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摘要：云南省某糖厂采用活性污泥工艺处理糖厂末端废水。工程实践证明，该工艺处理效果良好，出水水质各项污染物指标均达到国家《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的第二时段一级排放标准。
关键词：糖厂末端废水活性污泥法
引言
云南省某糖厂是一家以制造甘蔗白砂糖、食用酒精和工业酒精为主的工业企业，日榨甘蔗量3000吨。该厂的末端废水主要包括糖厂各车间的通罐、洗机与洗地板水、压榨轴承冷却水和循环冷却水等。其中通罐、洗机与洗地板水为高浓度废水，流量小，为间歇性排放；压榨轴承冷却水和循环冷却水为中低浓度废水，流量较大，为连续排放。
总的来说，糖厂末端废水具有水量大，污染物平均浓度不高但波动大，污染负荷冲击性强但可生化性好，处理后的排放标准要求高的特点。针对上述特点，工艺设计采用以活性污泥法为主的处理流程，经过调试，出水水质稳定，达到国家排放标准。
废水水质及工艺流程
2.1废水水质
根据厂家提供的水質资料，确定进水水质，设计总处理水量为200m3/h（4800 m3/d），出水水质根据《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的第二时段一级排放标准进行设计（见表1）。
2.2工艺流程
废水处理工艺流程如图1所示。压榨车间的轴承冷却水在隔油池进行油水分离后进入调节池；高浓度废水（洗机、通罐水、洗地板水）经收集后，进入水解酸化池，利用厌氧水解酸化原理，使其COD浓度降低后再进入调节池；其它生产废水进入生产系统的循环冷却水池，经冷却塔降温后，再用泵送至调节池进行处理。
废水在调节池内充分混合均匀后，用污水提升泵送至生物选择池，生物选择池的作用原理是按照动力学选择性理论、积累/再生理论、饥饿理论而设置的，活性污泥进入选择池后能够很快地吸附污水中的有机基质，从而选择性地使菌胶团微生物成为曝气池中的优势菌而得到优势生长；随后废水流入生化池，通过鼓风曝气，对废水中的有机污染物进行生化处理，去除大部分污染物；处理后的废水在沉淀池进行泥水分离，分离后的上清液通过出水堰溢流至清水池，直接达标排放或回用。
沉降到沉淀池底部的活性污泥采用刮泥机刮出排至污泥池，大部分活性污泥用泵送回生物选择池与进入的废水进行混合接触，剩余污泥送至污泥浓缩池。浓缩池内污泥输送至污泥脱水系统进行处理，脱水泥饼外运填埋。浓缩池的上清液和脱水系统的滤液返回生化系统调节池。
3、主要构筑物及设备
（1）水解酸化池：有效容积250m3。设置2台（1用1备）流量30m3/h，扬程18m，功率4kw的排污泵，将车间收集的高浓度废水泵送至水解酸化池。
（2）隔油池：有效容积60m3。设置2台（1用1备）流量80m3/h，扬程20m，功率11kw的离心泵将经隔油池处理后的压榨轴承冷却水泵送至调节池。
（3）调节池：有效容积810m3。内置2台潜水搅拌机对废水进行混合搅拌。设置2台（1用1备）流量200m3/h，扬程12.5m，功率18.5kw的离心泵将调节池废水抽至生物选择池。
（4）生物选择池：有效容积166m3。内置1台潜水搅拌机对废水进行混合搅拌。设置配药罐2个，1个为碱液罐，1个为营养盐罐，各罐均配有搅拌机和加药泵。
（5）生化池：曝气生化池采用氧化沟形式，有效容积3200m3。供氧方式为底部曝气与推流搅拌相结合。曝气头选用动力散流曝气器，均匀分布于池底；推流搅拌机为国外进口设备，其作用是对生化池水体进行推流，有利于废水在池内循环，同时也具备一定的充氧能力。
（6）沉淀池：有效容积600m3，池径18m。设置半桥式刮泥机1台。
（7）清水池：有效容积72m3。设置200m3/h清水回用泵1台，备用。
（8）污泥池：有效容积19m3。设置200m3/h污泥回流泵2台（1用1备）将污泥回流至生物选择池。
（9）污泥浓缩池：有效容积113m3，池径6m。设置污泥浓缩机1台。
（10）风机房与污泥脱水间：总占地面积140m2。内置4台风量36m3/min，压力58.8kPa的水环压缩机，根据生化系统溶解氧数值调节开启台数。选用污泥脱水设备1套（包括带式浓缩压滤一体机、剩余污泥泵、加药装置、清洗泵、空压机等），处理能力10-20m3/h。
4、工程启动调试和运行
4.1污泥的投加
系统启动需要投加菌种污泥进行培养。本工程的菌种污泥来自云南省德宏州某市污水处理厂压滤脱水后的污泥（含水率约为80%），共45t，投入调节池与清水混合后，用污水提升泵送至生物选择池和生化池。
4.2污泥培养
考虑到该厂的实际情况，生化系统选择在糖厂榨季开榨前5天启动，通过间歇投加碳源及闷曝培养，提高活性污泥浓度，确保开榨后系统能够尽快达到设计处理能力。
由于投泥时间较早，菌种污泥静置在生化系统的时间长，导致生物选择池、生化池及沉淀池出现厌氧现象，水体发黑发臭，溶解氧极低。针对上述情况，可先对生化系统采取闷曝措施，提高溶解氧，激活处于休眠状态的活性污泥。具体操作如下：调节鼓风曝气量使溶解氧尽量控制在3-5mg/L，同时开启污泥回流泵（回流比按100%）及沉淀池刮泥机，设备保持连续运行。大约数十小时后，生化池的颜色由黑色转变为正常的浅黄褐色，臭气转变为正常的土腥气。
此后，每天向生化系统投加一定数量的废糖蜜做为活性污泥生长所需的碳源，投加量根据系统实际承受能力而定。同时加入适量的尿素及磷肥补充营养。这一阶段生化池溶解氧控制在1.0-3.5mg/L。培菌末期做沉降比观察，测得SV30=10%左右，污泥沉降性能良好，上清液有细小悬浮物。因废糖蜜本身色度较大，故上清液略带黄色。
4.3进水驯化
糖厂开榨后有了连续的废水来源，此时生化系统进入驯化阶段。启动污水提升泵向生化系统连续进水，按每天增加1/5的污水负荷进行，保证出水COD达标，溶解氧在1.5-3 mg/L之间，否则要减少进水。
其间应控制好进水条件，将水解酸化池内贮存的高浓度废水均匀、小流量引入调节池，与低浓度的冷却循环水混合，控制调节池COD=400-800mg/L。如调节池水质偏酸，应投加烧碱或石灰水调节pH值至中性。根据进水水量和COD浓度，按一定比例投加尿素等营养盐，保证微生物正常生长。驯化5天后系统基本上可以满负荷运行，当污泥浓度达1200 mg/L时开始连续排泥。
4.4调试运行条件控制
系统达到处理能力后，需要对各操作控制参数进行调整优化，保证生化系统能够稳定运行，并且具备一定的抗冲击负荷能力。应根据生产需要，充分发挥调节池的匀质缓冲作用，合理配水，尽量稳定进水负荷，避免水质水量出现过大波动。
生化系统各主要控制参数如下：
（1）进水pH在6.5-9之间，COD=300-800mg/L，允许短时间COD≤1200 mg/L。
（2）生化池水温25-35℃，pH=7-8，溶解氧控制在1.5-3 mg/L，营养盐投加比例COD：N：P=300:5:1—400:5:1，污泥负荷F/M=0.15-0.2，污泥龄控制在15-20天左右为宜。此时生化池污泥呈黄棕色，沉降压缩性能良好，SV30=15-25%。镜检菌胶团生长正常，发现较多累枝虫、钟虫和少量轮虫。
5、运行效果
工程启动调试1个月后，在各生产装置正常，无严重跑冒滴漏的情况下，生化系统运行效果稳定，出水COD浓度保持20-40 mg/L，BOD5基本保持10以下，水质清澈透明，各指标达到甚至优于国家《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的第二时段一级排放标准。
6、糖厂停榨洗机时的应对措施
当糖厂停榨时，各车间纷纷组织大规模的设备清洗活动，此时污染物浓度和废水量剧增，超过系统的承受能力，容易造成生化池污泥严重膨胀，进而导致系统瘫痪。因此建议协调好各车间排水，分批次清洗生产设备，尽量做到“均匀排污”；同时污水处理站也应提前做好准备，提高污泥浓度，合理降低回流比，把生化系统各方面条件调整到最佳状态；一切可以利用的构筑物或设施（如应急池、冷却循环水池、调节池等）应尽量空出更多容积储存废水，待洗机过后再慢慢处理，避免短时间内对生化系统造成大的负荷冲击。
7、结论及建议
（1）糖厂生产属于季节性生产，在每年榨季开机时，采用活性污泥法按照一定程序启动调试，数天后即可正常投入运行。系统启动时间短，操作方便。
（2）糖厂废水水量和污染物负荷变化大。而活性污泥法在运行中有多种监控手段（如pH值、溶解氧、MLSS、SV30、生物镜检等），能够及时发现系统问题，调整运行状态，预防冲击事故，确保废水处理达标。
（3）糖厂末端废水采用活性污泥法处理，运行成本较低，吨水成本约0.4-0.6元（包括污泥处理）。
（4）本工程实践证明，在各生产装置正常、无严重跑冒滴漏的情况下，运用该工艺处理糖厂末端废水效果良好，出水水质稳定，各项指标达到甚至优于国家《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的第二时段一级排放标准。
（5）经生化处理后的达标水有较大的回用价值。可将其回用于循环冷却水池，减少工业新鲜水补充量；同时也可以用做锅炉冲灰水、厂区卫生清洁用水、污泥压滤机冲洗水等。合理回收、利用生化系统出水，对于甘蔗制糖企业，尤其是处于水资源紧张地区的糖厂，具有非常重要的意义。
参考文献
[1]高俊发,王社平.污水处理厂工艺设计手册[M].北京：化学工业出版社，2005.
[2]张建丰.活性污泥法工艺控制[M].北京：中国电力出版社，2007.
[3]林新福.甘蔗制糖企业生化处理废水的回收利用[J].广西轻工业.2010.4（4）:73-74
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：糖厂末端废水活性污泥法
引言
云南省某糖厂是一家以制造甘蔗白砂糖、食用酒精和工业酒精为主的工业企业，日榨甘蔗量3000吨。该厂的末端废水主要包括糖厂各车间的通罐、洗机与洗地板水、压榨轴承冷却水和循环冷却水等。其中通罐、洗机与洗地板水为高浓度废水，流量小，为间歇性排放；压榨轴承冷却水和循环冷却水为中低浓度废水，流量较大，为连续排放。
总的来说，糖厂末端废水具有水量大，污染物平均浓度不高但波动大，污染负荷冲击性强但可生化性好，处理后的排放标准要求高的特点。针对上述特点，工艺设计采用以活性污泥法为主的处理流程，经过调试，出水水质稳定，达到国家排放标准。
废水水质及工艺流程
2.1废水水质
根据厂家提供的水質资料，确定进水水质，设计总处理水量为200m3/h（4800 m3/d），出水水质根据《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的第二时段一级排放标准进行设计（见表1）。
2.2工艺流程
废水处理工艺流程如图1所示。压榨车间的轴承冷却水在隔油池进行油水分离后进入调节池；高浓度废水（洗机、通罐水、洗地板水）经收集后，进入水解酸化池，利用厌氧水解酸化原理，使其COD浓度降低后再进入调节池；其它生产废水进入生产系统的循环冷却水池，经冷却塔降温后，再用泵送至调节池进行处理。
废水在调节池内充分混合均匀后，用污水提升泵送至生物选择池，生物选择池的作用原理是按照动力学选择性理论、积累/再生理论、饥饿理论而设置的，活性污泥进入选择池后能够很快地吸附污水中的有机基质，从而选择性地使菌胶团微生物成为曝气池中的优势菌而得到优势生长；随后废水流入生化池，通过鼓风曝气，对废水中的有机污染物进行生化处理，去除大部分污染物；处理后的废水在沉淀池进行泥水分离，分离后的上清液通过出水堰溢流至清水池，直接达标排放或回用。
沉降到沉淀池底部的活性污泥采用刮泥机刮出排至污泥池，大部分活性污泥用泵送回生物选择池与进入的废水进行混合接触，剩余污泥送至污泥浓缩池。浓缩池内污泥输送至污泥脱水系统进行处理，脱水泥饼外运填埋。浓缩池的上清液和脱水系统的滤液返回生化系统调节池。
3、主要构筑物及设备
（1）水解酸化池：有效容积250m3。设置2台（1用1备）流量30m3/h，扬程18m，功率4kw的排污泵，将车间收集的高浓度废水泵送至水解酸化池。
（2）隔油池：有效容积60m3。设置2台（1用1备）流量80m3/h，扬程20m，功率11kw的离心泵将经隔油池处理后的压榨轴承冷却水泵送至调节池。
（3）调节池：有效容积810m3。内置2台潜水搅拌机对废水进行混合搅拌。设置2台（1用1备）流量200m3/h，扬程12.5m，功率18.5kw的离心泵将调节池废水抽至生物选择池。
（4）生物选择池：有效容积166m3。内置1台潜水搅拌机对废水进行混合搅拌。设置配药罐2个，1个为碱液罐，1个为营养盐罐，各罐均配有搅拌机和加药泵。
（5）生化池：曝气生化池采用氧化沟形式，有效容积3200m3。供氧方式为底部曝气与推流搅拌相结合。曝气头选用动力散流曝气器，均匀分布于池底；推流搅拌机为国外进口设备，其作用是对生化池水体进行推流，有利于废水在池内循环，同时也具备一定的充氧能力。
（6）沉淀池：有效容积600m3，池径18m。设置半桥式刮泥机1台。
（7）清水池：有效容积72m3。设置200m3/h清水回用泵1台，备用。
（8）污泥池：有效容积19m3。设置200m3/h污泥回流泵2台（1用1备）将污泥回流至生物选择池。
（9）污泥浓缩池：有效容积113m3，池径6m。设置污泥浓缩机1台。
（10）风机房与污泥脱水间：总占地面积140m2。内置4台风量36m3/min，压力58.8kPa的水环压缩机，根据生化系统溶解氧数值调节开启台数。选用污泥脱水设备1套（包括带式浓缩压滤一体机、剩余污泥泵、加药装置、清洗泵、空压机等），处理能力10-20m3/h。
4、工程启动调试和运行
4.1污泥的投加
系统启动需要投加菌种污泥进行培养。本工程的菌种污泥来自云南省德宏州某市污水处理厂压滤脱水后的污泥（含水率约为80%），共45t，投入调节池与清水混合后，用污水提升泵送至生物选择池和生化池。
4.2污泥培养
考虑到该厂的实际情况，生化系统选择在糖厂榨季开榨前5天启动，通过间歇投加碳源及闷曝培养，提高活性污泥浓度，确保开榨后系统能够尽快达到设计处理能力。
由于投泥时间较早，菌种污泥静置在生化系统的时间长，导致生物选择池、生化池及沉淀池出现厌氧现象，水体发黑发臭，溶解氧极低。针对上述情况，可先对生化系统采取闷曝措施，提高溶解氧，激活处于休眠状态的活性污泥。具体操作如下：调节鼓风曝气量使溶解氧尽量控制在3-5mg/L，同时开启污泥回流泵（回流比按100%）及沉淀池刮泥机，设备保持连续运行。大约数十小时后，生化池的颜色由黑色转变为正常的浅黄褐色，臭气转变为正常的土腥气。
此后，每天向生化系统投加一定数量的废糖蜜做为活性污泥生长所需的碳源，投加量根据系统实际承受能力而定。同时加入适量的尿素及磷肥补充营养。这一阶段生化池溶解氧控制在1.0-3.5mg/L。培菌末期做沉降比观察，测得SV30=10%左右，污泥沉降性能良好，上清液有细小悬浮物。因废糖蜜本身色度较大，故上清液略带黄色。
4.3进水驯化
糖厂开榨后有了连续的废水来源，此时生化系统进入驯化阶段。启动污水提升泵向生化系统连续进水，按每天增加1/5的污水负荷进行，保证出水COD达标，溶解氧在1.5-3 mg/L之间，否则要减少进水。
其间应控制好进水条件，将水解酸化池内贮存的高浓度废水均匀、小流量引入调节池，与低浓度的冷却循环水混合，控制调节池COD=400-800mg/L。如调节池水质偏酸，应投加烧碱或石灰水调节pH值至中性。根据进水水量和COD浓度，按一定比例投加尿素等营养盐，保证微生物正常生长。驯化5天后系统基本上可以满负荷运行，当污泥浓度达1200 mg/L时开始连续排泥。
4.4调试运行条件控制
系统达到处理能力后，需要对各操作控制参数进行调整优化，保证生化系统能够稳定运行，并且具备一定的抗冲击负荷能力。应根据生产需要，充分发挥调节池的匀质缓冲作用，合理配水，尽量稳定进水负荷，避免水质水量出现过大波动。
生化系统各主要控制参数如下：
（1）进水pH在6.5-9之间，COD=300-800mg/L，允许短时间COD≤1200 mg/L。
（2）生化池水温25-35℃，pH=7-8，溶解氧控制在1.5-3 mg/L，营养盐投加比例COD：N：P=300:5:1—400:5:1，污泥负荷F/M=0.15-0.2，污泥龄控制在15-20天左右为宜。此时生化池污泥呈黄棕色，沉降压缩性能良好，SV30=15-25%。镜检菌胶团生长正常，发现较多累枝虫、钟虫和少量轮虫。
5、运行效果
工程启动调试1个月后，在各生产装置正常，无严重跑冒滴漏的情况下，生化系统运行效果稳定，出水COD浓度保持20-40 mg/L，BOD5基本保持10以下，水质清澈透明，各指标达到甚至优于国家《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的第二时段一级排放标准。
6、糖厂停榨洗机时的应对措施
当糖厂停榨时，各车间纷纷组织大规模的设备清洗活动，此时污染物浓度和废水量剧增，超过系统的承受能力，容易造成生化池污泥严重膨胀，进而导致系统瘫痪。因此建议协调好各车间排水，分批次清洗生产设备，尽量做到“均匀排污”；同时污水处理站也应提前做好准备，提高污泥浓度，合理降低回流比，把生化系统各方面条件调整到最佳状态；一切可以利用的构筑物或设施（如应急池、冷却循环水池、调节池等）应尽量空出更多容积储存废水，待洗机过后再慢慢处理，避免短时间内对生化系统造成大的负荷冲击。
7、结论及建议
（1）糖厂生产属于季节性生产，在每年榨季开机时，采用活性污泥法按照一定程序启动调试，数天后即可正常投入运行。系统启动时间短，操作方便。
（2）糖厂废水水量和污染物负荷变化大。而活性污泥法在运行中有多种监控手段（如pH值、溶解氧、MLSS、SV30、生物镜检等），能够及时发现系统问题，调整运行状态，预防冲击事故，确保废水处理达标。
（3）糖厂末端废水采用活性污泥法处理，运行成本较低，吨水成本约0.4-0.6元（包括污泥处理）。
（4）本工程实践证明，在各生产装置正常、无严重跑冒滴漏的情况下，运用该工艺处理糖厂末端废水效果良好，出水水质稳定，各项指标达到甚至优于国家《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的第二时段一级排放标准。
（5）经生化处理后的达标水有较大的回用价值。可将其回用于循环冷却水池，减少工业新鲜水补充量；同时也可以用做锅炉冲灰水、厂区卫生清洁用水、污泥压滤机冲洗水等。合理回收、利用生化系统出水，对于甘蔗制糖企业，尤其是处于水资源紧张地区的糖厂，具有非常重要的意义。
参考文献
[1]高俊发,王社平.污水处理厂工艺设计手册[M].北京：化学工业出版社，2005.
[2]张建丰.活性污泥法工艺控制[M].北京：中国电力出版社，2007.
[3]林新福.甘蔗制糖企业生化处理废水的回收利用[J].广西轻工业.2010.4（4）:73-74
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。