某生物科技股份有限公司以玉米為原料，主要產(chǎn)品為味精、玉米淀粉、賴氨酸等，其生產(chǎn)廢水具有COD濃度較高、水質(zhì)水量變化大、可生化性好等特點(diǎn)。

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1廢水水質(zhì)水量
根據(jù)公司提供的數(shù)據(jù)資料，廢水處理站的水質(zhì)水量如表1所示。

廢水處理后的出水水質(zhì)達(dá)到《味精工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB19431—2008）。COD≤100mg/L，NH3-N≤20mg/L，總氮≤40mg/L，pH6~9。

2工藝流程
根據(jù)廢水的水質(zhì)水量情況，同時(shí)考慮到工程投資和運(yùn)行管理費(fèi)用，確定采用高效厭氧處理循環(huán)式顆粒污泥反應(yīng)器（以下簡稱MQIC反應(yīng)器）-高效生物脫氮氨氧化工藝（以下簡稱AMOXP）處理該廢水，工藝流程如圖1所示。

由圖1可見，來自各生產(chǎn)車間的廢水混合后進(jìn)入污水處理站，首先經(jīng)過格柵渠，隔離污水中的雜物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池起到均化水質(zhì)水量的作用，提高后續(xù)生化工段的運(yùn)行穩(wěn)定性；廢水在配水井內(nèi)進(jìn)行溫度、pH的調(diào)整，通過泵提升至MQIC反應(yīng)器，去除大部分COD，同時(shí)產(chǎn)生沼氣；出水自流至氨氧化生物脫氮池，進(jìn)行氨氮和總氮的降解去除，并深度降解COD，廢水經(jīng)過絮凝沉淀池時(shí)，水中投加少量混凝劑后，將少量浮泥和不易生化降解的COD去除，處理后的出水達(dá)標(biāo)排放。

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3主要處理構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)
3.1MQIC反應(yīng)器
循環(huán)式顆粒污泥反應(yīng)器，即MQIC反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)示意如圖2所示。

MQIC反應(yīng)器：數(shù)量4座，鋼筋混凝土基礎(chǔ)，碳鋼防腐罐體結(jié)構(gòu)。基本原理是利用厭氧顆粒污泥降解廢水中的有機(jī)污染物。MQIC反應(yīng)器，具有如下的優(yōu)點(diǎn)：（1）容積負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短；（2）抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)；（3）避免固形物沉積，減少結(jié)垢；（4）基建投資省和占地面積?。唬?）依靠沼氣提升實(shí)現(xiàn)自身的內(nèi)循環(huán)，減少能耗；（6）減少藥劑投量，降低運(yùn)行費(fèi)用；（7）出水穩(wěn)定性好。MQIC反應(yīng)器尺寸為：D8m×20m，容積負(fù)荷為10kg/（m3?d），HRT為9.6h。每個(gè)MQIC反應(yīng)器配有2臺外循環(huán)泵，流量135m3/h，揚(yáng)程10m。

3.2氨氧化生物脫氮池
氨氧化生物脫氮工藝，即AMOXP，結(jié)構(gòu)示意如圖3所示。

 AMOXP：1座，尺寸為77m×55m×5.3m，有效容積為19160m3，HRT為1.9d。配有6臺鼓風(fēng)機(jī)，型號為GRB-250-1180，風(fēng)量60m3/min。整個(gè)池體分為36格，每格中有生物填料。傳統(tǒng)的生物脫氮理論包括硝化和反硝化兩個(gè)過程，分別由自養(yǎng)型硝化菌和異養(yǎng)型反硝化菌完成。傳統(tǒng)生物脫氮工藝需要消耗大量的溶解氧、碳源，造成較高的運(yùn)行成本〔3〕。AMOXP系統(tǒng)中，亞硝化細(xì)菌和厭氧氨氧化細(xì)菌進(jìn)行協(xié)同作用，即亞硝化細(xì)菌在限氧的條件下利用氧氣進(jìn)行部分硝化作用，將部分NH4+-N氧化成NH2--N，在氧氣消耗后的缺氧和厭氧條件下，厭氧氨氧化細(xì)菌將剩余的NH4+-N和轉(zhuǎn)化的NH2-反應(yīng)生成N2〔4〕。與其他脫氮工藝相比，AMOXP具有以下優(yōu)勢：（1）整個(gè)過程在同一反應(yīng)器中進(jìn)行，簡化了工藝流程，減少了基建費(fèi)用；（2）NH4+-N僅部分被氧化，且只需進(jìn)行到NH2--N階段，減少了供氧量，節(jié)省能耗；理論上可節(jié)約供氧62.5%；（3）亞硝化細(xì)菌和厭氧氨氧化細(xì)菌均為自養(yǎng)菌，因此不需要外加有機(jī)碳源，降低了運(yùn)行成本；（4）只需要硝化50%的氨氮，硝化步驟只需要控制到亞硝化階段，因此可以節(jié)約堿度50%；（5）總氮去除率高，可達(dá)90%以上。因此，AMOXP處理高氨氮有機(jī)廢水經(jīng)濟(jì)可行。

但迄今為止，文獻(xiàn)報(bào)道的AMOXP研究大多采用模擬廢水或消化污泥分離液，尚未拓展至其他廢水，也未發(fā)現(xiàn)工程規(guī)模的實(shí)例。筆者采用AMOXP對玉米深加工廢水進(jìn)行處理，開辟了AMOXP生物脫氮工藝在新領(lǐng)域的應(yīng)用，更為工業(yè)廢水脫氮處理提供了新的高效節(jié)能方法。

4工程調(diào)試
工程調(diào)試的重點(diǎn)在于MQIC反應(yīng)器和氨氧化生物脫氮池的啟動(dòng)。

4.1MQIC反應(yīng)器調(diào)試
接種污泥取自美泉環(huán)保其他工程中MQIC反應(yīng)器所產(chǎn)的厭氧顆粒污泥，含水率為90%，投加量為反應(yīng)器容積的20%，用清水注滿MQIC反應(yīng)器后，開始進(jìn)水馴化。起始負(fù)荷控制在1kg/（m3?d），連續(xù)進(jìn)水，當(dāng)厭氧處理效率達(dá)到80%以上，穩(wěn)定運(yùn)行2~3d后再提高負(fù)荷，每次提高1.0~1.5kg/（m3?d）。MQIC反應(yīng)器調(diào)試運(yùn)行期間變化如表2所示。

工程共用17d成功啟動(dòng)MQIC反應(yīng)器，穩(wěn)定運(yùn)行容積負(fù)荷為7.5kg/（m3?d）。

4.2氨氧化生物脫氮池調(diào)試
將企業(yè)原污泥壓濾機(jī)的泥餅投入氨氧化生物脫氮池，使初始MLSS為3000mg/L。配合MQIC反應(yīng)器負(fù)荷提升的進(jìn)行，MQIC反應(yīng)器的出水直接進(jìn)入氨氧化生物脫氮池，并進(jìn)行污泥回流和污水回流，控制池中的DO在0.5~1.5mg/L，逐步實(shí)現(xiàn)亞硝化菌和厭氧氨氧化菌的共生。氨氧化生物脫氮池調(diào)試情況如圖4所示。

由圖4可見，啟動(dòng)初期，COD的去除率較低，大概在78%左右，隨著調(diào)試的進(jìn)行，去除率逐漸升高，可達(dá)90%左右，出水水質(zhì)趨于穩(wěn)定，出水COD在100~120mg/L。氨氮的出水一直比較穩(wěn)定，去除率保持在98%以上，說明氨氧化生物脫氮池對氨氮的去除效果很好。

5運(yùn)行情況
該工程建設(shè)完工后經(jīng)調(diào)試，目前已運(yùn)行近2a，廢水處理效果如表3所示。

該工程總投資額為2814萬，其中土建費(fèi)用為1090萬，設(shè)備費(fèi)用為251萬，運(yùn)行費(fèi)用為1.14元/m3，其中電費(fèi)0.73元/m3，人工費(fèi)用0.06元/m3，藥劑費(fèi)用0.35元/m3。

6結(jié)論和建議
（1）采用調(diào)節(jié)池-MQIC反應(yīng)器-氨氧化生物脫氮池-絮凝沉淀池工藝處理味精廢水，運(yùn)行結(jié)果表明：出水COD低于100mg/L，氨氮低于6mg/L，總氮低于40mg/L，pH和SS都滿足排放要求。

（2）采用MQIC高效厭氧反應(yīng)器可以降解大部分COD，COD去除率75%~85%；氨氧化生物脫氮池（AMOXP）在工程中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，氨氮去除率99%以上，TN去除效果好，能耗節(jié)約50%以上，大大降低了污水處理站運(yùn)行費(fèi)用。

（3）AMOXP可以在其他高氨氮廢水中推廣應(yīng)用，節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)氮的無害化循環(huán)。

（4）該工程造價(jià)比國內(nèi)外同類企業(yè)低3~5倍，且運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡便，其社會(huì)效益、環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益明顯，值得全面推廣。