甜菜制糖工业废水处理系统及方法 一、技术领域：本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种甜菜制糖工业废水处理系统及方法。
二、背景技术：甜菜制糖工业是我国的基础工业之一，在我国北方地区分布广泛。甜菜制糖工业生产中会产生大量废水，如不及时处理将严重污染生态环境。甜菜制糖工业废水主要来自原料预处理时产生的流洗水、工艺过程产生的压粕水、冲洗滤泥水、其它杂用水等。它们的共同特点在于含固量大，(SS高达10g/L以上)，且溶解性有机质含量高，(CODcr高达5-6g/L)，属典型的高浓有机废水。不同的是压粕水中的固形物为甜菜菜丝、菜渣，而流洗水中的固形物则是泥土、泥砂。对于这类废水的处理，目前还没有成熟的成套工艺。但主体处理工艺基本是采用厌氧生物反应器+好氧生物反应器。其中厌氧生物反应器有厌氧折板反应器、UASB反应器、UBF反应器等。好氧生物反应器有接触氧化池、曝气池、生物滤池等。上述各工艺中，有的处理效果难以保证，有的则是操作复杂。，总体上难言理想。因此，开发一套成熟可靠、操作简便、运行稳定的处理工艺是非常有必要的。
三、发明内容：本发明的目的在于提出一种处理效果稳定，操作简便，工艺流畅的甜菜制糖工业废水处理工艺。
本发明的目的是这样实现的：甜菜制糖工业废水处理系统包括预处理池、分离池、沉淀池、反应池，以及装设在反应池与沉淀池间的回流管。预处理池与分离池连通，分离池通过集水池提升泵与沉淀池连通，在沉淀池后依次连通反应池和另一沉淀池。预处理池包括涡流泥水分离池和菜丝分离池，分离池为格栅集水池，沉淀池包括初次沉淀池和二次沉淀池，反应池包括水解酸化池、MUBF池和泥膜共生池。
甜菜制糖工业废水处理方法包括以下步骤：
①流洗水经涡流泥水分离池进行泥水分离后纳入综合废水，并输向栅格集水池；
②压粕水经过菜丝分离池进行固液分离后纳入综合废水，并输向栅格集水池13；
③步骤①、②中的综合废水导入格栅集水池，通过格栅集水池内的格栅将大于1～2mm的大颗粒悬浮物分离；
④步骤③中经过分离的综合废水，经集水池提升泵提升至初次沉淀池，在初次沉淀池中沉淀1.5～2小时，对综合废水中未分离的小颗粒悬浮物进行沉淀；
⑤步骤④中经过沉淀的综合废水排向水解酸化池，在水解酸化池内停留8～10小时，利用水解酸化池内的产酸细菌，将综合废水中较长碳链的物质转化为短链脂肪酸；
⑥将步骤⑤中产生的综合废水通过酸化池提升泵提升至MUBF池底部，在MUBF池内停留30～35小时，通过其内的产甲烷细菌，进一步去除综合废水中的有机物；
⑦将步骤⑥产生的综合废水导入泥膜共生池，在泥膜共生池内停留12～15小时，通过其内的好氧细菌，进一步去除综合废水中的有机物。
⑧步骤⑦中产生的综合废水导入二次沉淀池，在二次沉淀池内停留2.5～3.5小时，将综合废水中的污泥沉淀，沉淀后的综合废水即可直接排放。
本发明结构合理、操作简便、运行稳定，可有效滤除流洗水和压粕水的固形物，且去除有机质CODcr的含量高达90％，达到排放标准。
四、附图说明：本发明的具体结构由以下的附图和实施例给出：
图1是甜菜制糖工业废水处理系统结构示意图。
图例：1、流洗水，2、涡流泥水分离池，3、初次沉淀池，4、混合液回流泵，5、鼓风机，6、二次沉淀池，7、污泥回流泵，8、泥膜共生池，9、MUBF池，10、酸化池提升泵，11、水解酸化池，12、集水池提升泵，13、格栅集水池，14、格栅，15、菜丝分离池，16、压粕水。
五、具体实施方式：
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
实施例：1、甜菜制糖工业废水处理系统
如图1所示，甜菜制糖工业废水处理系统包括预处理池、分离池、沉淀池、反应池，以及装设在反应池与沉淀池间的回流管。预处理池与分离池连通，分离池通过集水池提升泵(12)与沉淀池连通，在沉淀池后依次连通反应池和另一沉淀池。预处理池包括涡流泥水分离池(2)和菜丝分离池(15)，分离池为格栅集水池(13)，沉淀池包括初次沉淀池(3)和二次沉淀池(6)，反应池包括水解酸化池(11)、MUBF池(9)和泥膜共生池(8)。
涡流泥水分离池(2)为漏斗状的圆形池，其进水管设置在池体下部，沿池体切线方向与池内导通。在前述进水管相对面的涡流泥水分离池(2)池体上部设置出水管，出水管沿池体切线方向与池内导通。在涡流泥水分离池(2)池底装设有污泥排管。菜丝分离池(15)内设置有斜向布置的振筛，其进水管设置在振筛上侧，振筛下方的菜丝分离池(15)池底设置出水管，振筛筛孔尺寸不大于0.5mm。涡流泥水分离池(2)和菜丝分离池(15)设置的水平高度均高于格栅集水池(13)，涡流泥水分离池(2)和菜丝分离池(15)的出水管排水端口伸入格栅集水池(13)一端，伸入端与格栅集水池(13)内的格栅(14)相邻，格栅(14)栅隙为1～2mm。在格栅集水池(13)该端处还设有一进水管，生产中除去流洗水(1)和压粕水(16)的其他废水由此进水管进入格栅集水池(13)。格栅集水池(13)另端设置有集水池提升泵(12)，集水池提升泵(12)的出水管与初次沉淀池(3)下部导通。在初次沉淀池(3)后依次连通水解酸化池(11)、MUBF池(9)、泥膜共生池(8)和二次沉淀池(6)。其中初次沉淀池(3)上部和水解酸化池(11)下部通过布水管导通，在初次沉淀池(3)底部设置有泵吸式刮泥机。在水解酸化池(11)和MUBF池(9)间设置有酸化池提升泵(10)，将水解酸化池(11)和MUBF池(9)底部连通。MUBF池(9)底部和泥膜共生池(8)底部通过布水管连通。泥膜共生池(8)上部和二次沉淀池(6)下部通过布水管导通。
在水解酸化池(11)内由下至上分为布水区、反应区、填料区和排水区，底部布水区内设置有布水管和穿孔曝气管，穿孔曝气管另端和鼓风机(5)连通，穿孔曝气管作用在于：一、在运行过程中，适当曝气防止水解酸化池(11)内的污泥沉淀；二、当水解酸化池(11)内有机酸积累过多时，进行吹脱。填料区内吊挂有成串的圆盘形填料，填料可为Φ150mm、Φ120mm，材质为任意涤纶材质的组合填料，每块填料的圆心上下间隔为150mm。填料既起到可让污泥吸附的作用，增大反应面积，又起到过滤的作用，阻止污泥进入靠后的反应池内。
MUBF池(9)即UBF反应池的改进池，其内由下至上分为布水区、反应区、填料区和三相分离区，在布水区底部设置有“丰”字形穿孔水管。填料区中吊挂有成串地圆盘形填料，填料采用Φ150mm或Φ120mm塑料材质，材质为任何塑料的立体弹性填料，每块填料的圆心上下间隔为150mm。MUBF池(9)是对业内通用的原UBF池的一种改良，其改良之处在于将通常原UBF池中的轻质陶瓷滤料改为填充密度较大的塑料材质的弹性填料。弹性填料上附着生物污泥后，同样也能起到陶瓷滤料的过滤作用，但不用反冲洗。因此，MUBF池(9)与传统UBF池效果相当，但安装方便，操作简单。
泥膜共生池(8)内由下至上分为布水区、反应区、填料区和排水区，在布水区底部设置布水管和穿孔曝气管，穿孔曝气管另端与鼓风机(5)连通。填料使用如同MUBF池(9)所用的Φ150mm或Φ120mm塑料材质的立体弹性填料，每块填料的圆心上下间隔为150mm。泥膜共生池(8)既有悬浮污泥，又有附着在生物填料上的膜污泥。泥膜共生池(8)的存在，丰富了废水的生物相与生物量，同时也极大提高了废水与生物菌体的接触面积，因而去除效率较高。而且由于悬浮污泥浓度相对较低，避免了制糖废水易发生的污泥膨胀现象。
在二次沉淀池(6)底设置有排泥管，排泥管上分出一支路，该支路上装设污泥回流泵(7)，该支路再分为两路，一路通向水解酸化池(11)底，回流比为30％-50％；另路通向泥膜共生池(8)底，回流比为20％～30％。回流比是指回流量与处理水量之间的比值。
在泥膜共生池(8)上部排水区至水解酸化池(11)上部的排水区间布设混合液回流管，管上装设混合液回流泵(4)，回流比为50％～100％。
在MUBF池(9)的三相分离区至水解酸化池(11)上部的排水区间布设内循环回流管，回流比为200％～300％，MUBF池(9)的三相分离区水平高度高于水解酸化池(11)上部的排水区高度。
在水解酸化池(11)底预先放置含有产酸细菌的污泥，在MUBF池(9)底预先放置含有产甲烷细菌的污泥，在泥膜共生池(8)底预先放置含有好氧细菌的污泥。当综合废水进入水解酸化池(11)、MUBF池(9)和泥膜共生池(8)后，各菌种既可悬浮在综合废水中进行反应，还可吸附在填料上进行反应。由于利用产酸细菌、产甲烷细菌和好氧细菌清除废水中的有机物是本领域的常规技术手段，故本发明中对各菌种就不再进行详细说明，也就是说本发明的各菌种是公知技术，本领域技术人员无需创造性劳动即可获得。
2、甜菜制糖工业废水处理方法
甜菜制糖工业废水处理方法包括以下步骤：
①流洗水(1)经涡流泥水分离池(2)进行泥水分离后纳入综合废水，并输向栅格集水池(13)。步骤①的目的在于通过流洗水(1)进入涡流泥水分离池(2)后，由于是沿切线方向进入，自然形成涡流，将流洗水(1)中的泥砂物质集中在涡流中心，相对较清澈的流洗水(1)由出水管流出，对流洗水预处理，分离出的泥沙收集后，输向污泥净化厂。
②压粕水(16)经过菜丝分离池(15)进行固液分离后纳入综合废水，并输向栅格集水池(13)。步骤②的目的在于利用振筛的筛分作用去除压粕水(16)中的甜菜菜丝，对压粕水(16)预处理，分离出的甜菜菜丝回收，以备其他用途。
③步骤①、②中的综合废水导入格栅集水池(13)，通过格栅集水池(13)内的格栅(14)将大于1～2mm的大颗粒悬浮物分离。
④步骤③中经过分离的综合废水，经集水池提升泵(12)提升至初次沉淀池(3)，在初次沉淀池(3)中沉淀1.5～2.0小时，对综合废水中未分离的小颗粒悬浮物进行沉淀。初次沉淀池中表面负荷较大，可达1.2～1.5m3/m2·h，(h表示时间，以小时为单位)，综合废水沉淀时间较短，这是因为综合废水中的悬浮物沉降性能较好，在较短的时间内便可沉淀。沉淀后的污泥由泵吸式刮泥机刮下，收集后输向污泥净化厂。
⑤步骤④中经过沉淀的综合废水排向水解酸化池(11)，在水解酸化池(11)内停留8～10小时，利用水解酸化池(11)内的水解微生物(产酸细菌)将综合废水中较长碳链的物质转化为短链脂肪酸，进一步提高综合废水的可生化性能，同时对综合废水中难降解，甚至有毒物质均有较好的去除作用。有机物负荷可达1.5～2.0kgCODcr/m3·d，(d表示时间，以天为单位，下均同)。
⑥将步骤⑤中产生的综合废水通过酸化池提升泵(10)提升至MUBF池(9)底部，在MUBF池(9)内停留30～35小时，通过其内的产甲烷细菌，进一步去除综合废水中的有机物，有机物负荷可达5～10kgCODcr/m3·d。
⑦将步骤⑥产生的综合废水导入泥膜共生池(8)，在泥膜共生池(8)内停留12～15小时，通过其内的好氧细菌，进一步去除综合废水中的有机物，有机物负荷可达1.0～1.5kgCODcr/m3·d。
⑧步骤⑦中产生的综合废水导入二次沉淀池(6)，在二次沉淀池(6)内停留2.5～3.5小时，将综合废水中的污泥沉淀，沉淀后的综合废水即可直接排放。
为了验证本发明的甜菜制糖工业废水处理方法，对中粮屯河奇台糖业公司的废水进行了保密实验处理。各步骤的出水水质情况如下表1所示，从中可以看出，最终出水CODcr为69.6mg/L，达到了GB8978-1996排放标准。
表1、甜菜制糖工业废水处理方法各步骤出水CODcr及去除率
处理步骤 CODcr(mg/L) 去除率(％) 进水 4000 -- 初次沉淀池 3200 20％ 水解酸化池 2176 32％ MUBF池 696 68％ 泥膜共生池 69.6 90％
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。