安徽紅薯淀粉廠廢水處理設(shè)備規(guī)格

地瓜，又名甘薯、紅薯。地瓜本身易腐爛，不宜*存放。地瓜的深加工，可以解決因貯存鮮薯不當(dāng)而導(dǎo)致大量爛薯的現(xiàn)象，地瓜精制淀粉經(jīng)過不同深度的加工，可生產(chǎn)出數(shù)百種有價(jià)值的化工產(chǎn)品，增值10-30倍左右，前景可觀，市場潛力巨大。目前，我國淀粉生產(chǎn)企業(yè)1000多家，年產(chǎn)量已達(dá)600萬噸，按現(xiàn)在的加工工藝，每生產(chǎn)1噸淀粉大約產(chǎn)出6噸高濃度有機(jī)廢水，可見整個(gè)淀粉制造業(yè)每年產(chǎn)生的廢水量甚多。這些廢水中主要含有溶解性淀粉、少量蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、塵土、礦物質(zhì)及少量的油脂，易腐發(fā)酵，使水質(zhì)發(fā)黑發(fā)臭，排入江河會消耗水中的溶解氧，促進(jìn)藻類及水生植物繁殖，量大時(shí)河流嚴(yán)重缺氧，發(fā)生厭氧腐，散發(fā)惡臭，魚、蝦、貝類等水生動物可能會因此而窒息死亡。因此越來越受到環(huán)境科學(xué)工作者的重視。

盡管目前我國沒有統(tǒng)一的淀粉工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行的是《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996），但隨著對生態(tài)環(huán)境的重視，有的省市已經(jīng)頒布了強(qiáng)制性的《淀粉加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，2005年和2008年國家環(huán)保部公布了《淀粉工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿和送審稿）并且要求現(xiàn)有企業(yè)于2009年1月1日起至2010年6月30日止執(zhí)行，因此統(tǒng)一的強(qiáng)制性的淀粉工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行已日益臨近，進(jìn)行淀粉廢水綜合治理的示范研究和推廣應(yīng)用意義十分重大。

研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

針對淀粉廢水的特點(diǎn),人們都在力求研究出一種快速、高效、低能耗的淀粉廢水處理方。國內(nèi)外目前常用的處理方總體上可分為生物處理和化學(xué)絮凝沉淀,兩種處理方在實(shí)際應(yīng)用中各有利弊。

化學(xué)絮凝沉淀

淀粉廢水含有蛋白質(zhì)、淀粉、糖類及懸浮物。廢水呈高分散系的親水膠體溶液，這種膠體一般比較穩(wěn)定。因此，治理這類廢水首先要破壞膠體狀態(tài)。化學(xué)絮凝就是通過藥劑的物理化學(xué)作用，使廢水的膠體破壞，使分散狀態(tài)的有機(jī)物脫穩(wěn)、凝聚，形成聚集狀態(tài)的粗顆粒物質(zhì)從水中分離出來。通過混凝可以去除分子量較大的有機(jī)物。而分子量較小的有機(jī)物，可以通過活性炭吸附去除從而達(dá)到治理這類廢水的目的。絮凝沉淀作為一種成本較低的水處理方應(yīng)用廣泛。其水處理效果的好壞很大程度上取決于絮凝劑的性能,所以絮凝劑是絮凝水處理技術(shù)的關(guān)鍵。絮凝劑可分為無機(jī)絮凝劑、合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然高分子絮凝劑和復(fù)合型絮凝劑。追求高效、廉價(jià)、環(huán)保是絮凝劑研制者們的目標(biāo)。

生物處理

生物處理是利用微生物新陳代謝功能,使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物被降解并轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),使廢水得以凈化的方,一般可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩種。該方在處理高濃度有機(jī)廢水方面,以其處理費(fèi)用低、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。

1厭氧生物處理

• 升流式厭氧污泥床(UASB)

UASB內(nèi)的水流方向與產(chǎn)氣上升方向相*,一方面減少了堵塞的機(jī)率,另一方面則加強(qiáng)了對污泥床的攪拌混合作用而有利于微生物與進(jìn)水基質(zhì)間的混合接觸及顆粒污泥的形成。該工藝不僅投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡便,而且產(chǎn)生可供利用的沼氣,處理后的廢水達(dá)標(biāo)排放,獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

• 厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）

ABR反應(yīng)器作為一種理想的多段分相、混合流態(tài)處理工藝,具有比其他厭氧工藝更為*的特性。沿水力流向設(shè)置多層隔板，將反應(yīng)器分隔成若干個(gè)串連的反應(yīng)室，每個(gè)反應(yīng)室都類似厭氧污泥床的單元。該工藝構(gòu)造設(shè)計(jì)簡單，反應(yīng)器內(nèi)水流的反復(fù)上下折流作用，提高了微生物體與被處理廢水間的混合接觸，穩(wěn)定了處理效果，促進(jìn)了顆粒污泥的形成與生成，發(fā)揮*混合式承受沖擊負(fù)荷能力，及所有微生物體的作用。由于各隔室營養(yǎng)水平不同，反應(yīng)器的微生物相有明顯的種群差異。

• 厭氧流化床（AFB）

該反應(yīng)器內(nèi)填充著粒徑小、比表面積大的載體,厭氧微生物組成的生物膜在載體表面生長,載體處于流化狀態(tài),具有良好的傳質(zhì)條件,微生物易與廢水充分接觸,細(xì)菌具有很高的活性,設(shè)備處理效率高。

• 厭氧接觸消化

厭氧接觸消化屬第二代厭氧消化技術(shù),由于采用將消化污泥回流至消化器的措施,可保持消化設(shè)施內(nèi)較高濃度的生物量,從而提高了消化器的容積負(fù)荷。與UASB、AFB相比,厭氧接觸消化雖然負(fù)荷較低,但運(yùn)行可靠,起動時(shí)間較短,但目前國內(nèi)在淀粉廢水處理方面的研究和應(yīng)用并不多見。

• 厭氧濾池（AF）

裝置中填滿了如沙礫、塑料、泡沫等填料，使厭氧微生物附著在上面生長，可維持較高的生物量和較長的SRT，SRT的延長實(shí)質(zhì)上是維持了反應(yīng)器內(nèi)污泥的高濃度。但由于該裝置易發(fā)生堵塞，所以主要用于處理含懸浮物較少的中、低濃度廢水。

2好氧生物處理

與厭氧相比,好氧生物在處理淀粉加工廢水方面有許多不足之處,例如需要充氧、動力消耗大、無能量回收、微生物所需營養(yǎng)多和污泥量大等適合處理低濃度的有機(jī)廢水。而淀粉廢水的COD一般較大,所以在淀粉廢水的處理中單獨(dú)應(yīng)用的較少,主要是接觸氧化、生物氧化塘和SBR。在淀粉加工廢水的處理中,好氧生物處理一般用作后續(xù)處理。

• 接觸氧化

接觸氧化池是在生物濾池的基礎(chǔ)上，從接觸氧曝氣改良而來，它兼具生物膜和活性污泥的特點(diǎn)。它在一曝氣池中裝入填料（通常為塑料、焦炭、礫石等），填料浸沒于水中，用鼓風(fēng)機(jī)在填料下面曝氣充氧，由于氣液相對運(yùn)動，氣泡被剪碎，相應(yīng)地增大了與生物膜的接觸面積，加速生物膜的脫落使得生物膜保持較高活性，提高了處理效果。

• 氧化溝

氧化溝是活性污泥的一種改型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，污水和污泥的混合液在其中進(jìn)行不斷的循環(huán)流動。該工藝不需設(shè)初沉池，對水溫、水質(zhì)、水量的變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性，若運(yùn)行得當(dāng)，氧化溝還具有反硝化脫氮作用。但氧化溝池體體積過大，占地面積過大。

• SBR

SBR采用間歇運(yùn)行，運(yùn)行周期每一階段有適應(yīng)基質(zhì)特征的優(yōu)勢菌群存在；污泥不斷內(nèi)循環(huán)，排泥量少，生物固體平均停留時(shí)間長；沉淀和排水時(shí)水流處于靜止?fàn)顟B(tài)，故處理效果優(yōu)于一般活性污泥。由于進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水等工序在一個(gè)池內(nèi)進(jìn)行，工藝簡單，運(yùn)行費(fèi)用低。SBR原則上不需要二沉池和污泥回流設(shè)施，多數(shù)情況下可以省去初沉池，故而其工程投資和占地面積均小于一般活性污泥。

國內(nèi)目前對于淀粉加工廢水治理方面的研究比較重視,在這方面不斷取得新的進(jìn)步。雖然和國外發(fā)達(dá)國家相比還有很大差距,但處理方和工藝已相當(dāng)成熟,基本適應(yīng)我國淀粉加工業(yè)的發(fā)展需要。由于淀粉廢水的高有機(jī)濃度和無毒等特點(diǎn),目前應(yīng)用多的是生化和絮凝沉淀,對這兩種方的應(yīng)用研究也是多的,但是近些年隨著一些新的廢水處理工藝的出現(xiàn)和發(fā)展,這些工藝也必將會被不斷應(yīng)用于淀粉廢水的處理。另外,將各種方結(jié)合起來,可以使它們的優(yōu)缺點(diǎn)相互補(bǔ)充,達(dá)到較高的處理效果。

3資源化技術(shù)

淀粉廢水含有高濃度的蛋白質(zhì)、淀粉、糖類，如果排放，就是重污染源，如果合理利用，也是寶貴的資源。*生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)技術(shù)“利用高濃度有機(jī)廢水制備防治植物病害的生防劑”（申請?zhí)枺?006101655951），就是將高濃度有機(jī)廢水通過生物轉(zhuǎn)化，生產(chǎn)防治植物病害的生防劑。也有文獻(xiàn)報(bào)道，可以將該類廢水轉(zhuǎn)化為蛋白飼料（我們的合作實(shí)驗(yàn)室的前期工作）或用來生產(chǎn)沼氣。

工藝比選

紅薯原料生產(chǎn)淀粉，生產(chǎn)規(guī)模為毛淀粉1噸/小時(shí)，每年約生產(chǎn)100天，生產(chǎn)期間每天20小時(shí),生產(chǎn)期為每年的9、10和11月份；另外大部分時(shí)間利用淀粉生產(chǎn)粉絲。其廢水的水質(zhì)特征為：

• 輸送和洗凈廢水：通常含有泥土、碎皮及由原料溶出的有機(jī)物，這種廢水懸浮物含量高，但COD和BOD值都不高；
• 分離廢水：含有大量的水溶性物質(zhì)，如糖、蛋白質(zhì)、樹脂等，同時(shí)也含有少量的微細(xì)纖維和淀粉，COD和BOD值都很高，且水量大。因此本工段廢水是主要污染源；
• 生產(chǎn)設(shè)備洗刷廢水；
• 淀粉渣貯槽廢水：淀粉生產(chǎn)過程中，作為副產(chǎn)品產(chǎn)生大量的渣滓，*積存在貯槽內(nèi)，會含有一定量的廢水，這種廢水因發(fā)酵其酸度很高；
• 沖洗粉條的廢水。

上述5類廢水總排放量約1050 m³/d，其中輸送洗凈廢水約350 m³/d。5類水對當(dāng)?shù)厮h(huán)境都會造成一定污染。但根據(jù)該廠的實(shí)際情況，分離廢水濃度高，是主要污染源，需用厭氧+好氧+物化綜合處理。

下面擬從處理效果較好的投藥氣浮+UASB+SBR工藝和ABR+接觸氧化池+混凝過濾工藝簡單比較中挑選出符合該廠的的處理工藝：

• 投藥氣浮+UASB+SBR工藝

現(xiàn)在淀粉行大多采用此種工藝，可以說是一種比較成熟的處理工藝。淀粉廢水經(jīng)格柵截留粒徑較大的漂浮物懸浮物后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)與均化水量，調(diào)節(jié)池設(shè)機(jī)械攪拌裝置，通過機(jī)械攪動使原水混合均質(zhì)，阻止懸浮物沉淀，懸浮物隨水流入氣浮池。同時(shí)投加絮凝劑或混凝劑，經(jīng)過氣浮,分離提取蛋白質(zhì),有效的去除淀粉廢水中的懸浮物、降低廢水COD ，提高經(jīng)濟(jì)效益，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的壓力。氣浮池出水流入U(xiǎn)ASB進(jìn)行厭氧生物處理，大部分有機(jī)物在UASB反應(yīng)器中降解，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封罐、氣水分離器、脫硫器進(jìn)入沼氣儲柜進(jìn)行利用。UASB出水自流進(jìn)入預(yù)曝沉淀池，預(yù)曝沉淀池是厭氧處理單元和好氧處理單元之間的重要構(gòu)筑物，其功能主要是去除厭氧出水的懸浮物和H₂S等有害氣體，增加水中的溶解氧，為好氧處理創(chuàng)造有利的條件。預(yù)曝沉淀池的出水自流進(jìn)入SBR進(jìn)行好氧生物處理，以進(jìn)一步降解水中的有機(jī)物。

調(diào)節(jié)池、UASB、預(yù)曝沉淀池、SBR等處理單元產(chǎn)生的污泥排入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，提高污泥的含固率，使污泥含水率低于95%。污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)入污泥脫水間進(jìn)行機(jī)械脫水，產(chǎn)生的泥餅外運(yùn)，污泥濃縮池上清夜及機(jī)械壓濾液回流至調(diào)節(jié)沉淀池再繼續(xù)處理。

此工藝可以有效的降低淀粉廢水中的COD，處理出水達(dá)到國家要求的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。但是氣浮池投資運(yùn)行費(fèi)用較高，而且UASB啟動周期達(dá)到2個(gè)月至3個(gè)月，這對于只在9、10、11月份收地瓜打淀粉的企業(yè)是不可接受的，這將大大增加企業(yè)的生產(chǎn)成本和運(yùn)行消耗，經(jīng)濟(jì)上不適用；并且此工藝不適宜處理沖洗粉條的廢水。

• ABR+接觸氧化+混凝過濾工藝

ABR+接觸氧化+混凝過濾工藝，從原理上說與投藥氣浮+UASB+SBR工藝大致相同。

淀粉生產(chǎn)車間的廢水流過格柵，先去除大的懸浮物。然后廢水進(jìn)入微孔過濾機(jī)，去除較小懸浮物和膠體。之后，廢水就流入具有調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入ABR池去除廢水中的有機(jī)物質(zhì)。研究表明，不同條件下ABR反應(yīng)器不同隔室中的VFA及pH的變化呈現(xiàn)出顯著的相分離及移動的特征且其特性隨不同隔室而呈現(xiàn)出相應(yīng)的變化規(guī)律。還需要重點(diǎn)說明的是，ABR啟動時(shí)間比UASB大大縮短，只需要2周左右，而且二次啟動快，非常適合紅薯淀粉的季節(jié)性生產(chǎn)。

ABR反應(yīng)器處理后的廢水，COD濃度仍較高，要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)必須進(jìn)一步處理，即采用好氧處理，此工藝用接觸氧化池，該方處理效果穩(wěn)定可以有效解決SBR工藝后期因營養(yǎng)缺乏造成大量絲狀菌的問題。從某些意義上說，這降低了處理費(fèi)用，因?yàn)椴挥锰砑宇~外的營養(yǎng)物質(zhì)，減少了運(yùn)行費(fèi)用。

接觸氧化池出水經(jīng)過混凝過濾處理，去除出水中的細(xì)小懸浮物，大程度降低污水對河道水環(huán)境的影響。

安徽紅薯淀粉廠廢水處理設(shè)備規(guī)格