1、项目概述
闵行区餐厨再生资源中心对餐厨废水处理目前采用生化处理工艺，一期设计日处理量200吨，二期设计日处理量400吨。经了解，现场餐厨废水每天约为80m3，加上其他的一些污水，污水总共约为130t/d，好氧池有效容积约1100m3。
经中试验证，HJDL工艺具有良好的处理餐厨垃圾废水效果及工艺稳定性，在投加活性菌剂和增效载体下，出水可达CODcr<500mg/L（达标）、氨氮（NH3-N）<10mg/L（达标）、总氮（TN）<70 mg/L,总磷（TP）<10 mg/L，后期停止投加20天后，各项检测指标均可以稳定达标。与厂区目前传统处理工艺相比具有良好的技术经济性能，在今后的调试中可以实现水质的达标，最低可保证厂区纳滤系统的省去，大大减轻了维护成本，可以指导嘉博文其他厂区进行HJDL工艺改造。
2、中试方案
2.1中试意义
中试主要是采用HJDL工艺模拟处理餐厨废水，在一定条件下所进行的工艺研究，以验证放大处理后原工艺的可行性，保证研发和处理时工艺的一致性。 中试目的是验证、复审和完善HJDL工艺所研究确定的反应条件，及研究选定的处理设备结构、材质、安装和菌剂的投加等，为正式处理提供数据，以及物质量和消耗等。
2.2中试目的
1、通过现场中试设备调试，对试验设备进行全面考核，主要考核指标有:
(1)HJDL工艺可行性:包括核心指标COD、总氮、TP的出水浓度是否符合规定标准，污泥浓度，污泥质量是否较大提升，能否指导后期项目的实施；
(2)HJDL工艺稳定性:主要考察指标去除效果、出水指标的平稳度、耐冲击负荷、不投加菌剂与载体后处理的稳定程度等；
(3)HJDL工艺经济性:通过统计各个菌剂和增效载体、电量、水量等的消耗情况，考察设备工艺的经济性；
(4)HJDL工艺先进性：包括对整套系统的增容效果如何，高效生物菌群效果如何，难处理物质处理效果如何。
2、通过现场中试，确定HJDL工艺对该厂区运行的最合理参数、运行指标，为后续项目设计提供坚实依据。
2.3中试设备介绍
我公司中试设备为HJDL工艺池，分为厌氧区，一沉池，缺氧区，好氧区及二沉池（图1）。具体各阶段设备情况如下：
（1）厌氧池约为20.4m3，厌氧池中设有潜水搅拌器和高效反应器；
（2）一沉淀池约为5m3，装有厌氧污泥回流泵；
（3）缺氧区约为11m3，缺氧中设有潜水搅拌器和高效反应器；
（4）好氧区为20.6m3，好氧池中装了高效反应器和曝气盘，同时还在好氧池末端设有回流至缺氧池前端的消化液回流泵；
（5）二沉池体积约为5m3，二沉池底部有污泥回流泵，此泵可以回流至厌氧、缺氧或者好氧，现场可以根据自己需要进行调整。

图1  中试设备工艺流程图

2.4中试设计进水量
中试进水我方选择为UASB（上流式厌氧污泥床）系统出水，进我公司中试系统，经我们核算，现场每天只有130吨污水，好氧池容积约为1100m3，好氧停留时间约为8.4天。中试系统好氧池有效体积为20.6m3，由于厌氧出水CODcr较高，BOD5较低，可生化性较差，故我公司中试系统初期计划进水量为500 L/h，停留时间为1.67天，停留时间相比大系统缩短5倍，待后期污泥驯化好、系统稳定可逐步提升至1000 L/h。

2.5中试污泥接种
中试系统中活性污泥直接引现场大生产好氧池的活性污泥过来进行驯化培养，厌氧污泥接种量为有效池容的20%-30%，约4-6吨；好氧污泥接种量为有效池容的20%，约4吨。投加后按正常水位条件，连续闷曝（曝气期间不进水24h后，检查处理效果，确定微生物生化条件正常时，按设计进水方案连续进水）。
2.6中试菌剂和载体
污泥培养期间，在污泥接种结束后，需投加菌剂（流动生物床功能菌剂1号、流动生物床功能菌剂2号）和生物增效载体（流动生物床微孔载体1号、流动生物床微孔载体7号）用以加快驯化速度和污泥抗冲击能力。
好氧池：
1、流动生物床功能菌剂1号按池容的万分之一投加，连续投加30天，稳定后停止菌剂投加持续20天。
2、流动生物床微孔载体1号第一天按池容的千分之一投加，第二天开始按池容的万分之二投加，连续投加20天后，改为投加流动生物床微孔载体7号，连续投加10天，稳定后停止菌剂投加持续20天。
厌氧池：
1、流动生物床功能菌剂2号按池容的万分之二投加，连续投加30天，稳定后停止菌剂投加持续20天。
2、流动生物床微孔载体1号第一天按池容的千分之一投加，第二天开始按池容的万分之二投加，连续投加30天，稳定后停止菌剂投加持续20天。

3、中试过程
3.1、设备安装期
（1）HJDL工艺中试设备到场后，运送至指定位置，开始进行回流管道、污泥管道、电气设备等的安装工作，用时4天。
（2）进行设备外部防腐刷漆、贴膜等美观工作，用时2天。
（3）进行清水入池调试，依次测试相关设备的运行情况，并检查电机正反转，电气设备的安装情况，待保证正常工作状态后，排出清水，用时2天。
3.2、运行调试期
（1）将该厂污泥池污泥接种至好氧段、厌氧段，保证厌氧污泥接种量大约为有效池容的20-30%，好氧段污泥接种量大约为有效池容的20%，并测试正常水位，用时2天。
（2）投加到正常水位后，连续闷曝，曝气期间停止进水24h后，检查处理效果，在确定微生物生化条件正常时，按设计进水方案连续进水，用时1天。
（3）将捷酶群依次投加到好氧反应器、缺氧反应器，每个反应器添加1桶，一次中试仅投加1次。
（4）按中试投加方案投加生物菌剂与增效载体，持续30天。
（5）运行调试期间，每日对UASB出水、中设厌氧段、中试出水CODcr、NH3-N、TN、TP等水质指标进行测定，同时对SV30、MLSS等污泥指标进行测定，持续30天。
3.3、稳定运行期
（1）运行调试30天后，停止生物菌剂、增效载体的投加，测试设备稳定后的抗冲击能力，持续20天。期间由于厂区无法保证其1000 L/h的进水量，导致实际进水量仅为500-600 L/h。
（2）稳定运行期间，每天对UASB出水、中试出水CODcr、NH3-N、TN、TP等水质指标进行测定，同时对SV30、MLSS等污泥指标进行测定。

4、中试期间物耗与能耗
4.1、主流程能耗
主流程统计物耗、能耗结果如下:

中试过程及设备运行状态进行分析，对工艺进行了如下
（1）前期从大生产好氧池取泥水40t，用清水稀释20t，前期用水量较大，后面基本为清洗用水；
（2）多次协调后，厂区仍无法保证设备连续进水和进水量，同时为保证中试设备的****状态，设备必须24小时不间断运行，导致成本过高，若连续进水成本可减少2/3；
（3）前期为快速培养各段微生物活性，菌剂与载体量较大，后期稳定运行20天，均未投加任何菌剂与载体；
（4）夜间调节变频，保证曝气量和各阶段回流，减少电耗；
（5)20天稳定运行期，由于夜间无法进水，每日下午需投加碳源乙酸钠10kg和葡萄糖2kg，增加了运行成本。
4.2、其他消耗
实际运行后，每日需要对中试出水、中试厌氧出水、厂区大生产好氧池，中试进水中四大指标（包括CODcr、氨氮、总氮、总磷）进行测试，实验所需的盛奥华水质测定仪、玻璃仪器、烘箱等均由厂区提供，实验药剂为厂区对应测定仪进行购买，药耗如下：

5、中试结论
5.1 HJDL工艺处理餐厨渗滤液效果明显，改造时间短
餐厨垃圾渗滤液UASB出水经HJDL工艺处理，调试仅用时30天，CODcr小于500mg/L、氨氮小于10 mg/L、总氮小于80 mg/L、总磷小于10 mg/L，满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中污染物排放质量浓度限值中的要求，后期停止投加菌剂载体，持续20天，水质依然保持稳定达标。对比厂区原工艺，处理效果明显，持续稳定性非常好，如下表所示：

5.2 HJDL工艺厌氧段效果可作用于改造UASB厌氧系统
经中试验证，中试设备厌氧段处理效果较好，尤其CODcr指标下降明显，证明了活性菌剂与载体对于厌氧段处理效果提升很大，可作用指导后续改造已基本瘫痪的UASB系统，逐渐恢复并增强厌氧处理效果。

5.3 HJDL工艺改造后可以省去原厂区深化处理系统
中试设备运行期间，各项指标均达到排放标准，整体来看，设备出水不用再经过厂区纳滤系统，可以节约纳滤高额的维护费用，且不产生纳滤高盐度废液，大量减轻厂区运行成本。目前中试稳定，超滤系统可基本舍去。具体对比如下： 

5.4 HJDL工艺可在满足厂区生产条件的情况下实现增容
原厂区设计每日处理量为80 t/d，实际处理量为20-30 t/d，主要原因为产生大量泡沫严重占用反应池有效容积，且UASB系统基本处于瘫痪状态，导致水力停留时间为4-6天，处理量低下。若按同等中试效果放大到厂区，8小时工作进水处理量可达100t/d以上，满足厂区生产条件的同时逐渐减轻UASB系统压力，并持续恢复USAB系统的处理能力。

5.5 HJDL工艺大大减轻原厂区泡沫溢顶风险
中试期间，发现厂区多次UASB系统大量泡沫溢出，分析原因主要为UASB出水氨氮过高，表面活性剂过多（如：洗洁精、洗衣粉），导致整个水处理工艺瘫痪，必须及时派人清理，耗时耗力，并且会影响第二天无法进水，餐厨渗滤液积累越多，严重影响厂区正常生产。
中试设备运行50天期间，厌氧段与好氧段也出现泡沫过多现象，但在持续加入生物增效载体后，对泡沫起到了较好的抑制作用，再无发生溢出现象；由此证明HJDL工艺可以大大减轻泡沫溢顶风险，为厂区解决这一重大问题。
5.6 HJDL工艺可以实现稳定持续达标,节约菌剂载体成本
后续稳定运行20天，均不加入任何菌剂与载体，在保证每日处理6t废水的情况下，各项指标波动不大，可稳定实现出水达标，由此证明了HJDL工艺成熟性、持续稳定性、高效性、经济适用性。后续由于设备拉往北京，导致中试实验终止，从整体处理效果上看，若持续实验，应该能够保持更长时间的稳定达标。
5.7综合结论
经50天的中试实验，整套系统仅投加112kg活性菌剂和240kg增效载体，有效处理了252吨废水，并在30天后使CODcr维持500 mg/L以下、氨氮维持10 mg/L以下、总氮维持70 mg/L以下、总磷维持10 mg/L以下，后期不投加菌剂载体的情况下，各项指标均符合排放标准。
由此证明了HJDL工艺处理餐厨垃圾废水有极好的效果，并且工艺稳定性很高，整套系统不产生任何废液、不动任何土建，与厂区目前传统处理工艺相比具有良好的技术经济性能，在今后的调试中可完全实现水质的达标，最低可保证省去厂区“超滤+纳滤”系统和新增刮泥设备，有效提高处理量至100 t/d以上，能有效消除泡沫溢出风险。此次中试实验可作为研究基础，支撑后续项目的工艺设计，并指导嘉博文旗下其他餐厨垃圾再生厂进行HJDL工艺改造。详尽工艺对比如下：
 

6、建议
1.通过本次50天的中试实验，提供给厂区一个改造思路：
原厂区UASB系统投加流动生物床功能菌剂2号与流动生物床微孔载体1号，厂区原好氧反应段设计为三池联用，可将进水1号好氧池改造为缺氧池，并投加流动生物床功能菌剂1号与流动生物床微孔载体1号，新建硝化液回流系统，定期投加乙酸钠，可大大增强除磷脱氮效果，后将“超滤+纳滤”系统改为应急处理设备。
2.采用HJDL工艺处理餐厨垃圾渗滤液，处理效果稳定满足出水要求，且处理过程无废液产生，整体工艺简单，运行成本低于其他活性污泥处理工艺，建议可在嘉博文其他厂区进行改造项目。
3.对于今后的提标项目可根据需求，尝试通过HJDL工艺改造其他厂区UASB厌氧系统，将会对整个厂区生化效果有很大的提升。
4.针对厂区的运行情况，建议厂区水处理系统24小时连续曝气（不进水期间保持空曝即可），维持原有生化段的污泥活性。
5.可适当往大生产好氧池投加乙酸钠碳源，增强脱氮效果，同时投加葡萄糖，养护活性污泥。
6.可在运行达标后，尝试停止纳滤系统的使用，减轻维护成本，若效果更好可适当停止超滤系统。