陜西省山陽某黃姜加工公司主要從事黃姜皂素的生產，采用預分離淀粉和纖維素后再進行酸水解的清潔生產工藝。皂素生產廢水具有水量大、色度高、有機物濃度高、酸度高、鹽度高、可生化性差等特點，屬于難處理廢水。

目前此類廢水國內一般采用厭氧－好氧相結合的生物處理工藝，并輔以中和、催化氧化等物化方法，但由于廢水中有機物濃度高、鹽度高，加大了生化處理的難度，出水水質往往難以達到國家規定的排放標準。采用預處理/兩級厭氧/多級水解好氧處理工藝，將有機物濃度高的水解廢液先進行預處理，并充分考慮高含鹽量對處理系統的抑制性影響，經過工程調試投入實際運行后，實現處理出水穩定達標排放。

1 廢水特性及排放標準

該公司產生的廢水分為水解廢液和綜合廢水，排放量分別為80m3/d 和485m3/d。水解廢液COD 濃度很高，達到46 000 mg/L，硫酸鹽含量達54 000 mg/L，氫離子濃度達0．8 mol/L;綜合廢水包括淀粉洗滌水、水解物和纖維素等洗滌水以及生活污水。綜合廢水COD 濃度較低，平均值為2 900mg/L。出水水質執行《皂素工業水污染物排放標準》(GB 20425—2006)。

設計進、出水水質見表1。

 2 廢水處理工藝流程

廢水處理工藝流程見圖1。

 水解廢液流入廢液貯池，均化水質后進入廢水反應槽，用氧化鈣中和后進入干化場進行泥水分離，干污泥定期外運，滲濾液與綜合廢水進入綜合廢水處理系統再進行處理。調節池對混合廢水進行中和后進行兩級厭氧處理，即依次進入一級UASB 反應池、吹脫池和二級UASB 反應池，其中吹脫池通入大量空氣可將一級UASB 出水中溶解態的H2S 吹脫，降低廢水的毒性。UASB 出水再進入多級水解好氧段生物處理工藝，依次為一級好氧池、一級水解池、二級好氧池、中沉池、二級水解池、三級好氧池，有效降低廢水中高含鹽量對生物的抑制作用，最后進行混凝沉淀后達標排放。

3 主要構筑物及設計參數

①廢液貯池。尺寸為5．0 m×2．0 m×5．0m，水力停留時間為10 h，有效容積為40m3。設置提升泵2 臺，1 用1 備。

②廢水反應槽。由兩池組成，交替反應。單池反應設計尺寸為1．6 m×1．6 m×1．7 m，水力停留時間為50 min。反應槽投加CaO 調節pH 值到10，反應槽內設有攪拌裝置，加速反應。

③干化場。干化場四周采用鋼筋混凝土筑成高1．0 m的圍堤，槽底坡度為0．03，8 塊，單塊尺寸為2．7 m×7．0 m。

④調節池。用于調節水量、均化水質，并設有加藥和攪拌裝置，加堿中和，改善后續生物反應條件。尺寸為10．0 m×5．0 m×5．0 m，水力停留時間為10 h，設置提升泵2 臺，1 用1 備。

⑤一級UASB 反應池。設計兩池，并聯運行，兩池尺寸均為9．0 m×9．0 m×7．0 m。三相分離器采用鋼筋混凝土澆筑，集氣罩斜面的水平夾角為54°，回流縫寬為0．25 m。池內設有內循環裝置。

⑥吹脫池。吹脫池尺寸為3．0 m×3．0 m×5．0 m，有效容積為36m3，水力停留時間為1 h。

⑦二級UASB 反應池。設計四池，并聯運行，單池尺寸為9．0 m×9．0 m×7．0 m。池內設有內循環裝置。

⑧多級水解好氧段。包括3 座好氧池、2 座水解池和1 座中沉池。其中，一級好氧池共5 池，單池尺寸為6．0 m×4．0 m×5．0 m;一級水解池尺寸為12．0 m×4．0 m×5．0 m;二級好氧池共2 池，第一池尺寸為4．0 m×4．0 m×5．0 m，第二池尺寸為10．0 m×4．0 m×5．0 m;中沉池尺寸為4．0 m×4．0m×5．0 m。二級水解池共2 池，單池尺寸均為3．5m×7．0 m×5．0 m;三級好氧池共3 池，單池尺寸均為3．5 m×7．0 m×5．0 m。好氧池采用接觸氧化工藝，微孔曝氣，水解池安裝機械攪拌裝置，各池懸掛組合生物填料。

⑨沉淀池。采用輻流式沉淀池，表面負荷為1．5m3/(m2·h)。

⑩混凝反應池。反應池尺寸為1．5 m×1．5m×6．0 m，水力停留時間為20 min。投加絮凝劑(聚合氯化鋁)加速沉淀，投加量為30～60 mg/L。

混凝沉淀池。采用輻流式沉淀池，表面負荷為1．5m3/(m2·h)。

4 調試與運行

該廢水處理工程從2011 年11月開始調試，接種城市污水處理廠脫水污泥，同時輔以雞糞、豬糞調配補充均衡廢水中的營養成分，進行污泥培養。兩級UASB 反應池和多級水解好氧段的菌種馴化均采用間歇進水培養，并逐步過渡到連續進水。在UASB 反應池調試過程中，pH 值控制在6．5～7，以創造適于甲烷菌生長的環境。經過5 個多月的調試，兩級UASB 反應池的水封罐明顯產氣，二級UASB 反應池污泥中有甲烷菌存在;好氧污泥中有大量的鐘蟲，SVI 值基本處于50～120 mL/g，出水水質達到《皂素工業水污染物排放標準》(GB 20425—2006)。各單元的處理效果見表2。此處需要說明的是UASB 反應池出水氨氮為208 mg/L，遠高于進水氨氮濃度，原因可能是廢水中的有機氮在這一階段被厭氧微生物不斷降解，產生了大量的氨氮。

 5 結論

①該工程總投資為1 201 萬元，其中土建投資為520 萬元;運行成本為9．13 元/m3，與傳統皂素廢水處理工藝運行成本(12～15 元/m3 ) 相比，可節省2．87～5．87 元/m3，其中藥劑費占處理成本的91%。具體參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。

②采用預處理/兩級厭氧/多級水解好氧處理工藝處理黃姜加工廢水，系統運行穩定，處理效果好，運行成本低，出水可達標排放。

③為了有效減少廢水中硫酸鹽對處理系統的抑制性影響，對水解廢液先進行中和預處理，兩級厭氧采用UASB 工藝，并在兩級厭氧之間設置吹脫池，改善廢水的可生化性。

④采用多級水解/好氧工藝效果好、運行穩定。糖類、淀粉等有機物的斷鏈降解和菌體代謝速度加快，同時減少了微生物自身產生的難降解物質，可以最大限度地降低出水有機物濃度，保證出水水質達標。