淀粉生產(chǎn)加工廢水處理設(shè)備方法適宜選用一體化污水處理設(shè)備。
廢水水質(zhì)水量及其特征
用玉米為原料生產(chǎn)淀粉,大致有以絕干計60%的玉米成為商品淀粉,還有30%的玉米成為副產(chǎn)品,其余部分則成為廢液排出廠外。副產(chǎn)品主要是以固體狀態(tài)排除的粉渣(含纖維,殘余淀粉)和胚芽,廢液則主要為兩股高濃度的有機廢水,一是浸泡水,固形物濃度5%,二是黃槳水,固形物濃度2%以上。大型企業(yè)浸泡水經(jīng)濃縮成玉米漿,作為抗菌素生產(chǎn)的營養(yǎng)源,但絕大多數(shù)小廠沒有回收。浸泡水的排放量為原料的0.5%~1%,而黃漿水的排放量達(dá)原料的30倍(或產(chǎn)品淀粉的20倍)左右,一個年處理玉米1萬噸的淀粉廠,每日排放黃漿水約600t。這種髙濃度有機廢水的主要成分是蛋白質(zhì)、糖、脂肪等,另外含有大量含氮、碳無機化合物。
玉米淀粉廢水的一般組成為:總糖0.3%~0.7%,粗蛋白2.1%,固形物5%~10%,粗纖維2%~3%,脂肪酸0.1%~0.3%。玉米淀粉生產(chǎn)不受季節(jié)影響,可全年生產(chǎn)。工藝用水量很大,一般為5~13m3/t玉米,玉米淀粉廢水中主要成分為淀粉、糖類、蛋白質(zhì)、纖維素有機物質(zhì),COD值為8000~30000mg/L,BOD5值為5000~20000mg/L,SS值為3000~5000mg/L,pH值4~6,呈酸性。另外,在玉米浸泡過程中,為破壞玉米的機械強度,削弱淀粉與其他部分的親合力,分離可溶性蛋白,同時為抑制徼生物單生繁衍,在浸泡時加入一定量的亞硫酸溶液,浸泡水中亞硫酸濃度約0.1%。因此,廢水中含有SO32、SO42-,當(dāng)兩者濃度分別超過300mg/L時,用厭氧法處理會對產(chǎn)甲烷菌有抑制作用。
以甘薯類(包括馬鈴薯和其他薯類)為原料的淀粉生產(chǎn)廢水中,輸送和洗滌水(由輸送工段和洗凈工段流出的廢水)含有砂土、馬鈴薯破皮片以及由原料流出的有機物,這種廢水懸浮物含量高,COD和BOD5值都不高;分離廢水(薯漿廢水及蛋白質(zhì)水)中主要含有機化合物,如糖類和蛋白質(zhì)及大量的不溶物,如淀粉微粒、細(xì)胞、根纖維及葉子等。廢水中可溶性固形物一般組成為(以干基計):蛋白質(zhì)33%~41%,總糖35%,有機酸4%,礦物質(zhì)20%,每噸淀粉可產(chǎn)生這種固形物200kg左右,COD、BOD5值很髙,并且水量大,是馬鈴薯原料淀粉廠主要污染的廢水;淀粉渣貯槽廢水是淀粉渣*積存在貯槽內(nèi)產(chǎn)生的廢水,這種廢水雖不產(chǎn)生惡臭,但酸度高;冷凝水基本上是未受污染的水。
淀粉生產(chǎn)加工廢水處理設(shè)備含淀粉污水處理工藝由提取蛋白、厭氧生物處理和好氧生物處理3部分組成。提取蛋白采用氣浮分離技術(shù),淀粉生產(chǎn)車間的調(diào)味品廠含淀粉污水流過格柵,先去除大的懸浮物,然后進(jìn)入集水井,集水井的污水泵入氣浮池提取蛋白飼料,濕蛋白飼料經(jīng)烘干制成干蛋白飼料。氣浮分離后的污水流入調(diào)節(jié)沉淀池,以調(diào)節(jié)水量并沉淀去除部分懸浮物。厭氧生物處理采用UASB技術(shù),調(diào)節(jié)沉淀池調(diào)味品廠含淀粉污水用泵壓入UASB進(jìn)行厭氧生物處理,大部分有機物在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、脫硫器處理后進(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。好氧生物處理采用SBR技術(shù),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物。調(diào)節(jié)沉淀池、UASB、預(yù)曝沉淀池、SBR等處理單元產(chǎn)生的污泥排入集泥井,集泥井中的污泥泵提升至污泥濃縮池,污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)入污泥脫水間進(jìn)行機械脫水,產(chǎn)生的泥餅作為有機農(nóng)肥外運。
含淀粉污水處理方法比較:
氣浮—UASB—SBR法處理調(diào)味品廠含淀粉污水SBR 法是序批式活性污泥法的研究改進(jìn), 取得滿意的效果從而得到廣泛的推廣。序批式活性污泥法工藝由按一定時間順序間歇作運行的反應(yīng)器組成。SBR工藝的一個完整的操作過程,亦即每個間歇反應(yīng)器在處理含淀粉污水時的操作過程包括如下五個階段:進(jìn)水期;反應(yīng)期;沉淀期;排水排泥期;閑置期。
SBR反應(yīng)器的特點:
(1)運行操作靈活,效果穩(wěn)定。SBR 法在運行操作過程中,可以根據(jù)調(diào)味品廠含淀粉污水水量水質(zhì)的變化、出水水質(zhì)的要求來調(diào)整一個運行周期中各個工序的運行時間、反應(yīng)器的混合液的容積變化和運行狀態(tài)來滿足多功能的要求;
(2)工藝簡單,運行費用低。SBR 原則上不需要二沉池、回流污泥及設(shè)備,一般情況下不必設(shè)調(diào)節(jié)池,多數(shù)情況下可以省去初沉池。SBR法的工藝簡單,便于自動控制。SBR系統(tǒng)構(gòu)筑占地面積少、節(jié)省投資;
(3)反應(yīng)推動力大,凈化速率高。在采用限制曝氣和半限制曝氣方式運行時,有機物濃度的變化在時間上是一個理想的推流過程,從而使它保持了zui大的反應(yīng)推動力;
(4)能有效防止絲狀菌膨脹。限制曝氣的SBRzui不容易出現(xiàn)污泥膨脹;
(5)SBR法的運行效果穩(wěn)定,即無*混合的跨越流,也無接觸氧化法中的溝流;
(6)對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性強,耐沖擊負(fù)荷。
二、氣浮—UASB—接觸氧化法處理調(diào)味品廠含淀粉污水
生物接觸氧化法是具有活性污泥與生物濾池優(yōu)點的生物膜法,生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)置填料,填料淹沒在調(diào)味品廠含淀粉污水中,填料上長滿生物膜,污水與生物膜接觸過程中,水的有機物被微生物吸附、氧化分解和轉(zhuǎn)化成新的生物膜。從填料上脫落的生物膜,隨水流到沉淀池后被除去,污水得到凈化。具體參見更多相關(guān)技術(shù)文檔。
1、優(yōu)點:
(1)由于填料的比表面積大,池內(nèi)充氧條件好,氧化池內(nèi)單位容積的生物量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池,可以達(dá)到較高的容積負(fù)荷;
(2)因污泥濃度高,當(dāng)有機容積負(fù)荷較高時,其F/M仍保持在一定水平,因此污泥產(chǎn)量與活性污泥法相當(dāng)。
厭氧生物反應(yīng)器是一種利用厭氧微生物處理污水中有機污染物的主要設(shè)備之一。其特點是處理費用低(無需鼓風(fēng)曝氣)、可處理高濃度有機污染物污水、可回收利用沼氣、設(shè)備占地面積小(容積負(fù)荷高、設(shè)備高度高)等。隨著研究的深入,厭氧生物反應(yīng)器在處理高難度有機廢水方面的特殊效果也引起了高度觀注。
目前世界上應(yīng)用zui多的厭氧生物反應(yīng)器是UASB厭氧生物反應(yīng)器。這種反應(yīng)器被稱為第二代厭氧生物反應(yīng)器。其特點是技術(shù)成熟、制造簡便。隨著流化反應(yīng)理論的運用,以相對穩(wěn)定的厭氧生物床為特點的UASB反應(yīng)器顯示出反應(yīng)效率低的劣勢。而主流第三代反應(yīng)器如EGSB、IC等厭氧生物反應(yīng)器運用流化反應(yīng)理論,將厭氧生物反應(yīng)器的應(yīng)用領(lǐng)域和反應(yīng)效率都大大推進(jìn)一步,*也逐年提升。
CASB也是一種在UASB基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型高效厭氧生物反應(yīng)器,且同時也是對EGSB、IC等第三代厭氧生物反應(yīng)器的改進(jìn)。從外形上看,CASB、EGSB、IC等都較UASB高大,因此在相同的容積下,CASB、EGSB、IC等都較UASB占地面積??;但EGSB一般擁有一個巨大的“腦殼",這個“腦殼"的作用是用來進(jìn)行氣、固、液三相分離,如果這個“腦殼"不夠大則氣、固、液三相分離的效果就達(dá)不到,這種情況給EGSB的建造帶來很大的負(fù)擔(dān);EGSB還擁有一個外回流系統(tǒng),依靠此系統(tǒng),反應(yīng)器內(nèi)的厭氧生物得以流化,但也增加了大量的動力消耗;IC不需要巨大的“腦殼",也不需要外回流系統(tǒng),但需要更高的“個頭",這個高出的“個頭"的作用除提供氣、固、液三相分離外,更主要的作用是實現(xiàn)依靠反應(yīng)器自身產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行反應(yīng)器內(nèi)回流,但這個高出的“個頭"卻不參與厭氧生物流化反應(yīng),因此消耗了部分反應(yīng)器有效容積。CASB采用了特殊的內(nèi)部構(gòu)造,使其不需要巨大的“腦殼",不需要外回流系統(tǒng),也不需要額外高出的“個頭",卻能獲得更好的流化效果,適用領(lǐng)域更為廣闊。