1、項目概述
閔行區餐廚再生資源中心對餐廚廢水處理目前采用生化處理工藝，一期設計日處理量200噸，二期設計日處理量400噸。經了解，現場餐廚廢水每天約為80m3，加上其他的一些污水，污水總共約為130t/d，好氧池有效容積約1100m3。
經中試驗證，HJDL工藝具有良好的處理餐廚垃圾廢水效果及工藝穩定性，在投加活性菌劑和增效載體下，出水可達CODcr<500mg/L（達標）、氨氮（NH3-N）<10mg/L（達標）、總氮（TN）<70 mg/L,總磷（TP）<10 mg/L，后期停止投加20天后，各項檢測指標均可以穩定達標。與廠區目前傳統處理工藝相比具有良好的技術經濟性能，在今后的調試中可以實現水質的達標，最低可保證廠區納濾系統的省去，大大減輕了維護成本，可以指導嘉博文其他廠區進行HJDL工藝改造。
2、中試方案
2.1中試意義
中試主要是采用HJDL工藝模擬處理餐廚廢水，在一定條件下所進行的工藝研究，以驗證放大處理后原工藝的可行性，保證研發和處理時工藝的一致性。 中試目的是驗證、復審和完善HJDL工藝所研究確定的反應條件，及研究選定的處理設備結構、材質、安裝和菌劑的投加等，為正式處理提供數據，以及物質量和消耗等。
2.2中試目的
1、通過現場中試設備調試，對試驗設備進行全面考核，主要考核指標有:
(1)HJDL工藝可行性:包括核心指標COD、總氮、TP的出水濃度是否符合規定標準，污泥濃度，污泥質量是否較大提升，能否指導后期項目的實施；
(2)HJDL工藝穩定性:主要考察指標去除效果、出水指標的平穩度、耐沖擊負荷、不投加菌劑與載體后處理的穩定程度等；
(3)HJDL工藝經濟性:通過統計各個菌劑和增效載體、電量、水量等的消耗情況，考察設備工藝的經濟性；
(4)HJDL工藝先進性：包括對整套系統的增容效果如何，高效生物菌群效果如何，難處理物質處理效果如何。
2、通過現場中試，確定HJDL工藝對該廠區運行的最合理參數、運行指標，為后續項目設計提供堅實依據。
2.3中試設備介紹
我公司中試設備為HJDL工藝池，分為厭氧區，一沉池，缺氧區，好氧區及二沉池（圖1）。具體各階段設備情況如下：
（1）厭氧池約為20.4m3，厭氧池中設有潛水攪拌器和高效反應器；
（2）一沉淀池約為5m3，裝有厭氧污泥回流泵；
（3）缺氧區約為11m3，缺氧中設有潛水攪拌器和高效反應器；
（4）好氧區為20.6m3，好氧池中裝了高效反應器和曝氣盤，同時還在好氧池末端設有回流至缺氧池前端的消化液回流泵；
（5）二沉池體積約為5m3，二沉池底部有污泥回流泵，此泵可以回流至厭氧、缺氧或者好氧，現場可以根據自己需要進行調整。

圖1  中試設備工藝流程圖

2.4中試設計進水量
中試進水我方選擇為UASB（上流式厭氧污泥床）系統出水，進我公司中試系統，經我們核算，現場每天只有130噸污水，好氧池容積約為1100m3，好氧停留時間約為8.4天。中試系統好氧池有效體積為20.6m3，由于厭氧出水CODcr較高，BOD5較低，可生化性較差，故我公司中試系統初期計劃進水量為500 L/h，停留時間為1.67天，停留時間相比大系統縮短5倍，待后期污泥馴化好、系統穩定可逐步提升至1000 L/h。

2.5中試污泥接種
中試系統中活性污泥直接引現場大生產好氧池的活性污泥過來進行馴化培養，厭氧污泥接種量為有效池容的20%-30%，約4-6噸；好氧污泥接種量為有效池容的20%，約4噸。投加后按正常水位條件，連續悶曝（曝氣期間不進水24h后，檢查處理效果，確定微生物生化條件正常時，按設計進水方案連續進水）。
2.6中試菌劑和載體
污泥培養期間，在污泥接種結束后，需投加菌劑（流動生物床功能菌劑1號、流動生物床功能菌劑2號）和生物增效載體（流動生物床微孔載體1號、流動生物床微孔載體7號）用以加快馴化速度和污泥抗沖擊能力。
好氧池：
1、流動生物床功能菌劑1號按池容的萬分之一投加，連續投加30天，穩定后停止菌劑投加持續20天。
2、流動生物床微孔載體1號第一天按池容的千分之一投加，第二天開始按池容的萬分之二投加，連續投加20天后，改為投加流動生物床微孔載體7號，連續投加10天，穩定后停止菌劑投加持續20天。
厭氧池：
1、流動生物床功能菌劑2號按池容的萬分之二投加，連續投加30天，穩定后停止菌劑投加持續20天。
2、流動生物床微孔載體1號第一天按池容的千分之一投加，第二天開始按池容的萬分之二投加，連續投加30天，穩定后停止菌劑投加持續20天。

3、中試過程
3.1、設備安裝期
（1）HJDL工藝中試設備到場后，運送至指定位置，開始進行回流管道、污泥管道、電氣設備等的安裝工作，用時4天。
（2）進行設備外部防腐刷漆、貼膜等美觀工作，用時2天。
（3）進行清水入池調試，依次測試相關設備的運行情況，并檢查電機正反轉，電氣設備的安裝情況，待保證正常工作狀態后，排出清水，用時2天。
3.2、運行調試期
（1）將該廠污泥池污泥接種至好氧段、厭氧段，保證厭氧污泥接種量大約為有效池容的20-30%，好氧段污泥接種量大約為有效池容的20%，并測試正常水位，用時2天。
（2）投加到正常水位后，連續悶曝，曝氣期間停止進水24h后，檢查處理效果，在確定微生物生化條件正常時，按設計進水方案連續進水，用時1天。
（3）將捷酶群依次投加到好氧反應器、缺氧反應器，每個反應器添加1桶，一次中試僅投加1次。
（4）按中試投加方案投加生物菌劑與增效載體，持續30天。
（5）運行調試期間，每日對UASB出水、中設厭氧段、中試出水CODcr、NH3-N、TN、TP等水質指標進行測定，同時對SV30、MLSS等污泥指標進行測定，持續30天。
3.3、穩定運行期
（1）運行調試30天后，停止生物菌劑、增效載體的投加，測試設備穩定后的抗沖擊能力，持續20天。期間由于廠區無法保證其1000 L/h的進水量，導致實際進水量僅為500-600 L/h。
（2）穩定運行期間，每天對UASB出水、中試出水CODcr、NH3-N、TN、TP等水質指標進行測定，同時對SV30、MLSS等污泥指標進行測定。

4、中試期間物耗與能耗
4.1、主流程能耗
主流程統計物耗、能耗結果如下:

中試過程及設備運行狀態進行分析，對工藝進行了如下
（1）前期從大生產好氧池取泥水40t，用清水稀釋20t，前期用水量較大，后面基本為清洗用水；
（2）多次協調后，廠區仍無法保證設備連續進水和進水量，同時為保證中試設備的****狀態，設備必須24小時不間斷運行，導致成本過高，若連續進水成本可減少2/3；
（3）前期為快速培養各段微生物活性，菌劑與載體量較大，后期穩定運行20天，均未投加任何菌劑與載體；
（4）夜間調節變頻，保證曝氣量和各階段回流，減少電耗；
（5)20天穩定運行期，由于夜間無法進水，每日下午需投加碳源乙酸鈉10kg和葡萄糖2kg，增加了運行成本。
4.2、其他消耗
實際運行后，每日需要對中試出水、中試厭氧出水、廠區大生產好氧池，中試進水中四大指標（包括CODcr、氨氮、總氮、總磷）進行測試，實驗所需的盛奧華水質測定儀、玻璃儀器、烘箱等均由廠區提供，實驗藥劑為廠區對應測定儀進行購買，藥耗如下：

5、中試結論
5.1 HJDL工藝處理餐廚滲濾液效果明顯，改造時間短
餐廚垃圾滲濾液UASB出水經HJDL工藝處理，調試僅用時30天，CODcr小于500mg/L、氨氮小于10 mg/L、總氮小于80 mg/L、總磷小于10 mg/L，滿足《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中污染物排放質量濃度限值中的要求，后期停止投加菌劑載體，持續20天，水質依然保持穩定達標。對比廠區原工藝，處理效果明顯，持續穩定性非常好，如下表所示：

5.2 HJDL工藝厭氧段效果可作用于改造UASB厭氧系統
經中試驗證，中試設備厭氧段處理效果較好，尤其CODcr指標下降明顯，證明了活性菌劑與載體對于厭氧段處理效果提升很大，可作用指導后續改造已基本癱瘓的UASB系統，逐漸恢復并增強厭氧處理效果。

5.3 HJDL工藝改造后可以省去原廠區深化處理系統
中試設備運行期間，各項指標均達到排放標準，整體來看，設備出水不用再經過廠區納濾系統，可以節約納濾高額的維護費用，且不產生納濾高鹽度廢液，大量減輕廠區運行成本。目前中試穩定，超濾系統可基本舍去。具體對比如下： 

5.4 HJDL工藝可在滿足廠區生產條件的情況下實現增容
原廠區設計每日處理量為80 t/d，實際處理量為20-30 t/d，主要原因為產生大量泡沫嚴重占用反應池有效容積，且UASB系統基本處于癱瘓狀態，導致水力停留時間為4-6天，處理量低下。若按同等中試效果放大到廠區，8小時工作進水處理量可達100t/d以上，滿足廠區生產條件的同時逐漸減輕UASB系統壓力，并持續恢復USAB系統的處理能力。

5.5 HJDL工藝大大減輕原廠區泡沫溢頂風險
中試期間，發現廠區多次UASB系統大量泡沫溢出，分析原因主要為UASB出水氨氮過高，表面活性劑過多（如：洗潔精、洗衣粉），導致整個水處理工藝癱瘓，必須及時派人清理，耗時耗力，并且會影響第二天無法進水，餐廚滲濾液積累越多，嚴重影響廠區正常生產。
中試設備運行50天期間，厭氧段與好氧段也出現泡沫過多現象，但在持續加入生物增效載體后，對泡沫起到了較好的抑制作用，再無發生溢出現象；由此證明HJDL工藝可以大大減輕泡沫溢頂風險，為廠區解決這一重大問題。
5.6 HJDL工藝可以實現穩定持續達標,節約菌劑載體成本
后續穩定運行20天，均不加入任何菌劑與載體，在保證每日處理6t廢水的情況下，各項指標波動不大，可穩定實現出水達標，由此證明了HJDL工藝成熟性、持續穩定性、高效性、經濟適用性。后續由于設備拉往北京，導致中試實驗終止，從整體處理效果上看，若持續實驗，應該能夠保持更長時間的穩定達標。
5.7綜合結論
經50天的中試實驗，整套系統僅投加112kg活性菌劑和240kg增效載體，有效處理了252噸廢水，并在30天后使CODcr維持500 mg/L以下、氨氮維持10 mg/L以下、總氮維持70 mg/L以下、總磷維持10 mg/L以下，后期不投加菌劑載體的情況下，各項指標均符合排放標準。
由此證明了HJDL工藝處理餐廚垃圾廢水有極好的效果，并且工藝穩定性很高，整套系統不產生任何廢液、不動任何土建，與廠區目前傳統處理工藝相比具有良好的技術經濟性能，在今后的調試中可完全實現水質的達標，最低可保證省去廠區“超濾+納濾”系統和新增刮泥設備，有效提高處理量至100 t/d以上，能有效消除泡沫溢出風險。此次中試實驗可作為研究基礎，支撐后續項目的工藝設計，并指導嘉博文旗下其他餐廚垃圾再生廠進行HJDL工藝改造。詳盡工藝對比如下：
 

6、建議
1.通過本次50天的中試實驗，提供給廠區一個改造思路：
原廠區UASB系統投加流動生物床功能菌劑2號與流動生物床微孔載體1號，廠區原好氧反應段設計為三池聯用，可將進水1號好氧池改造為缺氧池，并投加流動生物床功能菌劑1號與流動生物床微孔載體1號，新建硝化液回流系統，定期投加乙酸鈉，可大大增強除磷脫氮效果，后將“超濾+納濾”系統改為應急處理設備。
2.采用HJDL工藝處理餐廚垃圾滲濾液，處理效果穩定滿足出水要求，且處理過程無廢液產生，整體工藝簡單，運行成本低于其他活性污泥處理工藝，建議可在嘉博文其他廠區進行改造項目。
3.對于今后的提標項目可根據需求，嘗試通過HJDL工藝改造其他廠區UASB厭氧系統，將會對整個廠區生化效果有很大的提升。
4.針對廠區的運行情況，建議廠區水處理系統24小時連續曝氣（不進水期間保持空曝即可），維持原有生化段的污泥活性。
5.可適當往大生產好氧池投加乙酸鈉碳源，增強脫氮效果，同時投加葡萄糖，養護活性污泥。
6.可在運行達標后，嘗試停止納濾系統的使用，減輕維護成本，若效果更好可適當停止超濾系統。