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泸州一家啤酒厂继承了百年秘酿技术，依靠百年积累的有机酸窖泥，酿造出具有泸州独特风味的优质白酒。白酒酿造过程中产生COD高、SS含量高、色度高、成分复杂的白酒废水。废水中的有机物大部分为碳水化合物，易于降解，具有良好的可生物降解性。在处理白酒废水及类似酿造废水的研究中，有很多去除效果良好、系统运行稳定的方法，但均存在不同程度的活性污泥黑化和曝气不足的问题[3-8]。因此，采用“IC+二次A/O”工艺处理该企业排放的白酒废水。

1.废水及分析方法

废水工艺流程如图1所示。

废水经过收集管，由泵提升进入细格栅去除酒糟和大的悬浮物，然后靠重力流入调节池。用 2 个潜水搅拌机快速混合。混合废水通过三台自吸泵进入初沉池，进一步去除大的悬浮物。废水经过初沉池后流入循环池，污泥进入污泥处理系统。流入循环池的废水被泵入IC厌氧反应器。在厌氧反应器中，废水与厌氧微生物充分接触，水中90%的污染物被去除，水从顶部流出，一部分流入二级A/O池，另一部分流入二级A/O池流回循环罐。流入二级A/O反应器的废水在缺氧（A1）、好氧（O1）、缺氧（A2）、好氧（O2）不同环境中进一步净化，然后在二沉池中进行泥水分离。污泥由刮泥机吸泥泵打入污泥管道，进入污泥处理系统。二沉池出水进入曝气絮凝池。在空气的搅拌作用下，废水与药剂充分混合，通过穿孔花墙流入三级沉淀池。符合标准的废水通过排水管道排放至厂外。

三、主要结构及设备参数

3.1 IC电抗器

1 IC反应釜，圆筒，直径d=6.68m，高度h=21m，有效容积800m3，碳钢材质。 COD负荷为8.0kg/(m3·d)，高径比为3:1。 IC反应器沿污水流向设有5个采样口，分别为1.2、4.7、8.2、11.7、16.6m，便于观察反应器在启动和运行过程中内部的变化。

IC反应器三相分离器d=6.50，h=2.3m，采用聚丙烯（PP）特种塑料材料制成。反应堆配水箱h=6.0 m，采用环氧树脂包裹玻璃钢（FRP）制成。反应釜内涂环氧煤沥青，外涂环氧铁红防腐处理。罐体外部采用岩棉保温，并用彩色瓷砖封闭。

3.2 一体化两级A/O反应器

一体化二级A/O反应器长×宽×高（l×b×h）=37.3m×15.4m×4.5m（超高0.5m），钢筋混凝土结构，有效容积2300m3。

一体化结构包括初沉池、循环池、缺氧池A1、好氧池O1、缺氧池A2、好氧池O2、二沉池、曝气絮凝池、三沉池。其中，二级A/O池l×b=24.9m×15.4m，有效容积1500m3，污泥COD负荷0.1kg/(kg·d)。 A和O的体积比为1:1，初级A/O和次级A/O的体积比为4:1。二沉池采用平流式，l×b=4.0m×12.7m，进水口前端设有l×b=150mm×150mm的穿孔溅水墙。

4、工程调试

采用接种驯化方法培养的活性污泥，可大大缩短污泥驯化时间，缩短调试时间。二级A/O反应器内的接种污泥取自泸县污水处理厂污泥脱水车间的压滤混合污泥，初始投入量约为4.0kg。

4.1 IC电抗器的启动

启动前，用螺杆泵将400m3接种污泥泵入IC反应器。根据前期调试经验及相关文献分析，初始COD负荷设定为0.5kg/(m3·d)，体积流量qV=80m3/d，进水COD为7~8g/L。启动时，进水温度为30～33℃。每天每4小时补水25~28m3，体积流量qV1=6~7m3/h。强制外循环体积流量qV2=2qV1，在每次进水间隔前，监测出水COD、pH、挥发性脂肪酸（VFA）含量的变化。如果出水pH≥6.80，进水前VFA浓度≤1～2mmol/L，则说明IC反应器已稳定启动，本次启动计划将继续实施。激活计划持续 34 天。

开机115天，反应器底部颗粒污泥直径为0.2～2.5mm，沉降速度为54～65m/h，表明污泥颗粒化已完成。 IC反应器进出水COD变化如图2所示。

从图2可以看出，开机前10天，COD负荷维持在0.5kg/(m3·d)左右，出水COD持续增加，最高达到4-4.5g/L； COD去除率持续下降，降至45%。分析分为2部分：

1）启动初期，反应器内的絮状污泥尚处于水土适应阶段，不能完全适应水质，因此其降解有机物的能力没有充分发挥。而且，当启动初期COD负荷维持在≥0.5m3/(m2·h)时，出水SS含量增加，导致出水COD增加。 11天后，絮状污泥逐渐适应水质，生物活性增强。此时，大部分轻絮状污泥被从IC反应器中冲走，因此此时COD去除率逐渐升高。

2）开机初期，IC反应池内约有400m3清水。前期IC反应器出水大部分为稀释原水，COD去除率很高。随着进水量的增加，池内原水所占比例变大，因此出水COD逐渐增加； 20天左右COD去除率显着提高，从55%提高到73%。原因是沼气的产生具有搅拌作用，增加了污泥床的膨胀程度，扩大了污泥与废水的接触面积。负载增加34天。每次负荷增加，COD去除率基本上都是先降低后升高，但随着负荷的增加，COD去除率基本上先降低后升高。随着负载的增加，减少的程度和速率减小，增加的速率变得更快。原因是随着启动时间的推移，IC电抗器承受冲击载荷的能力逐渐增强，水质水量变化的影响逐渐减小；第94-106天COD去除率≥85%，稳定后可达92.4%。

IC启动过程中pH和VFA含量的变化如图3所示。

从图3可以看出，第80天，当COD负荷从3.5kg/(m3·d)增加到4.7kg/(m3·d)时，VFA浓度立即从1.54mmol/L跃升至4.94毫摩尔/升。第82天，pH呈现下降趋势。原因是反应器内存在由弱酸（如HCO3-盐和铵盐）组成的缓冲系统，这使得IC反应器具有一定的抵抗pH冲击的能力。

4.2 二级A/O反应器的启动

小试结果表明，当污泥负荷Ns=0.1~0.2kg/(kg·d)时，系统对有机污染物的去除率达到最大。因此，二级A/O反应器启动过程中，污泥负荷维持在0.1~0.2kg/(kg·d)。

从第93天，即COD负荷达到6.0kg/(m3·d)开始。 IC反应器启动前三天，将约20t接种污泥放入二级A/O反应器中。加入3/4清水+1/4原水，暴露2.5天即可恢复活性。 2.5天后，污泥颜色为黄棕色，有泥土气味，沉降速度快，泥水界面清晰。显微镜检查可清晰观察到一些原生动物和后生动物，如钟虫和少量丝状菌。此时监测的所有出水指标均正常，认为反应器污泥接种成功。图4显示了二级A/O出水的COD变化。

由图4可见，第93～97天，二级A/O进水COD在1.109～1.631 mg/L之间波动，出水COD在207～110 mg/L之间波动， COD去除率约为92%。原因分析：第93天，前级IC反应堆刚刚升级至满负荷运行，尚未适应。导致反应器出水（即二级A/O进水）COD波动较大。 98～107天，IC反应器逐渐稳定，二级A/O反应器中的活性污泥逐渐成熟。出水COD在60.24～80.25mg/L之间波动。此时，出水已达标。第108-116天，出水COD为51.03-68.34 mg/L，去除率为94%-95%。

从图5可以看出，启动初期，由于进水负荷波动，出水水质变化较大。第97天，TN和NH3-N的去除率发生明显变化，出水TP含量变化不大。第104天，将收益率从200%提高到220%；第109天，控制污泥排放频率、曝气量和活性污泥含量，并将污泥停留时间（SRT）改为12d，从而提高TP去除率。

5、效益分析

项目建成后，COD去除能力高达5.95吨/天，大大减少水污染，有效促进区域经济发展和生态环境改善。

废水处理装置年运行费用60万元，处理费用3.28元/m3。废水处理工程中，厌氧处理工艺中，日产沼气量为2380m3（标准状态）。按沼气0.5元/立方米计算，年经济效益434350元，年实际运行成本165650元。处理成本0.91元/m3。该工艺经济可行，值得推广。

六、结论

实际运行结果表明，采用“IC+二次A/O”工艺处理白酒废水是可行的，去除效果良好，系统运行稳定。它还解决了之前类似废水研究中出现的活性污泥发黑和曝气不足的问题。现象。

从经济技术角度看，当污泥负荷为0.1~0.2kg/(kg·d)、回流体积比为200%~250%、SRT为10~15 d时，二级A/O工艺对COD、TN、TP有负面影响，去除效果最好。

该项目启动调试共历时116天。 COD、氨氮、TN、TP去除率分别达到99.57%、96.0%、86.55%、99.1%。出水水质符合GB 27631-2011的要求。