投藥氣浮-UASB-SBR工藝處理淀粉廢水

投藥氣浮-UASB-SBR工藝處理淀粉廢水摘要：馬鈴薯淀粉生產(chǎn)廢水是高濃度有機(jī)廢水，廢水中主要含有糖類、蛋白質(zhì)、纖維素、脂肪等污染物。應(yīng)用投藥氣浮－UASB－SBR組合工藝處理此類廢水，在云南某淀粉公司進(jìn)行工程實(shí)施,結(jié)果表明：在進(jìn)水CODcr=12000mg/L，BOD5=6400mg/L，SS=800－1400mg/L的條件下，經(jīng)過投藥氣浮－UASB－SBR組合工藝出水水質(zhì)能達(dá)到（GB8978-1996）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)采用投藥氣浮分離技術(shù)能夠回收植物蛋白飼料，厭氧工藝可以回收利用沼氣，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵字：淀粉廢水投藥氣浮二相厭氧SBR馬鈴薯生產(chǎn)產(chǎn)淀粉過程中中將產(chǎn)生大量量的廢水，這這些淀粉廢水水有機(jī)物含量量高,若不經(jīng)過處處理直接排放放，其水中所所含有的有機(jī)機(jī)物，進(jìn)入水水體后迅速消消耗水中的溶溶解氧，造成成水體缺氧而而影響魚類和和其他水生動(dòng)動(dòng)物的生存，同同時(shí)廢水中懸懸浮物易在厭厭氧條件下分分解產(chǎn)生臭氣氣，惡化水質(zhì)質(zhì)。由于我國國淀粉生產(chǎn)工工藝相對(duì)落后后,資源的利用用率較低,淀粉生產(chǎn)過過程中大量的的植物蛋白未未加利用而隨隨生產(chǎn)廢水排排放,不僅影響了了環(huán)境衛(wèi)生,而且造成了了巨大的浪費(fèi)費(fèi)。在淀粉廢廢水處理過程程中,如果能夠同同時(shí)回收植物物蛋白，做到到廢水的資源源化利用，將將具有廣闊的的應(yīng)用前景。1.廢水水質(zhì)、水水量該淀粉廠廢廢水主要來源源于生產(chǎn)過程程中的工藝廢廢水（主要包包括蛋白液、中中間產(chǎn)品的洗洗滌水、各種種設(shè)備的沖洗洗水等），廢廢水中有機(jī)物物含量較高，CODcr含量為120000mg/L,,BOD55/COODcr=0..53,可生化性較較好。廢水處處理工程的設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)模1000mm3/d，處理后水水質(zhì)要求達(dá)到到《污水綜合合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。表1

廢水的的污染狀況及及執(zhí)行的排放放標(biāo)準(zhǔn)Tab1

PPolluttionMMatterrConttentoofWasstewatter序

號(hào)污染物進(jìn)水設(shè)計(jì)值排放標(biāo)準(zhǔn)1CODcr（mmg/L）120001002BOD5（mgg/L）6400303SS（mg/LL）800~14000604pH4.0~5.556~92.廢水處理工工藝流程2.1處處理工藝的確確定馬鈴薯淀粉粉生產(chǎn)廢水本本身含有機(jī)質(zhì)質(zhì)多、濃度高高且懸浮物含含量大，廢水水BOD5/CODcrr=0.533,可生化性較較好，同時(shí)在在本工程中出出水水質(zhì)要求求較高?？紤]慮到以上因素素，工藝選用用物理與生化化處理相結(jié)合合的方式。物物理法通過藥藥劑投加、絮絮凝氣浮工藝藝主要去除懸懸浮物、膠體體物質(zhì)及部分分有機(jī)物，同同時(shí)回收植物物蛋白飼料。針針對(duì)廢水本身身有機(jī)物濃度度高的特點(diǎn)，生生化處理采用用厭氧-好氧相結(jié)合合的處理工藝藝。具體處理工工藝流程見圖圖.1。圖.1污水及污污泥處理工藝藝流程Fig1

Theproceessofftreaatwasstewaateraandslludge2.2工工藝設(shè)計(jì)說明明原生產(chǎn)廢水水經(jīng)機(jī)械格柵柵截留大塊飄飄浮物后，進(jìn)進(jìn)入調(diào)節(jié)池均均勻調(diào)節(jié)水質(zhì)質(zhì)與水量，調(diào)調(diào)節(jié)池設(shè)機(jī)械械攪拌裝置，通通過機(jī)械攪動(dòng)動(dòng)使原水混合合均質(zhì)，阻止止懸浮物沉淀淀，懸浮物隨隨水流入氣浮浮池。同時(shí)投投加絮凝劑聚聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯烯酰胺（PAM），蛋白質(zhì)質(zhì)為兩性電解解質(zhì)，其等電電點(diǎn)約為pH4.00~5.5，淀粉廢水水的pH值正好為蛋蛋白質(zhì)的等電電點(diǎn)，因此淀淀粉廢水中的的蛋白具有自自動(dòng)凝聚的趨趨勢(shì)，這種凝凝聚方式形成成的絮粒很小小，同時(shí)由于于絮粒表面帶帶有相同電荷荷及水化層的的影響，絮粒粒很不穩(wěn)定。加加入無機(jī)高分分子凝聚劑中中和絮粒上的的電荷，使絮絮粒易于靠近近凝聚成較大大的絮粒，加加入有機(jī)高分分子絮凝劑，可可使絮粒之間間通過吸附架架橋作用形成成較穩(wěn)定的大大絮團(tuán)；無機(jī)機(jī)凝聚劑主要要是依靠中和和粒子的電荷荷凝聚成絮粒粒，有機(jī)絮凝凝劑則主要依依靠吸附架橋橋作用使絮粒粒凝聚成絮團(tuán)團(tuán)，先加無機(jī)機(jī)凝聚劑中和和電荷，然后后再加有機(jī)絮絮凝劑生成絮絮團(tuán)，兩者聯(lián)聯(lián)合使用絮凝凝效果較好，而而且可大大降降低絮凝劑的的用量[1--2]。此工工藝可回收淀淀粉廢水中的的植物蛋白，同同時(shí)廢水中CODcr以及SS都有顯著下下降，減輕了了后續(xù)處理工工藝的負(fù)荷。氣浮池出水水流入U(xiǎn)ASB厭氧反應(yīng)器器，由于淀粉粉廢水呈酸性性，會(huì)使后續(xù)續(xù)厭氧處理過過程受到抑制制，產(chǎn)甲烷菌菌不能承受低低pH值的環(huán)境，UASB反應(yīng)器運(yùn)行行的最佳pH值為6.8~77.2[3]]。因此，本本工程采用出出水回流的方方法用出水堿堿度調(diào)節(jié)pH值，雖然進(jìn)進(jìn)水pH值有波動(dòng)，但但并不影響反反應(yīng)器的正常常運(yùn)行。在產(chǎn)產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲甲烷菌的作用用下，將大部部分的有機(jī)物物分解為無機(jī)機(jī)小分子物質(zhì)質(zhì)和甲烷，剩剩余污泥進(jìn)入入污泥濃縮池池，甲烷通過過三向分離器器收集凈化處處理后可以作作為能源供生生產(chǎn)、生活使使用，出水則則流入預(yù)曝氣氣沉淀池。預(yù)預(yù)曝沉淀池是是厭氧處理單單元和好氧處處理單元之間間的重要構(gòu)筑筑物，其功能能主要是去除除厭氧出水的的懸浮物和H2S等有害氣體體，增加水中中的溶解氧，為為好氧處理創(chuàng)創(chuàng)造有利的條條件[4]。預(yù)曝曝沉淀池的出出水自流進(jìn)入入SBR進(jìn)行好氧生生物處理，以以進(jìn)一步降解解水中的有機(jī)機(jī)物。調(diào)節(jié)沉淀池池、UASB、預(yù)曝沉淀淀池、SBR等處理單元元產(chǎn)生的污泥泥排入污泥濃濃縮池進(jìn)行濃濃縮，提高污污泥的含固率率，使污泥含含水率低于95％。污泥經(jīng)經(jīng)濃縮后進(jìn)入入污泥脫水間間進(jìn)行機(jī)械脫脫水，產(chǎn)生的的泥餅外運(yùn)，污污泥濃縮池上上清夜及機(jī)械械壓濾液回流流至調(diào)節(jié)沉淀淀池再繼續(xù)處處理。3.各主要構(gòu)筑筑物介紹3.1調(diào)調(diào)節(jié)池此處調(diào)節(jié)池池采用矩形對(duì)對(duì)角線出水的的均質(zhì)調(diào)節(jié)池池。該調(diào)節(jié)池池的特點(diǎn)是出出水槽沿對(duì)角角線方向設(shè)置置，廢水由左左右兩側(cè)進(jìn)入入池后，經(jīng)過過不同的時(shí)間間才流到出水水槽，使出水水槽的混合廢廢水是從不同同時(shí)間內(nèi)流進(jìn)進(jìn)來的，也就就是說其濃度度是不相同的的，這樣就達(dá)達(dá)到了自動(dòng)調(diào)調(diào)節(jié)均和的目目的[5]。由于于淀粉廢水中中含有大量的的懸浮物質(zhì)，考考慮到要回收收廢水中的大大量植物蛋白白，調(diào)節(jié)池設(shè)設(shè)機(jī)械攪拌裝裝置，通過機(jī)機(jī)械攪動(dòng)阻止止廢水中懸浮浮物質(zhì)的沉淀淀。調(diào)節(jié)池采采用鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)，容容積250mm3，池體尺寸寸為14.0mm×6.0mm×3.5mm，停留時(shí)間6h。3.2氣氣浮池由于廢水的的固體懸浮物物含量很高,且含有大量量的蛋白，所所以設(shè)一氣浮浮池,分離提取蛋蛋白質(zhì),提高經(jīng)濟(jì)效效益，同時(shí)減減輕后續(xù)處理理構(gòu)筑物的壓壓力。此工藝藝選用壓力回回流溶氣方式式?；亓魅軞鈿夥绞绞菍鈿飧〕氐牟糠址殖鏊?總水量的20%)回流加壓溶溶氣后與進(jìn)水水混合進(jìn)入氣氣浮池?；亓髁魅軞鈿飧【呔哂腥軞夤奕萑莘e小，氣泡泡分散度高且且比較均勻的的優(yōu)點(diǎn)，但氣氣浮池容積較較大。絮凝劑劑采用計(jì)量泵泵投加，PAC配制成濃度度為5％－10％的水溶液液，加入量為為廢水量的1％－2％；PAM配制制成0.05％－0．1％的水溶液液，加人量為為廢水量的2％－4％。氣浮池池平均水深2m,凈容積24m3。選取TS-V型的溶氣釋釋放器和TR-4型的壓力溶溶氣罐,溶氣罐容積0.6255m3，直徑0.4m，所需空氣氣量0.0255m3/min。3.3UUASB反應(yīng)器UASB反反應(yīng)器采用半半地下式鋼筋筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)，為了滿足足池內(nèi)厭氧狀狀態(tài)并防止臭臭氣散逸，UASB池上部采用用蓋板密封，出出水管和出氣氣管分別設(shè)水水封裝置。由由于SBR的水回流，此此時(shí)進(jìn)入U(xiǎn)ASB的水量為1500mm3/d,反應(yīng)區(qū)容積積為1615mm3，采用3座UASB并聯(lián)運(yùn)行，則則單個(gè)UASB反應(yīng)區(qū)的容容積為538.33m3,處理水量為62.5mm3/h。在常溫(20℃～25℃)運(yùn)行，容積積負(fù)荷為6.0kggCOD/((m3.d)，沉淀區(qū)表表面負(fù)荷0.6499m3/(m2.h)，反應(yīng)區(qū)水水力停留停留留時(shí)間8.6h。3.4預(yù)預(yù)曝氣沉淀池池預(yù)曝氣沉淀淀池采用平流流式沉淀池，鋼鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)，池子有有效容積3.6m3，尺寸為：7.2m××0.5m××1.56mm，每小時(shí)所所需空氣量6.25mm3/h。3.5SSBR反應(yīng)器考慮到進(jìn)水水的連續(xù)性，采采用兩個(gè)SBR反應(yīng)器并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行,一個(gè)反應(yīng)池池進(jìn)水完成后后，停止進(jìn)水水，在進(jìn)行曝曝氣、沉淀、出出水等工藝時(shí)時(shí)，另一反應(yīng)應(yīng)池進(jìn)水。池池子為鋼混結(jié)結(jié)構(gòu)，反應(yīng)池池容量1000mm3,尺寸為：20m×110m×5mm，BOD-污泥負(fù)荷0.3kgg/(kg..d),曝氣池內(nèi)MLSS濃度2000mmg/l,一周期運(yùn)行行時(shí)間8h，其中進(jìn)水4h，曝氣3h，沉淀0.5h，排水0.5h。曝氣階段段每池供氧量量9.6855kgO2/h，排出比為1/4。4.工程的啟動(dòng)動(dòng)運(yùn)行4.1UUASB的啟動(dòng)接種污泥取取自城市污水水廠的絮狀消消化污泥，污污泥體積25m3。經(jīng)篩網(wǎng)過過濾后污泥投投加UASB反應(yīng)器，注注入淀粉廢水水浸泡。在啟啟動(dòng)開始階段段采用間歇進(jìn)進(jìn)水，同時(shí)由由于甲烷菌活活性在酸性條條件下會(huì)受到到抑制，UASB反應(yīng)器內(nèi)的的最佳ph值為6.8～7.2，在啟動(dòng)開開始時(shí)應(yīng)投入入石灰調(diào)節(jié)PH值在6.5～7.5范圍內(nèi)，后后逐步用出水水回流調(diào)節(jié)PH值，控制出出水回流比為為1：0.5。待出水CODcr去除率達(dá)達(dá)到80％時(shí)，再增增加進(jìn)水量和和進(jìn)水頻率，控控制CODcr容積負(fù)荷荷由2.0kggCOD/((m3.d)逐漸提高到6kgCOOD/(m33.d)，每階段以CODcr去除率為為指標(biāo)，當(dāng)出出水CODcr去除率10天內(nèi)穩(wěn)定在80％左右時(shí)，方方可進(jìn)入下一一階段提高負(fù)負(fù)荷。運(yùn)行3個(gè)月后，反反應(yīng)器內(nèi)污泥泥濃度逐漸增增大，產(chǎn)氣量量穩(wěn)定，CODcr去除率穩(wěn)穩(wěn)定在90％左右。4.2SSBR的啟動(dòng)SBR啟動(dòng)動(dòng)時(shí)接種污泥泥與UASB接種污泥取取自同一城市市污水廠，污污泥濃度為3000mmg/l，考慮到廢廢水中含磷量量較少，達(dá)不不到活性污泥泥對(duì)微生物的的需求，因此此需連續(xù)投加加磷肥。開始始時(shí)悶曝至污污泥呈現(xiàn)黃褐褐色后逐步加加大水量，每每曝氣10小時(shí)后靜置置停留2小時(shí)，排出1/3的上清液再再補(bǔ)充新鮮污污水，經(jīng)過3個(gè)多月的調(diào)調(diào)試后進(jìn)入穩(wěn)穩(wěn)定運(yùn)行期。5．主要技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)廢水處理站站工程總投資資：282.5萬元。其中中：土建構(gòu)筑筑物：176.5萬元；設(shè)備備：77.4萬元；間接接費(fèi)用：28.6萬元。工程程運(yùn)行費(fèi)用如如下：動(dòng)力費(fèi)：廢廢水處理站總總裝機(jī)容量為為110kW，實(shí)際工作作容量為75kW。每m3廢水處理費(fèi)費(fèi)用為：75×0..5×24//1000==0.90元/m3。人工費(fèi)：操操作人員以6人計(jì)，每人人月工資1000元，人工費(fèi)費(fèi)為：（6×10000）/（30×10000）＝0.20元/m3廢水。藥劑費(fèi)：藥藥劑費(fèi)按1500元/d記，每m3廢水處理費(fèi)費(fèi)用為：1500//1000==1.50元/m3?？傔\(yùn)行費(fèi)用用為：2.6元/m3廢水。在運(yùn)行過程程中每m3廢水可提取取蛋白飼料5.0kg，按1150元/t計(jì)算，每m3廢水可產(chǎn)生生效益5.75元。每年可以提提取蛋白飼料料1750t，UASB處理過程中中每m3廢水沼氣產(chǎn)產(chǎn)量約為1.90mm3，按0.50元/m3記，每m3廢水可產(chǎn)生生效益0.95元，去除厭厭氧冬季加熱熱費(fèi)用，沼氣氣效益約為0.50元/m3。效益合計(jì)計(jì)為：6.25元/m3，去除運(yùn)行行費(fèi)用，處理理每m3廢水可獲得3.65元的額外經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益。6.工程運(yùn)行情情況經(jīng)過近半年年的調(diào)試運(yùn)行行，出水水質(zhì)質(zhì)較好，國家家法定環(huán)境監(jiān)監(jiān)測(cè)單位對(duì)工工程出水進(jìn)行行監(jiān)測(cè)，結(jié)果果為：CODcrr80.77mg/L；BOD118.9mmg/L；SS500.7mgg/L；pH7..43；色度7倍。各處理理單元出水檢檢測(cè)結(jié)果（平平均值）見表表2。表2檢測(cè)結(jié)果果Tab2

EExaminnedreesult處理單元CODcr（mmg/L）BOD5（mgg/L）SS（mg/LL）氣浮池64603242.765.33UASB638312.0662.1預(yù)曝沉淀池613.7286.858.96SBR80.727.350.77.結(jié)果與討論論（1）絮凝凝氣浮法能有有效的去除淀淀粉廢水中的的懸浮物、降降低廢水CODcr，同時(shí)能能獲得較高的的蛋白飼料回回收率。（2）絮凝凝劑的投加比比例以及投加加量對(duì)CODcr的去除率率有很大的影影響，在工程程運(yùn)行實(shí)踐中中如果能夠更更精確確定絮絮凝劑的最優(yōu)優(yōu)投加比和投投加量，不僅僅可以得到更更好的出水水水質(zhì)，而且能能夠減少運(yùn)行行費(fèi)用，提高高經(jīng)濟(jì)效益。（3）UAASB運(yùn)行過程中中，可以通過過出水回流調(diào)調(diào)節(jié)pH值在產(chǎn)甲烷烷菌的適宜范范圍內(nèi)，節(jié)省省了投加石灰灰調(diào)節(jié)pH值的運(yùn)行費(fèi)費(fèi)用。（4）厭氧氧菌對(duì)溫度比比較敏感，在在溫度較低時(shí)時(shí)，活性降低低甚至死亡，因因此冬季運(yùn)行行時(shí)需對(duì)UASB反應(yīng)器進(jìn)行行加溫，可以以利用反應(yīng)器器產(chǎn)生的沼氣氣作為能源提提供UASB所需的溫度度，使資源得得到充分利用用。（5）由于于出水水質(zhì)較較好，可對(duì)出出水進(jìn)行深度度處理，處理理水可回用于于廠區(qū)綠化、澆澆灑道路以及及廁所雜用水水。參考文獻(xiàn)：[1]

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YanggJiann1,2

LLiDouu1WanggKe-hhao1

(1.CColleggeofResouurceaandEnnvironnmentaalSciiencess，ChonggqingUniveersityy，

Choongqinng

4000044；2.TTheKeeyLabboratooryofftheExplooitataaionoofSouuthwesstRessourcees&ttheEnnvironnmentaalHazzardsContrrolEnngineeering，MinisstryoofEduucatioon，Chonggqing

4000044)[Absttract]]：Potattostaarchiindusttrybrringshighconceentrattionoorgani