流比為50%；當SBR 反應器COD 污泥負荷為0.31～0.43 kg/（kg·d），曝氣時間為15～16 h 時，出水COD 為310～450mg/L。考慮到實際廢水水質與水量的不穩定性，筆者建議在工程設計應在氣浮工藝之前增加隔油裝置，同時還需適當改進厭氧裝置以提高厭氧處理效果。