介绍了某酱香型白酒生产企业一新建废水处理工程的设计过程。通过方案论证比较，采用“预处理—UASB—化学除氮磷—五级Bardenpho—MBR—臭氧氧化—混凝沉淀—深度处理”工艺流程，并结合建设厂址狭长、分期建设的实际情况，对全流程进行了工艺设计，工程投入使用后，出水水质达到发酵酒精和白酒行业最严格的排放限值要求。

　　某酱香型白酒企业为其某片区制酒车间配套新建废水处理厂一座，该厂临近赤水河，受厂址狭长所限，本工程统一规划、分期设计和建设，对应白酒产能：Ⅰ期3700吨/年、Ⅱ期3 500吨/年。一期工程已建成并投入运行。

　　根据企业多年排水数据，以及充分考虑生产过程中排水的波动性、易变性等因素，废水处理厂设计规模为2 000 m³/d，其中Ⅰ期工程1 000 m³/d，Ⅱ期工程1 000 m³/d。

　　废水处理厂来水均为酱香型白酒生产过程中排放的废水，该废水在不同的生产时段排放浓度相差较大，特别是氮、磷等指标，在设定进水污染物浓度时，充分考虑到了水质浓度波动和平均浓度两个因素。设计进水水质指标见表1。

　　该厂位于赤水河沿岸，处理后达标水排入赤水河附近的支流，最终汇入赤水河。排水需满足《发酵酒精和白酒工业污染物排放标准》（GB 27631-2011）中的直接排放限值（见表1）。进一步经过深度处理单元后，主要污染物指标可以达到地表水Ⅲ类水质要求（总氮指标除外）。

　　酱酒生产废水普遍具有悬浮物、有机物和氮磷、色度等污染物指标均较高的特点。在不同的生产周期，其排水浓度波动较大，全年排水有一定的间歇性。根据行业排放标准的要求，上述指标均需达到非常高的去除率，才能实现达标排放。由于废水中碳、氮、磷在不同生物和化学处理单元中的去除效果不同，在设计工艺路线时，不仅要采用多级、物化生化联合处理工艺，而且要恰当控制好各级污染物的去除效率，以期达到全流程各项污染物的协同去除，尽量减少外界化学物质的投加，节省运行费用和外排水的含盐量。本设计采用物理化学法预处理，以厌氧、好氧生物处理为主体，再辅以化学后处理和膜分离深度处理等多级串联工艺，完成该废水的达标排放任务。具体工艺流程如图1所示。

　　格栅：设格栅去除固形物，一级为2台循环耙齿格栅除污机、1台人工格栅，栅齿间隙5 mm。二级为4台旋转式固液分离机（每期2台），栅网间隙2 mm，处理水量580 m³/h。为4台旋转式固液分离机（每期2台），栅网间隙1 mm，处理水量230 m³/h。

　　采用UASB工艺，Ⅱ期与Ⅰ期相同，两期合建，每期池体有效容积1 540 m³。常温厌氧发酵，有机负荷Nv=8.0 kgCOD/（m³·d），COD去除率70%~80%。设出水回流，回流比按100%~200%计。无回流时，厌氧池表面负荷为0.2 m³/（m²·h），有回流时，表面负荷为0.5m³/（m²·h）。采用一管一点式布水方式。

　　设反应池4座，依次为吹脱除CO2、磷酸铵镁（MAP）结晶除氮磷、羟基磷酸钙（HAP）结晶除磷、二级混凝沉淀单元，配套幅流式沉淀池2座。Ⅱ期与Ⅰ期相同。吹脱池气水比(4~8)∶1，MAP池、HAP池结晶反应时间均为60 min，设置慢速搅拌，反应pH=8~9.5。絮凝反应时间60 min，设置慢速搅拌，反应pH=8~95。沉淀池表面负荷为0.7 m³/（m²·h）。

　　采用带膜分离功能的五级Bardenpho工艺，第二个好氧池内设有浸没式板式膜组件，大幅度提高了污泥浓度和泥水分离效率。Ⅱ期与Ⅰ期相同，共2座，单池有效池容1 100 m³，分2个序列运行。有机负荷0.18 kgBOD5/（kgMLSS·d），平均污泥浓度8 g/L，膜通量0.3 m³/（m²·d）。污泥回流比50%~100%，混合液回流比300%~400%。总HRT=26.4 h。

　　臭氧氧化：臭氧氧化塔2台，每期1台，停留时间≥1 h；臭氧发生器2台，单台产气量5.0 kgO3/h。

　　混凝沉淀：混凝反应池，每期1座，有效容积32 m³。沉淀池，每期2座，表面负荷0.7 m³/（m²·h），沉淀时间大于2 h。

　　采用“砂滤+超滤+活性炭”组合工艺，进一步去除排水中的有机物、色度、氨氮、总氮和总磷。Ⅱ期与Ⅰ期相同，每期配置如下。

　　污泥浓缩池：2座，两期共用。浓缩池A用于初沉污泥浓缩，浓缩池B用于其他污泥浓缩。浓缩池A表面负荷0.065 m³/（m²·h），固体通量1.3 kg/（m²·h）。浓缩池B表面负荷0.065 m³/（m²·h），固体通量0.67 kg/（m²·h）。

　　叠螺脱水机：4台，每期2台。单台污泥处理量300 kgDS/h，按每日运行10 h计算。脱水后污泥干重3 t/d，湿体积15 m³（80%含水率）。

　　污泥烘干机：2台，每期1台。单台除湿量为10 t/d，预计烘干脱去10 t水后，污泥含水量为2 t/d，污泥固含量为3 t/d，总体积为5 m³左右，含水率为40%。

　　生物除臭单元：两期共用，处理能力按Ⅰ期臭气量为2 500 m³，Ⅱ期臭气量2 500 m³/h计。水洗区喷淋加湿流量为10 m³/h。生物脱臭填料区气体停留时间为60 s。

　　针对固形物和悬浮物的冲击，本工程重点强化预处理过程，设格栅、气浮、混凝沉淀等多种预处理措施，可确保在预处理阶段高效去除固形物和悬浮物，且以上设施均设于调节池前，可防止这些固态污染物在长时间的存贮过程中再次溶解释放，增加废水中各项溶解性污染物的浓度。一期运行时发现初沉池表面存在大量浮渣，撇渣后仍有少量进入调节池，为增强悬浮物去除效果，二期新增了气浮设备。缓冲池的设置，是为气浮、混凝的加药提供相对稳定的水量和相对均衡的水质。

　　针对来水水量和水质波动大的特点，设置超大容积调节池（停留时间大于2 d）和事故池（停留时间大于1 d），且Ⅱ期与Ⅰ期预处理单元可根据来水情况在并联和串联模式间灵活切换。

　　该废水处理厂地处赤水河河岸斜坡上，属侵蚀性低山河谷斜坡地貌，且该厂紧邻赤水河。为保证后续好氧生物处理及脱氮除磷对碳源的需求，需将COD去除率控制在70%~80%，为后续处理预留较多的碳源。基于以上两个原因，本设计选用了技术成熟、运行简易稳定、施工难度小的UASB工艺，而非除碳效率高且对地载力要求高、施工难度大的IC、EGSB等高效厌氧工艺。因就地利用较为困难，本工程厌氧产生的沼气，由沼气火炬就地燃烧处理。

　　本工程原水中的氮磷浓度较高，仅靠好氧生物脱氮除磷是很难实现达标排放，需在好氧单元前进行化学法脱氮除磷。为尽量减少药耗及化学药剂对后续生化单元的影响，本设计采用 “吹脱CO2+MAP+HAP+混凝沉淀” 工艺。吹脱CO2可提高废水pH，可减少后段化学反应中碱的投加量，预计厌氧出水经过化学脱氮除磷单元后，预计其TP和TN（以NH+4-N形式存在）分别小于10 mg/L和100 mg/L。

　　化学处理后的废水中氮、磷仍较高，须选择具有脱氮除磷功能的好氧生化工艺。采用具有高效脱氮性能的五级Bardenpho工艺，且将MBR引入该工艺替代二沉池。通过投加外碳源调整C/N>

　　6，此单元氨氮和总氮去除率均可达到90%以上，预计出水TP＜0.5 mg/L、TN＜15 mg/L、COD

　　Ⅱ期与Ⅰ期好氧池可实现并联和串联模式灵活切换，低浓度或大水量轮次时可采用并联模式运行，高浓度排水轮次时可采用串联模式运行。

　　MBR出水的色度和TP（部分TP以有机磷形态存在）两项指标仍有可能会超标，为此选用臭氧氧化和后混凝工艺。通过强氧化过程，既脱色又改变含磷污染物和有机物的分子形态，再用混凝沉淀的方法，将上述微量的污染物去除，从而使有机物、氮、磷、色度等各项指标均稳定地达到GB 27631-2011（直排）排放要求（见表1）。

　　为满足类地表Ⅲ水质排放要求，有机物、氮、磷、色度等各项指标仍需进一步降低。为此本设计设置了可满足更高水质要求的深度处理单元：砂滤+浸没式超滤+活性炭吸附。浸没式超滤操作弹性大，运行管理方便，维护成本低，对大分子胶体污染物有较好的去除效果，再辅以活性炭对超滤出水中的微量溶解性污染物进行吸附，可全面降低各类污染物浓度，为出水水质达到类地表Ⅲ要求提供保障。

　　本设计采用两级脱水工艺，第一级采用叠螺式污泥脱水工艺，脱水后的污泥含水率约为80%~85%。第二级采用空气源热泵低温干化设备，通过热泵产生热风对脱水污泥进行深度脱水，烘干后的污泥含水率低于50%，为后续的综合利用、焚烧、填埋创造了条件。烘干尾气冷凝后返回废水系统进行处理，整个烘干过程不产生异味。

　　本设计选择生物除臭工艺处理收集的尾气。厌氧和好氧、后处理等单元基本不产生臭气，因此只对预处理、厌氧出水吹脱和污泥浓缩、污泥处理等单元扩散的尾气进行专门收集。经过生物处理后，收集的高浓度臭气中的NH3和H2S及其他致臭污染物，均可得到高效去除，使外排尾气不造成周边空气污染，厂界臭气浓度符合臭气污染物排放标准要求。

　　该废水处理厂建设场地狭长，长350 m，宽30 m，配电系统设计上采用放射式与树干式相结合的混合配电方式。全厂自动化程度较高，设自动控制系统和视频监控系统，全部数据上传至办公楼中控室上位机中，并设电视幕墙，可随时监测现场情况，方便远程控制和监督管理。

　　废水厂总占地面积8 700 m²。建筑面积：Ⅰ期工程3 100 m²，Ⅱ期工程1 200 m²；构筑物池容：Ⅰ期13 000 m³，Ⅱ期7 200 m³。土建工程费用估算约为4 000 万元，工艺设备及安装部分工程估算约为5 500 万元，合计总投资约为9 500 万元，吨水投资为4.75万元/m³。该投资额远高于一般工业废水处理的投资强度，除与本项目规模较小有关外，还与本项目要达到的高排放标准有关。

　　处理出水水质情况见图3。出水水质能稳定达到GB 27631-2011（直排）限值要求（见表1），COD、TN、TP的均值分别为：22.0 mg/L、9.64mg/L和0.1 mg/L，均远优于标准值。此段时间深度处理单元未运行。

　　由于本工程未对每个处理单元单独进行电耗计量，故以设计参数和设备用电负荷为满负荷运行时的工况，对各单元和主要用电设备进行测算分析。本工程满负荷运行时的吨水电耗为105 kW·h/m³，去除单位COD量电耗为3.0 kW·h/kg COD，远高于城市污水处理的吨水电耗（

　　各单元电耗分布如图4所示，好氧单元电耗最高，占32.0%；其次是污泥处理单。