食品废水处理方案

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食品废水处理方案范文第1篇

关键词 丙烯酰胺；生产废水；处理工艺

中图分类号O6 文献标识码A 文章编号 1674—6708（2012）76—0087—01

1 丙烯酰胺废水处理背景

丙烯酰胺之聚合物和衍生物广泛用于石油、医药、造纸、纺织、采矿、水处理、沙化土壤改良、种子包衣、养殖业、食品加工等行业，号称百业助剂，它是以石化产品丙烯腈为原料加工而成的。

废水主要由发酵液膜分离工序与丙烯酰胺精制工序产生，目前采用的处理方案还是传统一般的废水处理技术，整个系统主要由厌氧和好氧两个步骤组成。但废水中含有大量的染菌体悬浮物，这部分悬浮物如果不去除，将会对后续的工艺造成很大的影响。另外废水中的氨氮量高，常规处理达不到排水要求。

2 丙烯酰胺废水处理方法

丙烯酰胺生产废水的处理方法，包括调节池、高效混凝沉淀器和生化处理，其特征在于：调节池中安装一套在线pH计，连续检测进水pH值；高效混凝沉淀器适用于废水快速混凝处理的高效水质净水装置。废水通过高效混凝沉淀器处理后，去除废水中大部分的悬浮物；所述的生化处理是对预处理后的废水进行A2/O生化处理，A2/O工艺的生物反应器池分为厌氧段、缺氧段、好氧段。A2/O脱氮工艺是通过厌氧、缺氧和好氧交替变化的生物环境完成脱氮反应的。

采用国内领先的高效混凝沉淀技术，去除废水中大部分的悬浮物。后序采用A2/O工艺，它是在A—O工艺的基础上开发，旨在能够脱氮的工艺。

A2/O工艺的生物反应器池分为厌氧段、缺氧段、好氧段，A2/O脱氮工艺是通过厌氧、缺氧和好氧交替变化的生物环境完成脱氮反应的。在厌氧条件下，通过水解酸化反应，将有机氮转换为氨氮。在缺氧条件下，反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子工供体，以硝酸盐作为电子受体“无氧呼吸”，将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来。完成反硝化过程。而在好氧条件下，硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸盐，再向缺氧池回流，为脱氮做好必要的准备。

2.1丙烯酰胺废水处理工艺流程示意图（如图1）

2.2工艺简要说明

丙烯酰胺生产及生活废水混合进入中和调节池，用液碱或稀盐酸进行pH调节，当有染菌废水流入时，进水切入事故池，事故池的废水按比例进入中和调节池。调节池出水泵入高效混凝沉淀器，本工艺采用一步提升后均为自流，通过加药在高效混凝沉淀器内去除掉水中大部分悬浮物。出水进入二级UASB反应器，将水中主要有机污染物分解成小分子中间产物，同时加入特殊菌种，将废水中的COD分解转化。UASB的出水进入A/O反应池，经过硝化和反硝化，在降低COD的同时达到降低氨氮的目的。泥水混合液经二沉池分离后，废水达到排水标准排入管网，污泥回流至A/O反应池。

剩余污泥及高效混凝沉淀器排出的初沉污泥排入污泥浓缩池，浓缩污泥经脱水后外运，浓缩池上清液及脱泥产生的滤液进入中和调节池。

2.3工艺路线特点

1）完整的预处理工艺对稳定废水水质、水量起到关键的作用；

2）高效混凝沉淀器絮凝效果好、排泥通畅，对粘滞性污泥具有良好的去除，是国内国际双生专利技术，先进可靠；

3）二级UASB厌氧工艺，针对丙烯酰胺废水水质开发设计，具有独特功效；

4）改造型A/O生物脱氮工艺，硝化、反硝化在一池内完成，大大降低了运行成本。

2.4 处理效果预测

项目

处理阶段 PH COD SS 氨氮

mg/l 去除率% mg/l 去除率% mg/l 去除率%

中和调节池 8—9 8000 1270 800

高效絮凝沉淀器 7920 10 150 88.2

二级UASB 7—8 4752 40

食品废水处理方案范文第2篇

基本情况

今年上半年，各县区政府高度重视环境保护工作，认真贯彻全市环保工作会议精神，严格落实环境保护和污染减排工作责任制，及时将有关目标任务细化分解落实到各乡镇、部门和企业，并针对重点任务和薄弱环节研究制定具体措施，靠实相关责任，扎实有效地开展工作。从督查情况看，上半年我市环境保护各项工作安排及时，部署到位，措施得力，环保目标责任书主要工作任务达到了计划进度要求，完成情况较好。

目标任务完成情况

1.污染减排项目及重点任务进展情况。区清真畜禽定点屠宰厂废水处理工程已完成前期工作，准备开工建设。区汉辅东方纸业有限公司办理扩建相关手续，目前停止生产。县城市污水处理工程主体基本完工，进行设备安装；银星毛纺织有限公司废水处理站改扩建工程修改完善设计方案；县中医院污水处理站已建成，进行验收性监测。县城市污水处理工程土建完成，进行厂区管道对接；新恒达化工有限公司污水处理站改扩建工程已经完成验收性监测，申请竣工验收；翔达化工有限公司颜料废水治理工程完成初步设计。县城市污水处理工程已完成DE氧化沟及附属设施主体，预计7月底完成土建工程；县人民医院医疗废水处理站扩建工程已建成，进行验收性监测。县城市生活污水处理工程主反应池正在进行钢筋混扎；县生活污水处理工程主反应池完成浇筑，进行其他主体工程的建设；建明清真食品有限公司生产废水处理工程进行招标。各县区涉重金属污染源调查入户调查工作全部完成，目前正督促各涉源单位进行监测。上半年各县区环保部门对各辖区建筑施工企业进行了集中整治，取得了良好效果。并采取定期督查的方式加强了辖区医院污水处理站的监管力度，确保污染物稳定达标排放。

2.农村生态环境保护工作。目前，全市国家重点生态功能区转移支付绩效评估考核工作全部完成。各县区年农村环境连片整治示范项目前期工作全部结束，年农村环境连片整治示范项目正在组织实施。今年上报的2个国家级生态乡镇、3个国家级生态村、3个省级生态乡镇、5个省级生态村、7个市级生态乡镇和7个市级生态村创建方案全部上报，创建工作全面开展。

3.城市基础设施建设、运行。上半年各县区加强了城区垃圾集中处置工作，城区垃圾足额收集，垃圾填埋场运行良好。除县外，城区重点医疗机构医疗废物全部得到集中处置，督促重点乡镇卫生院医疗废物集中处置的工作有序进行。

4.核与辐射安全监管。各县区高度重视核与辐射监管工作，组织开展了辖区内核技术应用单位的监督检查和整改工作，督促核技术应用单位辐射安全防护设施及时维护、检修。目前各辐射应用单位均取得辐射安全许可证，辐射安全防护设施完好、运行正常。除区制订了《辐射事故应急预案》外，其他各县区还未制订辐射事故应急预案。

5.解决区域突出环境问题。各县区确定了餐饮业油烟治理单位和燃煤锅炉治理单位，区、区、县已对纳入治理的单位下发限期整改通知。区每季度对已关停的山风景区和主要公路沿线石灰窑、青瓦窑、活性炭企业进行督查，防止污染企业死灰复燃。上半年各县区对饮用水源地进行定期检查，确保水源地安全。

6.强制性清洁生产审核工作。目前我市列入强制性清洁生产审核的14家单位已完成6家，县长城果汁饮料有限公司、县天河酒业有限公司、建明清真食品有限公司正在编制报告，县鑫达矿业开发有限公司未开展工作。

7.环境宣传教育和工作保障。各县区印发了年环境宣传教育工作要点，区、区、县、县制定了6·5世界环境日宣传计划，确定了人员、时间和活动内容。县组织中小学生开展环境征文比赛，表彰奖励优胜者和先进组织单位，宣传效果良好。各县区均按要求将污染防治、环境监督执法、环境监测和环境宣传教育等纳入财政预算科目，并进一步加强了乡镇环保所职责。目前各县区配备了基本监测仪器，但除县外日常监测工作均未开展。

存在的问题

从督查情况看，尽管各县区做了大量工作，取得了一定成绩，但仍存在工作进展不平衡的问题。一是部分污染减排项目及重点任务进度滞后。区城市污水处理工程要求于6月底完成环保验收，目前污水管网建设滞后、污水收集率低，达不到稳定运行要求；县城市污水处理工程要求于9月底投入试运行，设备安装仍未结束；大唐发电厂要求于年底建成脱硝设施，至今还未动工建设；银星毛纺织有限公司废水处理站改扩建工程设计方案仍未出台；翔达化工有限公司颜料废水处理站改扩建工程还未建设；县医疗废物集中处置工作无实质性进展，工作尚未落实。二是列入年污染减排计划的22家畜禽养殖污染治理项目进展缓慢，并且治理手段单一，档次较低，治理效果不明显。三是年农村环境连片整治项目成效不明显，主要问题是项目建设进度缓慢，宣传氛围不浓，综合整治不力。四是锅炉和油烟治理工作进度不平衡。上半年各县区确定了餐饮业油烟治理单位和燃煤锅炉治理单位，但目前只有区、区、县已对纳入治理单位下发限期整改通知并完成了部分治理工作，其他县区还未开展此项工作。五是区1家污染源治理单位仍未落实。六是环境风险源企业环境应急演练工作重视程度不够，目前各县区均未组织风险源企业进行应急演练。

工作要求

为进一步加强目标管理，确保工作任务的完成，各县区、有关部门要加强对环保工作的领导，加大对重点工作的支持力度，全力保障省、市政府环保目标责任书和污染减排既定目标的完成。

一要加强组织领导，靠实相关责任。各县区政府、有关部门要对照环保目标责任书、污染减排责任书进行全面分析，将各项工作目标任务进行再明确、再检查、再落实，特别是对通报中提出的问题，要制定整改工作方案，明确主管领导、责任人，提出具体的整改措施，确保整改工作收到实效。

二要对进度滞后的重点项目实行挂牌督办，限期整改。按照省环保厅、省监察厅联合下发的《关于对环境违法问题进行市级挂牌督办的通知》，将区城市污水处理工程、县城市污水处理工程、汉辅东方纸业有限公司、银星毛纺织有限公司废水处理站改扩建工程、翔达化工有限公司颜料废水处理站改扩建工程列为市级挂牌督办项目，实行挂牌督办。有关县区和部门对纳入市级挂牌督办的项目要制订整改方案，明确任务期限，加快实施进度，确保完成整改工作。市监察局、市政府督查室、市环保局要加大对挂牌督办项目的督查力度和频次，保证项目按期完成进度要求。

食品废水处理方案范文第3篇

关键词：生活污水；餐饮废水；技术改造；酒店

随着我国城市的发展，宾馆、酒店、食堂的规模日益扩大，在国民经济中餐饮业已从无足轻重的位置飞速成长为年营业收入上千亿元的重要产业。随之，产生的餐饮垃圾堵塞下水管道、餐饮废水超标排放污染城市水体、“地沟油”重现餐桌危及食品安全等系列问题越来越突出，严重影响区域环境质量和人民群众生命健康安全，已引起社会的极大关注。

1酒店污水特点

酒店污水主要污染源可分为客房污水、餐饮废水、冲洗废水、锅炉房排水等。其中以餐饮废水污染程度较高、危害较大，其主要污染物是动植物油、食物残渣等。动植物油脂容易凝结在管道内壁形成厚厚的油脂层，使管道过水能力减弱，甚至堵死，且油脂在分解过程中会产生有毒物质［1］。因此餐饮废水需经妥善处理后方能排入城镇污水管网进行统一处理，其他则与一般生活污水水质相近，可直接排入城镇污水管网。直接排入外界环境时，需进行针对性的处理以满足环境保护要求。酒店污水的水质波动较大，与营业功能组成密切相关，包括客房入住率、就餐人员数量、清洁生产习惯等，各地的水质数据统计结果也有一定的差异［24］。江苏、广东等发达地区酒店污水具有以下共性：（1）住宿餐饮混合污水综合有机物浓度较低、动植物油含量高；（2）随着酒店等级的提升，客房排污水水质浓度有偏低的趋势。

2工程简介

上海某酒店于1997年开业，地上共30层，地下2层，位于徐汇区建国西路上，该地段具有重要的历史价值和时代意义。酒店污水处理站始建于1998年，主要处理酒店客房及餐厅污水，处理后出水达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准，排入肇嘉浜排水系统，最终进入白龙港污水处理厂统一处理。

2．1处理规模

污水处理站原设计规模为480m3／d，包括酒店所有生活污水和餐饮废水.

2．2水质分析

根据《上海市水务局关于执行〈污水排入城镇下水道水质标准〉（DB31／445—2009）的通知》（沪水务［2009］684号），自2009年9月1日起，凡针对本市纳管企事业单位的排水许可、执法监督均执行《污水排入城镇下水道水质标准》（DB31／425—2009）；2009年9月1日起印发的排水许可决定书，应明确按此标准执行。因此，本次技术改造中不再执行原设计的《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准，而严格按照上海市控制标准《污水排入城镇下水道水质标准》（DB31／425—2009）执行。

2．3技术改造必要性

目前，污水处理站主要存在如下问题。（1）生化系统地理位置极为敏感，布置在酒店围墙外，某小学地下，日常维护运行不便。因该系统产生臭气、泡沫等问题，屡遭学校投诉。（2）现有的无动力隔油设备已难以满足峰值流量需求，动植物油指标有超标风险。（3）部分单元存在维运安全隐患。包括：调节池污泥沉积严重，调蓄功能大幅减弱；调节池及生化单元部分腐蚀较为严重；臭气无处理设施，正常生产与环境需求难以兼顾。（4）新旧标准有待统一，以利于总体效益。因此，为减轻对外界环境产生的影响，从项目综合效益出发，污水处理站技术改造有其必要性和紧迫性。

2．4方案选择

2．4．1国内酒店污水处理技术路线

酒店污水有机成分较多，各成分间的综合作用强、稳定性差，但毒性不大，预处理相对比较困难，其排放时间有一定的规律性，排放瞬间流量大，中午和晚上一般是厨房污水排放的高峰。酒店废水的特性使得处理它的方法较生活污水复杂，普遍的处理方法是将其初步处理达到三级标准后，纳入城市市政污水管网。因此，酒店污水的治理任务主要是去除油脂［5］、有机物和悬浮物。昆明市90％以上宾馆、饭店采取了餐厅隔油、沉渣池处理污水，少数规模大、星级高的宾馆和靠近滇池的旅游度假区内宾馆、疗养院采取小型二级生化处理废水［2］。广州市对30间大中型酒店污水处理方法进行了总结，大致分为无污水处理设施、隔油、隔油＋气浮、隔油＋生化、隔油＋气浮＋生化5种处理方法［4］。处理餐饮废水比较经济实用的方法是合理组合物理法、电化学法和生化法。青岛市对餐饮业主要是通过安装重力隔油池处理餐饮污水，出水达到《污水排入城市下水道水质标准》要求后进行排放［6］。上海市公共建筑逐步推行采用具备模块化、占地小、就地安装、运行管理方便等特点的新型餐饮废水处理技术，以适应现代公共建筑餐饮废水处理的需求［7］。

2．4．2改造方案

本次改造严格按照新的排放标准设计，结合现有情况以及国内成熟应用的经验，主要改造路线是取消生化系统，同时对餐饮废水进行二级除油，强化餐饮废水处理效果。在污水调蓄和排放方式上，拟定两种方案。方案一：取消调节池，客房污水重力自流直排，餐饮废水经二次隔油后经泵提升排放。方案二：保留调节池，混合污水经泵提升排放。

2．5可行性分析

2．5．1技术可行性

经多次抽样检测，现有流程调节池出水水质如表3所示。由表3可知，经调节池后出水水质基本达到纳管标准，但受采样时段影响，动植物油指标仍有一定的超标风险。因此，技术改造中，取消生化系统是可行的；通过增设二级除油设施，强化除油效果，解决了餐饮废水中有机物和油脂对管网的影响；保留调节池进行水力调蓄，应对酒店污水排放时间有一定规律、排放瞬时流量大、水质波动大的特点，使排入管网的水质保持适度范围，一方面避免对市政管网的水力及有机负荷冲击，另一方面提高外排污水达标排放的安全性。

2．5．2经济可行性

现有生化系统运行维护费用高，约2元／m3污水，年运行费用达35万元。而总体技术改造投资约150万元，静态条件下可在4年内收回成本，综合效益可观。

2．6方案设计

技术改造工程主要设备布置在地下二层。二级除油设施邻调节池建设，占用1个车位（约20m2）；除臭系统布置在调节池上方，不新增用地；调节池重新防腐；改造调节池室外雨水窨井，与专用排水检测井合建，作为污水总排放口。

3结论与建议

3．1结论

（1）由于酒店污水处理站地理位置敏感、动植物油等指标具有超标风险，且生化系统等单元存在维运安全隐患，正常生产与环境需求难以兼顾，原设计无法满足当前要求，技术改造具有必要性和紧迫性。（2）技术改造路线执行新标准、优化系统设计、强化运营管理并增设除油设施以确保水质达标、增设除臭设施以杜绝环境卫生安全隐患，合理可行。（3）采用取消生化系统、保留调节池、增加油水分离器和除臭设备，污水经泵提升排放的技术改造方案，综合效益佳，实现中心城区污水处理系统的优化建设。

3．2建议

（1）重视污染源头处理，特别是加强、优化餐饮等部门的清洁生产等措施，制订规章制度以确保有效实施，如：含量较高的油液直接倒入废油贮罐，灶具餐具水洗前先用纸巾刮除油脂并与残渣废弃物一并资源化处置等。（2）重视污水系统的运营管理，必要时可委托第三方进行专业化运营，以规范日常操作。

作者:商佳吉 单位:上海市净化技术装备成套有限公司

参考文献:

［1］朱宇，曹文平，张后虎，等．隔油水解一体化SBF平台处理餐饮废水［J］．工业水处理，2006，26（11）：6971．

［2］钟明霞．昆明市宾馆饭店水污染及其控制［J］．云南环境科学，2000，19（2）：5455．

［3］江苏省住房和城乡建设厅．江苏省太湖流域城镇污水处理厂提标建设技术导则［M］．北京：光明日报出版社，2010．

［4］曹宇泓．酒店污水的BOD5和CODCr相关关系探讨［J］．铁道劳动安全卫士与环保，2000，29（3）：128129．

［5］范建伟，刘新超，张杰．高浓度油脂废水的处理［J］．净水技术，2002，21（51）：7677．

食品废水处理方案范文第4篇

关键词：膜分离　废水处理　膜分离

随着全球工业的迅猛发展，在扩大生产的同时，也给环境带来了巨大的威胁。尤其是各种高浓度、高污染废液的排放，对水资源造成了难以弥补的污染。如何寻求解决方案迫在眉睫。本人在废水处理技术上多年研究，通过膜法分离工艺与其他工艺的结合对各种废水进行处理，使其达标排放。膜分离过程是一个高效、环保的分离过程，它是多学科交叉的高新技术，它在物理、化学和生物性质上可呈现出各种各样的特性，具有较多的优势。

随着膜材料、膜组件和膜设备的不断改进，膜分离技术已成为现代工业技术革新的重要手段。膜技术除了在环保、食品、生物制药等行业得到广泛的应用和开发以外，在其它工业过程如化工、石油化工、新材料等方面也日益受到重视，其应用涉及产品的净化与回收，对于提高产品质量和收率，降低生产成本具有重要的作用 。

一、膜分离技术的工作原理

膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，其过滤精度较低，选择性较小。

膜的分离选择性（各气体组分渗透量的差异）、膜面积和膜两侧的分压差构成了膜分离的三要素。其中，膜分离的选择性取决于制造商选用的膜材料及制备工艺，是决定膜分离系统性能和效率的关键因素。

二、常用的膜分离过程

1.微滤

过滤材料一般可分为浓度滤板和筛滤板两种。

浓度滤板是滤纸，由纤维素互相叠合而成。大粒子被拦截在滤纸表面，微粒子被滤进滤纸内的网络。筛滤板中的孔道从表面到内部的孔径均匀，故大于孔径的粒子被滞留于膜面，小于孔径的粒子则通过。过滤的粒子在0.02～2um。

2.超滤

超滤是根据分子的大小和形态而被分离的筛分作用。在介质压力作用下，小于孔径的小分子溶质，随溶剂一起透过膜上的微孔，大于孔径的大分子溶质则被截留。

3.纳滤

纳滤的分离机理相似于反渗透，是溶解扩散原理。膜孔径小于20埃。

4.反渗透

在恒温容器中，用半透膜将容器隔成两部分，将纯溶剂和溶液各置于膜的一侧，半透膜的性能只允许溶剂分子通过而不允许溶质分子通过。在无外界的压力作用下，溶剂分子向溶液一侧转移，即发生渗透现象，直到渗透平衡，溶剂分子向溶液一侧的转移停止。相反，在溶液一侧，加上大于渗透压的压力时，溶剂将从溶质浓度高的一侧透过膜流向浓度低的一侧。这就是反渗透原理，是正常渗透的逆流，所以被称为反渗透。

反渗透分离溶液中分子量为150甚至低于150的化合物分子。

除了以上四种常用的膜分离过程，另外还有渗析、控制释放、膜传感器、膜法气体分离等。

三、膜分离技术应用

1.膜分离新技术的研发

微滤、超滤膜元件动态过滤机：过滤元件外形为中间有放射状滤液通道的圆盘形，与传统无机膜相比，在相同规格直径结构条件下，提高过滤面积1~2倍，该圆盘形过滤元件主要成份85％以上为SiO2，化学性能稳定，精密度高。如安装在过滤设备上，将大大降低过滤机的体积，提高过滤效率。也解决了无机膜、有机膜成本高、耐温低、耐酸碱性能差、机械强度低，孔径不均匀等问题。

2.膜分离技术在活用水中的应用

2.1反渗透技术

海水、苦咸水淡化，降低饮用水矿化度。适用于总矿化度或特殊离子浓度超标水的处理；纯净水瓶装生产线；海水淡化。

2.2纳滤技术

选择性去除水中硬度，保留对人体有益的盐份，去除小分子有机物。适用于水中硬度含量过高，有机物含量超标，部分保留水中矿化度的情况，可替代传统处理技术。

2.3超滤技术

去除水中细菌、热源及有机氯化致癌物，可有效控制水中细菌、有机物指标且不影响水中矿化度含量。

2.4微滤技术

降低水中浑浊度、去除有机微生物、细菌等，可有效控制水中微生物、混浊度等指标，是一种重要且有效的前处理技术。

3.膜分离技术在废水处理中的应用

工业废水一般含悬浮物（包括无机和有机的）较多，为避免废水污物堵塞薄膜，减少清洗难度和频率，不宜直接用一段膜分离法，最好在膜分离前进行絮凝和常规过滤等预处理。目前对工业废水的膜分离法的研究已取得实质性进展，并已开始进入工业化阶段。除抄纸废水（白水） 用气浮法即可处理外，膜分离法几乎适用于处理所有的制浆造纸废水（如机械浆废水、硫酸盐浆漂白碱性废水、涂布废水、亚硫酸盐废液等），特别对漂白废水的毒性、色度和悬浮物的去除有明显效果。

四、结语

全球将近80%的国家现在正面临由于水资源短缺造成的健康与经济的威胁。洁净水正迅速成为全球性匮乏资源，面对日益增长的人口，污染的威胁和迫切的需求，满足全球范围的纯净水供给迫在眉睫。为解决工业与市政水资源短缺的情况，同时根据倡导循环经济，资源利用的理念，利用膜过滤技术开辟新水源，将污水变成达到企业所需水质标准的可重复使用的工业用水或者进一步处理到符合饮用水标准的水。

参考文献

[1]雷晓东，熊蓉春，魏刚. 膜分离法污水处理技术[J]. 工业水处理. 2002，02.

[2]黄英，王利. 水处理中膜分离技术的应用[J]. 工业水处理 .2005，04.

食品废水处理方案范文第5篇

关键词：城市污水 BIOLAK工艺 实际应用 适用范围

1 概论

当前城市建设和发展中存在的突出问题是水体污染严重，水资源紧缺。污染型的缺水现状，制约着城镇规模建设与工农业发展。据统计，目前我国532条河流已有82%受到不同程度的污染，流经全国42个大城市的44条河流，已有93%受到污染，其中污染较重的占79%。全国的668多座城市中，仅有123个城市有307座不同处理等级的城市污水处理厂，其中城市污水二级处理率10%左右。全国日排污水量1.56亿立方米，其中达到国家一级排放标准的处理率不20％。全国2200座县城与21700个建制镇的生活污水及类似水质的污水处理率近于10％。据估计，我国每年因水污染所造成的经济损失已达4000亿元[1]。日益严重的水环境污染，不仅影响到工农业的继续发展，而且影响到人们的身体健康及生存环境。可见，城市污水处理问题已刻不容缓，急待解决。

城市污水处理厂是城市建设的主要组成部分，是用来处理城市污水不可缺少的市政设施。目前城市污水处理主要采取好氧生物法技术，由于这些处理工艺技术及其设备普遍存在投资高、处理成本高、管理要求高、产泥量多的问题，巨额工程投资使我国污水处理事业步履维艰，导致污水厂“建得起，用不起”。因此国家迫切需要经济适用的“三低一少”（投资低、运行费低、管理要求低、废泥量少）的城镇污水处理新技术[2]。

本文所介绍的BIOLAK工艺就是一种高效低耗技术。BIOLAK系统是一种多级的常常还是多渠道的废水处理系统。它是德国VNO冯．诺顿西工程技术有限公司公司从七十年代起借助6项研究项目吸取了氧化塘工艺的低成本和活性污泥工艺的高效率，由氧化塘工艺逐渐系统发展起来的，它采用低负荷活性泥工艺，通过创造各类特种微生物的良好生长环境使其高效地降解有机物（COD、BOD），并通过波浪式氧化工艺对氮和磷进行高效去除。具有占地紧凑，工艺稳定，投资低廉，维护简单，运行费用低等特点[3]。

工业用BIOLAK废水处理系统大方合理的设计及多极处理的方式，使BIOLAK系统能解决最疑难的废水处理问题。虽然城乡废水较易处理，但有可能出现水力学问题，尤其是在雨水高峰期。城乡用BIOLAK废水处理系统采用其漂浮在水面的分流装置及其水力学缓冲，有效地解决了此问题。通过整体缓冲系统避免或减轻了雨水滞留的总是，因此由于雨水及工业排水造成的水力学冲击能得到有效地缓冲。

2 BIOLAK废水处理工艺

2.1 工艺简介

BIOLAK工艺的雏形产生于20世纪70年代。1977年，德国纽伦堡的St．Wolfang市政污水处理厂首次尝试在土池中使用BIOLAK-Friox(悬浮式曝气器)，并取得了成功。1984年，德国夏萨克森州的Algormissen污水处理厂又发展了结合硝化和反硝化过程的新型BIOLAK系统(BIOLAK-R工艺)。到了1991年该技术被进一步完善，即在构筑物中考虑了除磷区，称之为BIOLAK-L工艺。至此，BIOLAK工艺发展成为结构紧凑、处理效果良好并可以实现除磷脱氮的综合活性污泥处理工艺[4]。

BIOLAK工艺基于多级A/O理论和非稳态理论，在同一构筑物中设置了多个A/O段，使污水能够经过多次的缺氧与好氧过程，强化了污泥的活性并兼有脱氮效果。通常情况下，BIOLAK系统由可选设除磷区的曝气池、沉淀池、包含二次曝气区的稳定池等三部分组成(三部分可以合建，曝气池和稳定池可采用土池防渗结构)。

2.2 工艺原理[5]

BIOLAK采用地下曝气结构(地盆式)，这种结构可以获得坚固和完全密封的反应池。为防止污水的渗漏，池体采用世界上先进的防渗膜(HDPE)。采用高效率的底部微孔曝气头，移动式曝气链，进一步提高氧气的传送效率。BIOLAK处理系统的原理图见1。

BIOLAK处理系统主要分5级。第1级采用转速可调的组合筛选装置，把粗物及沙粒从废水中分离出来，浓缩处理。第2级通过移动性通气处理使污泥处于活动状态，且含氧量稳定。并在一个容量大小可变的反应区内进行生物性净化处理以清除磷。第3级废水的再次处理，时还进行沉淀处理，即所谓的保险级。第4级树根区及砂砾构成的过滤层。第5级再进一步的处理以达到最高的净化度。

为了加强生物去磷作用，在第2级前加入了生物去磷区。这样即使要求的净化度低于1mg磷/L，也只需要在1a中短时间内加入凝聚物。一般情况下，如果要求的净化度低于1mg磷/L，需要采用凝聚剂。在第2级中通气链的轮换作用及BIOLAK池特有的水力学特性相结合，能产生至少20次氮的硝化及脱氮反应。通过这种反复过程，达到了最好的除氮效果。

2.2.1 曝气系统[6]

BIOLAK曝气系统的结构如下图2所示，曝气头悬挂在浮链上，停留在水深4－5 m处，气泡在其表面逸出时，直径约为50μm。如此微小的气泡意味着氧气接触面积的增大和氧气传送效率的提高。

BIOLAK工艺采用的浮动曝气、移动性通气链是BIOLAK通气系统的核心部分，它能有效地作用于大池的各个部位，并且供氧费用低。浮动式曝气链使所产生的气泡在水中的停留时间(11s)是传统固定曝气方式在水中停留时间的3倍。其曝气链的运动过程见下图3所示。

2.2.2 悬浮溢流系统[6]

在废水的处理过程中，存在水力波动的问题特别是出现在降雨高峰区，BIOLAK废水处理工艺通过水力缓冲和悬浮及溢流系统有效的解决了这一问题。悬浮溢流采用可浮动的溢流浮子，能使水力缓冲体积达到总体积的10%，悬浮溢流系统见下图4所示。

2.3 工艺参数[4]

根据德国ATV标准并结合国内已建Biolak污水处理厂运行情况确定的工艺参数值如表1所示。

注：　DMS为曝气池进水与回流污泥之混合液的悬浮物平均浓度。

3 BIOLAK工艺流程

3.1 BIOLAK工艺流程[6]

污水在首先经过预处理和一级处理去除大的漂浮物后，出水先进入混合池，由推进器将进水和污泥进行混合，然后自流入BIOLAK生化池，利用曝气充氧进行好氧处理，处理后的污水，经沉淀池沉淀后达标排放。BIOLAK反应池产生的剩余污泥用污泥泵送入污泥浓缩池，污泥浓缩池产生的上清液自流入BIOLAK反应池的混合区。BIOLAK反应池需要的氧气由风机供给，预处理设施产生的机械杂物外运填埋处置，产生的剩余污泥外运用作农肥。

BIOLAK工艺流程图如下所示：

3.2 工艺流程说明

(1)污水的预处理[7]

来自城市排水截流干管的污水首先进入经过粗格栅去除大的漂浮物，然后自流入集水池。污水经立式污水泵提升至细格栅，细格栅的作用是拦截污水中较大的飘浮物和颗粒粗杂质等，细格栅可把杂物及砂粒从废水中分离出来，同时可除掉一部分有机负荷。

(2)混合池

经过预处理后，污水与回流污泥一起进入曝气池前端的混合池，在搅拌的作用下充分混合后，再进入曝气区。在混合区里，借助于搅拌作用，进水与回流污泥进行充分混合。除了起混合作用外，污水在混合区的缺氧环境下，可能发生部分水解酸化反应，提高废水的可生化性，减轻后续曝气区的负担，从而减轻动力消耗和曝气区的体积。混合区与好氧处理区的延时曝气相配合，对污水的脱氮脱磷可起到一定的作用。

(3)曝气池

在曝气池中，微生物群体聚居在呈悬浮状的活性污泥上，与进入曝气池的污水广泛接触。鼓风机通过在曝气池底浮动的空气扩散装置，以微小气泡的形式向池中提供空气。在曝气装置的搅动作用下，污水与活性污泥更好地混合，微生物将污水中的有机物降解。

(4)沉淀池

经过生物处理后，污水进入沉淀池，使混合液澄清、浓缩、固液分离。沉淀池中的上清液经溢流堰流出，达标后排放。沉淀下来的污泥大部分由污泥泵输送回到曝气池，极少量的剩余污泥排入污泥池浓缩、贮存、待运。

(5)污泥处理

BIOLAK工艺的污泥产率很低。由于微生物在曝气池中长期处于内源呼吸期，只产生少量容易脱水的、无臭且较为稳定的污泥，不需要再进行厌氧消化处理。由于污泥量很少，从经济上考虑可不采用污泥机械脱水系统。污水处理厂周围就是农田，莱山区水资源又相对缺乏，含水量很高的污泥可直接作为农业肥料，不需再浇水稀释。

剩余污泥泵将少量的剩余污泥排入污泥池。污泥在池中沉淀、浓缩后，上清液排回至曝气池。浓缩的污泥贮存一定时间后，用罐车运出作为肥料。

4 BIOLAK工艺特点

BIOLAK工艺是一种具有除磷脱氮功能的多级活性污泥污水处理系统。它是由最初采用天然土池作反应池而发展起来的污水处理系统。自1972年以来，经多年研究形成了采用土池结构、利用浮在水面的移动式曝气链、底部挂有微孔曝气头的一种具有一定特色的活性污泥处理系统。

由于采用土池而大大减少了建设投资，采用曝气链曝气系统进一步强化了氧的转移效率，并减少运行费用，大大提高了处理效果。工艺设计简捷，不需复杂的管理，在适宜的条件下具有较大的经济和社会效益。它具有一下8个特点，现在分别叙述如下。

4.1 低负荷活性污泥工艺[8，9]

与废水中的污染水平比较，BIOLAK系统里利用了大量的微生物即活性污泥来净化污水。BIOLAK工艺污泥回流量大，污泥浓度较高，生物量大，相对曝气时间较长，所以污泥负荷较低。由于微生物把污染物作为养料来吸收， 废水中的污染物被相对极大量的微生物吸收（分解）殆尽，所以出水非常干净。一般的污水处理厂(污泥负荷高的工艺)，微生物仅分解最有营养的部分，相对来讲净化效率较低。污水的生物处理采用延时曝气工艺有以下优点同氧化沟工艺。具有可不设初沉池；耐进水负荷冲击能力强；剩余污泥量小，不需消化处理和污泥矿化程度高，无嗅味以及由于泥龄长，有利于硝化菌的繁殖，可起到一定的脱氮作用。龙田污水厂BOD5污泥负荷率为0.057 kgBOD/(kgMLSS·d)，污泥浓度为4000 mg/L，污泥龄为29 d，所以剩余污泥量很少。

4.2 曝气池采用土池结构[8]

根据国家环保局1992年《工业废水处理设施的调查与研究》，我国工业废水处理设施资金的54%用于土建工程设施，而只有36%用于设备，造成这种投资分配格局的主要原因是工艺池大都采用价格昂贵的钢筋混凝土池。而龙田污水厂土建工程造价500万元，仅占总投资的20%。

大的钢筋混凝土池不仅价格昂贵，而且施工难度大。但对于许多种曝气工艺来讲，都不考虑采用土池，因为土池会造成地下水的侵蚀，同时也由于在土池基础上安装曝气头是十分困难的。为了减少投资，BIOLAK技术在研究土池结构的曝气池上做了大量工作，首先是使用HDPE防渗膜隔绝污水和地下水，其次是悬挂在浮管上的微孔曝气头避免了在池底池壁穿孔安装。

这种敷设HDPE防渗膜的土池不仅易于开挖、投资低廉，而且完全能满足污水处理池功能上的要求，并能因地制宜，极好地适应现场的地形，在某些特殊的地质条件下，如地震多发地区、土质疏松地区，其优点得到更充分的体现。敷设HDPE防渗膜的土池使用寿命远远超过钢筋混凝土池。

4.3 高效的曝气系统[9]

BIOLAK曝气装置为微孔曝气形式，改变了传统曝气系统的固定模式，曝气器由浮管牵引，悬挂在池中，曝气器与布气管间用软管连接。通气时，曝气器由于受力不均在水中产生运动。当曝气器偏离浮管垂直轴时，气泡浮至水面并在浮管一侧爆裂，从而对浮管产生反向推动力使浮管运动，浮管又反过来带动曝气器运动，在曝气的情况下运动连续不断。它们象波浪一样地变化，在反应池中形成耗氧区和厌氧区，随着耗氧的硝化反应和厌氧的反硝化反应的阶段变化，污水中的氮可以被去除得非常彻底。由于氧气可以直接从反硝化反应中得到一部分，因此，需要的空气很少；同时在一般情况下，即使氧的浓度很低时系统也能运行，同传统的方法相比，这样工艺的氧化效果好得多。更重要的是它利用分段曝气，可以节省能耗，同时混合好，当负荷变化时，其优点特别明显。通过这样的波浪式曝气，可以减少池中生物性磷。很多百乐克污水处理厂的磷的去除率都可达到80－90％。与传统曝气装置相比，BIOLAK曝气系统有以下优点：

(1)传统曝气器顶部至水面的区域，始终处于过饱和状态，而其它水域则处于不饱和状态，氧的利用率低。BIOLAK曝气装置在水中的运动使池中不存在氧的过饱和区域，氧的利用率提高。

(2)BIOLAK曝气器产生的微气泡在水中的运行距离长，停留时间长，使氧的利用率明显提高，相应的能耗得以降低。固定式曝气器产生的气泡在水中的停留时间为5-6秒，而BIOLAK曝气装置产生的气泡可在水中停留11秒以上。

(3)BIOLAK曝气器的空隙率为80%，表面不容易堵塞。

(4)传动的固定式曝气器固定在池底，可能造成池底局部侵蚀，曝气池通常采用混凝土结构，而BIOLAK曝气器安装在浮动的悬链上，每条链在池中一定的区域内运动，不会对池子的某一部分造成局部侵蚀，曝气池可采用土池，大大减小了基建投资。

(5)固定式曝气器的检修或更换需停止曝气并排空水池，不但费时费力，还要重新培养活性污泥。而BIOLAK系统可在不停气放水的情况下，直接将曝气链提出水面维修，既方便又经济。同时，因为气泡向上运动的过程中，不断受到水流流动，浮链摆动等扰动，因此气泡并不是垂直向上的运动，而是斜向运动，这样延长了在水中的停留时间，同时也提高氧气传递效率。运行表明：BIOLAK悬挂链的氧气传递率，远远高于一般的曝气工艺以及固定在底部的微孔曝气工艺。

BIOLAK曝气头悬挂在浮动链上，浮动链被松弛地固定在曝气池两侧，每条浮链可在池中的一定区域蛇形运动(见上图2)。在曝气链的运动过程中，自身的自然摆动就可以达到很好的混合效果，节省了混合所需的能耗。

采用BIOLAK系统的曝气池中混合作用所需的能耗仅为1.5 W/m3，而一般的传统曝气法中混合作用的能耗为10－15 W/m3。由于BIOLAK曝气头(BIOLAK-Friox)特殊的结构，即使在很复杂的环境里曝气头也不至于阻塞，这意味着曝气装置可运行几年不维修，所需维护费用很少。曝气系统与配套的高效鼓风机保证了很高的氧气传递效率，供氧能力为2.5 kgO2/(kWh)，而传统的污水处理厂该值为1 kgO2。鼓风机就设在池边，减少了鼓风机房和空气输送管道的费用。

4.4 简单而有效的污泥处理

BIOLAK工艺的另一特点是大量地回流活性污泥，剩余污泥的数量很少，所含有机物已被很好地分解、矿化，其剩余污泥比传统工艺少许多。在恒定的负荷条件下，BIOLAK工艺的污泥在曝气池中的停留时间是传统工艺的几倍。

由于污泥池中的污泥是完全稳定的，它不会再腐烂，即使长期存放也不会产生气味，这就是污泥没有臭味的原因。这也是它同传统工艺相比污泥更容易处理的原因。而且污泥池完全可以做成土池结构，节省了土建费用。

4.5 简单易行的维修[9]

BIOLAK系统没有水下固定部件，维修时不用排干池中的水，而用小船到维修地点将曝气链下的曝气头提起即可。实践表明，曝气头运行几年也不用任何维修，这主要是因为曝气管是由很细的纤维(直径约0.003mm)做成，并用聚合物充填，以达到防水和防脏物的目的。同时，曝气头有大约80% 的自由空隙和20% 的表面，和传统曝气头刚好相反。因此，微生物可生长的面积很小，并很容易被去除。当曝气头必须维修时，也不影响整个污水处理场的运行。

该工艺的移动部件和易老化部件都很少。在选择设备和材料时，都采用了可靠耐用的材料。该工艺无需太多的自动化。它既不需要任何易损的探测器，也不需要任何复杂的控制系统，而操作这些控制系统还需要专门的技术和昂贵的配件。

4.6 二次曝气和安全池

为了保证负荷变化时出水质量，BIOLAK工艺利用一个相对独立的池来进行二次曝气，以保证出水清洁，保证水中有足够的溶解氧。

4.7 二沉池

曝气池中产生的污泥在二沉池中被分离，并重新回到曝气池参与污水净化。有的BIOLAK工艺的二沉池和曝气池合并到一起，进一步节省了土建费用和占地面积。二沉池沉淀污泥由漂浮式刮泥机、吸泥机排入污泥槽回流。

4.8土地的利用[9]

尽管BIOLAK系统需要的曝气池体积比所谓密集型的大，但所需的总面积并不大，有时甚至更小，这主要有以下原因：

（1）不需初沉池；

（2）二沉池可以和曝气池合建在一起；

（3）池的设计和布置的自由度大，对地形的适应性强。

5 BIOLAK在城市污水处理中的应用

BIOLAK系统可广泛适用于城市污水和工业废水的处理。到目前为止全世界已有600多座BIOLAK污水处理厂在稳定运行，由初期几百人口使用的小型系统发展到今天90万人口使用的大型系统，日处理水量从数千吨到数十万吨不等。其中一半是城市污水处理系统在城市污水处理方面。

BIOLAK技术已在我国市政污水处理上成功应用。BIOLAK系统已广泛应用于造纸、纺织、石化、化工、制药、食品等行业。如在造纸\柠檬酸混合废水[7]、漂白蔗渣浆污水[10]、制浆造纸废水[11]和蔗渣浆废水[12]中都有应用。它正以其独特的工艺特点越来越受到造纸废水处理界的关注。该技术先后在武汉层鸣纸业有限公司、山东晨鸣纸业有限公司、山东潍坊纸业、山东齐河纸业等的中段废水处理工程中已得到成功应用。

5.1 BIOLAK在国内城市污水处理中的应用

在我国，第一个应用BIOLAK工艺的是山东招远城镇污水处理厂，龙田污水处理厂是第二例。以山东招远城镇污水处理厂为例探讨一下BIOLAK在国内城市污水处理中的应用[4]。

5.1.1 工艺流程

山东招远城镇污水处理厂，1998年开始建设，1999年10月正式运行，处理规模为2×104m3/d，原水包括市政污水和部分工业废水。工艺流程图见下图6。整个系统仅设一组构筑物：污水在厂内先经粗格栅去除大的漂浮物后自流入集水井，再用泵提升至转鼓式格栅，然后依次流经除磷段(由推进器将进水和污泥混合)、曝气段和澄清段，最后进入二次曝气段和稳定段进行曝气充氧稳定。曝气池和稳定池采用土池防渗结构，停留时间约为20 h。污泥处理采用污泥贮池加带式脱水机的方式。

5.1.2 方案比较

从技术方面分析，与常规活性污泥法比较，BIOLAK工艺、氧化沟工艺和AB工艺各有特点，都具有耐冲击负荷能力强、处理稳定性高和处理效果好的优点。但在技术、经济等方面存在一定的差别，其主要方面比较如下。

（1）与氧化沟工艺的比较

氧化沟工艺和BIOLAK工艺都采用延时曝气法，同样具备延时曝气法的优点。而延时曝气法的主要缺点：曝气时间长使动力消耗大以及曝气池容积大，占地面积大，氧化沟工艺却很难避免。

1氧化沟工艺需采用20台转刷，每台功率45 kW，曝气转刷总功率为900 kW，加上螺旋桨水下搅拌器，仅氧化沟设备的装机容量就达949.6kW。相比之下，由于BIOLAK曝气装置的动力效率和氧的利用率较高(在5米水深时为28.8%)，采用4台风机，每台130 kW，共520 kW，能耗明显降低。

2氧化沟为环形沟渠状，需全部采用钢筋混凝土结构，虽然一体式氧化沟系统不需建二次沉淀池，但氧化沟的土建投资就达650万元。BIOLAK工艺的曝气池采用土池，内砌毛石，加上混凝土结构的沉淀池，土建投资共为250万元。

（2）与AB工艺的比较

1AB工艺中A段正常运行的必要条件是进水中必须有足够的己经适应该污水的微生物，A段去除率的高低与进水微生物量直接相关。如果城市污水中工业废水比重较大，污水中微生物浓度很低，A段曝气池得不到外源微生物的连续补充，生物絮凝吸附作用很弱，就会导致A段去除率与初沉池相近，这类污水不宜采用AB工艺。 我国很多中小城市的排水现状，由于大量的工业废水未经处理直接排入，以及没有完善的管网系统，使城市污水的成分比较复杂，这就影响了AB工艺的处理效果。

2由于AB法工艺比传统的活性污泥法多了一个处理阶段，需要增加吸附池、中间沉淀池和污泥回流系统等，使土建、设备的投资以及能耗费用大为增加。AB工艺的处理构筑物土建费用645万元，处理设备的装机容量为702 kW。而BIOLAK工艺的处理构筑物土建投资为284 万元，处理设备装机容量616 kW。

（3）三种方案的比较

从上面的分析可以看出，与氧化沟工艺和AB工艺相比，BIOLAK污水处理工艺在工程总投资、日常运行能耗和设备维护检修方面都具有明显的优势。

根据几方面的综合分析考虑：

(1)保证污水处理工程能够稳定、可靠地运行；

(2)保证处理后废水达标排放；

(3)有利于今后污水的深度处理和回用；

(4)尽可能地使构筑物和主要设备结构简单、维修方便；

(5)最大限度地节省土地、基建投资和日常运行费用。