蓮藕含有豐富的營養物質，是我國重要的水生蔬菜之一。隨著人們生活節奏的加快和生活水平的提高，飲食結構由溫飽型向營養保健型轉化，對藕制品的需求不斷增加。藕制品的加工過程中會產生含大量顆粒物、有機物、鹽分的廢水，直接排放會嚴重污染受納水體，因此需要找到適合食品加工廢水的處理工藝。

穩定塘處理廢水的應用越來越普遍，我國處理規模較大的穩定塘有齊齊哈爾穩定塘、西安漕運河穩定塘、湖北鴨兒湖氧化塘等。深圳市某污水處理廠尾水應用高效垂直流人工濕地+生態塘組合工藝處理。針對農村污水流量小、濃度高、排放不均勻及降雨沖擊等特點，可利用多級跌水充氧式溝渠連通生態塘組合工藝處理廢水。天津濱海新區通過使用生態塘組合工藝處理城市污水，城市污水回用解決了水資源短缺問題。本文以某生態農業有限公司的蓮藕加工廢水為研究對象，進行蓮藕加工廢水的研究。

1、現狀分析

1.1 生產工藝

某生態農業有限公司鮮藕加工生產流程主要包括粗洗、精洗、切片、包裝、外運，其中產生廢水的環節集中在粗洗、精洗、切片過程中。工藝流程如圖1所示。

1.2 水量水質分析

1.2.1 水量分析

某生態農業有限公司的生產廢水排水量約450m3/d，其中粗洗工序的用水量約300m3/d；水源以抽取塔蕩河水為主，藕田水為輔；生產時間是每天0：00-6：00；精洗和切片兩個工序共需的用水量約150m3/d，全部使用自來水，生產時間在每天7：00-17：00。

1.2.2 水質分析

為充分了解某生態農業有限公司各生產車間排水污染物濃度及周邊藕田的環境容量，分別采集了排水車間、藕田的水樣，檢測分析pH、化學需氧量(Chemical oxygen demand，COD)、氨氮、總氮、總磷5項水質指標，采樣和檢測方法按照《地表水和污水監測技術規范》(HJ/T91-2002)的相關要求。水質指標分析方法如表1所示。

表2為改造前水質數據。

從表2檢測數據可以看出，粗洗廢水中主要是COD濃度比較高，達到128mg/L，而氨氮、總磷超標不多；精洗及切片廢水則是COD、氨氮、總磷、總氮濃度全部較高，尤其是總磷達到12.12mg/L，且水體呈酸性；藕田采樣位置靠近家禽養殖區，其水質受家禽養殖區水塘外溢影響較大，氨氮、總氮濃度比較高，COD已有較大幅度降解，但各項指標依然高于地表水V類標準限值很多，如直接排人塔蕩河，將會造成水體污染。

2、設計思路及工藝說明

2.1 設計思路設計處理工藝要滿足以下原則。

(1)經濟性原則：某生態農業有限公司屬于農產品種植及初加工企業，抗風險能力較差，是整個農業產業鏈中利潤率較低的環節之一，受經濟形勢和供銷杠桿影響較大。因此，必須采用高效節能、簡便易行的處理工藝，降低工程投資和運行費用。

(2)適用性原則：堅持節約優先、保護優先、自然恢復為主的基本方針，根據每個環節的廢水排放量、排放周期、污染物濃度及廢水排放去向，設定適宜的治理目標，有針對性地選擇適用的技術方法及組合。

(3)生態性原則：遵循人與自然協調發展的理念，充分利用周邊現有的農業生態資源，結合各種水環境生物修復及生態修復技術，實現工程投資及運行成本低、水質凈化效果好、抗沖擊力負荷能力強等環境效益和社會效益，實現生產廢水的資源化利用。

某生態農業有限公司主要從事蓮藕種植和初加工，不涉及其他化學原料，廢水中的主要污染物為氮、磷和有機物；其中氮、磷來自蓮藕外表面的淤泥，有機物主要來自蓮藕切片時溶出的淀粉。由于用水量較大，污染物濃度不高且可生化性好，完全可以采用生物一生態處理工藝處理洗藕廢水；工藝設計上可利用好公司內部的現有資源，以綠色發展、循環發展、低碳發展的基本路徑實現水資源高效重復利用，減少對塔蕩河水環境產生的影響。

考慮到公司生產車間周邊有約42.5畝的藕田，有效水深約1.2-1.5m，較適合做穩定塘；現有的初沉池經簡單處理后依然可用作初沉池，對廢水中的泥沙進行去除；畜禽養殖區的水塘改造為多功能池，可用于廢水預曝氣和應急混凝；現有的終沉池排水口封閉，僅作為事故應急處理池。水處理工藝流程如圖2所示。

2.2 工藝說明

(1)初沉池

現有初沉池是三格式鋼砼結構池體，每格尺寸為3m×1.5m×2.5m，有效水深2m，初沉池總的有效池容為27m3。夜間0：00-6：00主要是蓮藕粗洗，排污量約為300m3/d，則粗洗廢水在初沉池內的水力停留時間為0.54h。白天7：00-17：00主要是蓮藕精洗，排污量約為150m3/d，則粗洗廢水在初沉池內的水力停留時間為1.8h。設計規范要求初沉池水力停留時間應為1.5～2h，所以現有初沉池在夜間粗洗階段污水的停留時間不足。

考慮到現有初沉池所在位置比較緊湊，現場不具備擴建條件，本設計建議將家禽養殖區的水塘改造為多功能池，將初沉池第三格的廢水經提升泵送至多功能池，可彌補初沉池偏小的缺陷。

(2)多功能池

家禽養殖區有一長25m、寬8.5m、深1.2m的水塘，蓄水量約260m3。由于目前養有約50只家禽，水塘內的水體渾濁且嚴重富營養化，水面已經漂浮有綠藻。

建議將該水塘修整、硬化，改造成為多功能池，用于處理初沉池送過來的廢水，主要功能是起到調節池作用，使粗洗廢水和精洗廢水充分混合，并延長廢水的停留時間。

為進一步提高污水處理效率，建議在多功能池內安裝彈性填料、曝氣系統和一套混凝加藥除磷設備。正常工況下可對污水進行預曝氣，激活水體中土著微生物的活性；如遇到特殊工況，如進水懸浮物濃度過高、水體黑臭，則可同時啟用混凝加藥除磷設備，出水再排人穩定塘，進一步生化處理。

(3)穩定塘

穩定塘又稱氧化塘或生物塘，是一種利用天然凈化能力對污水進行處理的構筑物的總稱。污水在塘內緩慢流動、較長時間停留，通過在污水中存活的微生物的代謝活動及包括水生植物在內的多種生物的綜合作用，使有機污染物降解。穩定生態系統較為復雜，其中的生物主要有細菌、藻類、原生動物、后生動物、水生植物及高等水生動物；非生物因素主要包括光照、風力、溫度、有機負荷、pH值、溶解氧、COD營養元素等，生物穩定塘生態系統如圖3所示。

公司內部的藕田水深1.0--2.0m，與穩定塘的特性參數一致，上層為好氧區，中間層為兼性區，塘底為厭氧區(沉淀污泥在此進行厭氧發酵)。

(4)應急排放池現有的終沉池直接與初沉池連通，生產廢水經初步沉淀后直接進人終沉池，無法實現污水的處理功能，建議將其改造為應急排放池，正常情況下，污水不進人該池，有特殊需要時可作為臨時調蓄池。

3、可行性論證

從檢測數據(表2)可推算出，粗洗車間每日排水約300m3，其中含COD為38.4kg、氨氮為1.53kg、總磷為0.5kg。精洗車間每日排水約150m3，其中含COD為21.6kg、氨氮為2.63kg、總磷1.82kg。家禽養殖廢水的Et排泄量為6.9kg，其中含COD為0.31kg、氨氮為0.03kg、總磷為0.04kg。三種污染源共產生COD60.31kg、氨氮4.19kg、總磷2.36kg，如表3所示。

根據穩定塘和人工濕地的相關設計參數，某生態農業有限公司內的藕田對COD的處理負荷是8-129/(m2·d)，對氨氮的處理負荷是1-39/(m2·d)，對總磷的處理負荷是0.1-0.29/(m2·d)。保守起見，計算藕田處理能力時全部取低值，則各片藕田對污染物的去除能力計算如表4所示(藕田面積為28000m2)。

由表4可知，某生態農業有限公司共有藕田28000m2，合理調整水體流態后可形成穩定塘系統，該系統具備消納COD224kg、氨氮28kg、總磷2.8kg的日處理能力；由表3可知公司內部每日產生污染物的量為COD60.31kg、氨氮4.19kg、總磷2.36kg，均處于處理能力范圍內。但存在如下風險：總磷日排放量2.36kg，已接近穩定塘系統對總磷的處理能力2.8kg，因此，多功能池的混凝加藥系統可作為第二道防線。

因為前期大量化肥的使用，導致藕田水體中氮磷本底值過高，建議停止使用化肥，通過藕田生態系統逐步削減水體中的存量氮磷，減少外排水對塔蕩河的影響。

4、結果與分析

蓮藕加工廢水經穩定塘凈化后，出水水質情況見表5所示。

由表5數據可知，通過穩定塘的改造凈化，蓮藕加工廢水中的pH、COD、氨氮、總磷濃度都趨于達標排放。

5、結束語

某生態農業有限公司蓮藕加工車間，每日產生污染物總量為COD60.31kg、氨氮4.19kg、總磷2.36kg。利用周邊生態資源，發揮藕田的凈化作用，通過優化后可實現COD224kg、氨氮28kg、總磷2.8kg的日處理能力，基本可消納公司內部每日產生的污染物。

(1)為提高藕田穩定塘系統對生產廢水的處理能力，建議藕田減少或停止施灑氮磷等化學肥料，充分利用污水中的氮磷資源。

(2)粗洗水盡量不從塔蕩河抽水，而是循環利用藕田凈化后的水源，既可減少污水外排量，也可提高水資源的重復利用率。

(3)由于粗洗廢水中含有大量的泥沙和藕皮，初沉池中的沉淀物和浮渣較多，需要加強日常對初沉池的管理與清理，減少后續處理的污染負荷。

(4)初沉池內的提升泵加裝液位控制系統，污水泵自動運行，嚴禁停開污水泵，使污水通過應急池直接排放。（來源：浙江清華長三角研究院）