投药气浮uasbsbr工艺处理淀粉废水

投药气浮-UASB-SBR工艺处理淀粉废水摘要：马铃薯淀粉生产废水是高浓度有机废水，废水中主要含有糖类、蛋白质、纤维素、脂肪等污染物。应用投药气浮－UASB－SBR组合工艺处理此类废水，在云南某淀粉公司进行工程实施,结果表明：在进水CODcr=12000mg/L，BOD5=6400mg/L，SS=800－1400mg/L的条件下，经过投药气浮－UASB－SBR组合工艺出水水质能达到（GB8978-1996）一级排放标准，同时采用投药气浮分离技术能够回收植物蛋白饲料，厌氧工艺可以回收利用沼气，具有很好的经济效益。关键字：淀粉废水投药气浮二相厌氧SBR马铃薯生产淀粉过程中将产生大量的废水，这些淀粉废水有机物含量高,若不经过处理直接排放，其水中所含有的有机物，进入水体后迅速消耗水中的溶解氧，造成水体缺氧而影响鱼类和其他水生动物的生存，同时废水中悬浮物易在厌氧条件下分解产生臭气，恶化水质。由于我国淀粉生产工艺相对落后,资源的利用率较低,淀粉生产过程中大量的植物蛋白未加利用而随生产废水排放,不仅影响了环境卫生,而且造成了巨大的浪费。在淀粉废水处理过程中,如果能够同时回收植物蛋白，做到废水的资源化利用，将具有广阔的应用前景。1.废水水质、水量该淀粉厂废水主要来源于生产过程中的工艺废水（主要包括蛋白液、中间产品的洗涤水、各种设备的冲洗水等），废水中有机物含量较高，CODcr含量为12000mg/L,BOD5/CODcr=0.53,可生化性较好。废水处理工程的设计规模1000m3/d，处理后水质要求达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级排放标准，进水水质和排放标准见表1。表1

废水的污染状况及执行的排放标准Tab1

PollutionMatterContentofWastewater付序蔬

嗓塔号迅污秤摩染斜匹物勾进水设计值条排放标准叫1鲁COD蚂cr夕（糊mg/滴L绑）异12000树100确2词BOD丰5贫（终mg/耽L阳）条6400趁30小3子S督S泰（断mg/乘L好）蚕800~14担00严60拖4蚕pH拾4.0~5.朽5屡6~92.废水处理工艺流程2.1处理工艺的确定马铃薯淀粉生产废水本身含有机质多、浓度高且悬浮物含量大，废水BOD5/CODcr=0.53,可生化性较好，同时在本工程中出水水质要求较高。考虑到以上因素，工艺选用物理与生化处理相结合的方式。物理法通过药剂投加、絮凝气浮工艺主要去除悬浮物、胶体物质及部分有机物，同时回收植物蛋白饲料。针对废水本身有机物浓度高的特点，生化处理采用厌氧-好氧相结合的处理工艺。具体处理工艺流程见图.1。图.1污水及污泥处理工艺流程Fig1

Theprocessoftreatwastewaterandsludge2.2工艺设计说明原生产废水经机械格栅截留大块飘浮物后，进入调节池均匀调节水质与水量，调节池设机械搅拌装置，通过机械搅动使原水混合均质，阻止悬浮物沉淀，悬浮物随水流入气浮池。同时投加絮凝剂聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM），蛋白质为两性电解质，其等电点约为pH4.0~5.5，淀粉废水的pH值正好为蛋白质的等电点，因此淀粉废水中的蛋白具有自动凝聚的趋势，这种凝聚方式形成的絮粒很小，同时由于絮粒表面带有相同电荷及水化层的影响，絮粒很不稳定。加入无机高分子凝聚剂中和絮粒上的电荷，使絮粒易于靠近凝聚成较大的絮粒，加入有机高分子絮凝剂，可使絮粒之间通过吸附架桥作用形成较稳定的大絮团；无机凝聚剂主要是依靠中和粒子的电荷凝聚成絮粒，有机絮凝剂则主要依靠吸附架桥作用使絮粒凝聚成絮团，先加无机凝聚剂中和电荷，然后再加有机絮凝剂生成絮团，两者联合使用絮凝效果较好，而且可大大降低絮凝剂的用量[1-2]。此工艺可回收淀粉废水中的植物蛋白，同时废水中CODcr以及SS都有显著下降，减轻了后续处理工艺的负荷。气浮池出水流入UASB厌氧反应器，由于淀粉废水呈酸性，会使后续厌氧处理过程受到抑制，产甲烷菌不能承受低pH值的环境，UASB反应器运行的最佳pH值为6.8~7.2[3]。因此，本工程采用出水回流的方法用出水碱度调节pH值，虽然进水pH值有波动，但并不影响反应器的正常运行。在产酸菌和产甲烷菌的作用下，将大部分的有机物分解为无机小分子物质和甲烷，剩余污泥进入污泥浓缩池，甲烷通过三向分离器收集净化处理后可以作为能源供生产、生活使用，出水则流入预曝气沉淀池。预曝沉淀池是厌氧处理单元和好氧处理单元之间的重要构筑物，其功能主要是去除厌氧出水的悬浮物和H2S等有害气体，增加水中的溶解氧，为好氧处理创造有利的条件[4]。预曝沉淀池的出水自流进入SBR进行好氧生物处理，以进一步降解水中的有机物。调节沉淀池、UASB、预曝沉淀池、SBR等处理单元产生的污泥排入污泥浓缩池进行浓缩，提高污泥的含固率，使污泥含水率低于95％。污泥经浓缩后进入污泥脱水间进行机械脱水，产生的泥饼外运，污泥浓缩池上清夜及机械压滤液回流至调节沉淀池再继续处理。3.各主要构筑物介绍3.1调节池此处调节池采用矩形对角线出水的均质调节池。该调节池的特点是出水槽沿对角线方向设置，废水由左右两侧进入池后，经过不同的时间才流到出水槽，使出水槽的混合废水是从不同时间内流进来的，也就是说其浓度是不相同的，这样就达到了自动调节均和的目的[5]。由于淀粉废水中含有大量的悬浮物质，考虑到要回收废水中的大量植物蛋白，调节池设机械搅拌装置，通过机械搅动阻止废水中悬浮物质的沉淀。调节池采用钢筋混凝土结构，容积250m3，池体尺寸为14.0m×6.0m×3.5m，停留时间6h。淡吃筒3.2盆棚气浮池搬由于废水用的固体悬浮物齐含量很袄高性,叔且含有大量的声蛋白，所以设围一气浮虹池援,兴分离提取蛋白最质谦,肚提高经济效益书，同时减轻后万续处理构筑物加的压力。此工析艺选用压力回炮流溶气方式。尊回流溶气方式胀是将气浮池的练部分出逼水少(兼总水量听的什20%瓣)谎回流加压溶气锋后与进水混合巨进入气浮池。脊回流溶气气浮顶具有溶气罐容社积小，气泡分凑散度高且比较钻均匀的优点，排但气浮池容积剪较大。絮凝剂升采用计量泵投替加揉，券PA拳C句配制成浓度存为麦5倾％舒－石1赏0灵％的水溶液，磁加入量为废水粒量拒的右1核％堂－蒸2沙％茫；边PAM籍配制兼成执0.0雷5拆％亏－歪0仪．夺1跑％的水溶液，泽加人量为废水告量岔的仇2栏％已－钥4韵％。气浮池平腐均水雀深舌2m翻,闹净容馒积漠24m靠3抵。选随取腊TS-淋V虽型的溶气释放网器良和止TR-傅4蒸型的压力溶气窄罐桥,犬溶气罐容划积押0.625m赞3巧，直设径芳0.4堡m袭，所需空气济量粪0.025m泊3挑/mi或n封。气选微3.3UA汇S腾B葛反应器刻预玻UAS树B街反应器采用半搜地下式钢筋混热凝土结构，为灶了满足池内厌闯氧状态并防止此臭气散逸肾，灯UAS芒B换池上部采用盖牲板密封，出水亩管和出气管分正别设水封装置遗。由呼于证SB邀R颠的水回流，此络时进患入小UAS秃B剩的水量与为浅1500m疲3倡/d园,柱反应区容积浊为仙1615m驱3洁，采华用胸3浪座帜UAS拦B变并联运行，则费单俊个遭UAS唯B孕反应区的容积冷为杠538.3m位3威,禾处理水量杨为趴62.5m看3擦/遵h臭。在常挪温陕(2寨0特℃热～菜2搞5闪℃愤)萝运行，容积负煮荷胖为取6.0kgC但OD/(m某3逆.d荒)威，沉淀区表面扁负预荷翁0.649m睁3束/(m撕2之.h抄)纵，反应区水力务停留停留时绘间物8.6棒h归。舰裕属3.4联慧预曝气沉淀池吉预曝气沉柄淀池采用平流蚁式沉淀池，钢酱筋混凝土结构卵，池子有效容法积将3.6m集3财，尺寸为印：曾7.2m×0初.5m×1.世56软m隶，每小时所需燥空气暑量截6.25m胡3妨/饭h蛮。删误毒3.5SB气R驾反应器估考虑到进斧水的连续性，崇采用两发个梯SB踩R俱反应器并联运截行乏,手一个反应池进撇水完成后，停涨止进水，在进才行曝气、沉淀秆、出水等工艺深时，另一反应迎池进水。池子殊为钢混结构，泰反应池容卫量科1000m基3五,仗尺寸为闯：甚20m×10艳m×5蜡m州，梳BOD坡-茎污泥负露荷麻0.3kg/围(kg.d)蚊,喉曝气池涂内歇MLS落S眉浓抹度缘2000mg汉/l音,败一周期运行时卫间希8隙h野，其中进杀水岭4醋h侵，曝恼气筹3蓬h羊，沉凯淀糟0.5昨h盆，排歉水骑0.5则h绒。曝气阶段每卵池供氧陶量肝9.685k贡gO茶2挺/蝶h哀，排出比疮为互1/捉4简。倘4侵.锈工程的启动运疲行捕匙稳4.1UA姿S眨B水的启动页接种污泥虹取自城市污水改厂的絮状消化勇污泥，污泥体歪积锹25m瓶3歌。经筛网过滤交后污泥投柱加捕UAS卖B起反应器，注入鹿淀粉废水浸泡甚。在启动开始学阶段采用间歇问进水，同时由消于甲烷菌活性挣在酸性条件下浆会受到抑制欠，添UAS故B还反应器内的最修佳弹p尼h找值炒为宽6.症8悄～稠7.刃2摆，在启动开始耍时应投入石灰骨调删节发P喝H徐值半在蝶6.浴5添～命7.迈5俗范围内，后逐胀步用出水回流扁调煮节贝P纹H著值，控制出水帖回流比赢为凳1确：粪0.热5鸽。待出含水叉COD灰cr奶去除率达纷到盒8唯0求％时，再增加游进水量和进水靠频率，控题制职COD随cr抵容积负荷泽由馅2.0kgC府OD/(m五3招.d范)湾逐渐提高哗到隶6kgCOD喇/(m悼3额.d钻)猜，每阶段失以尾COD指cr芽去除率为指标赌，当出勇水播COD弯cr据去除欠率堤1略0眨天内稳定茅在零8毅0盏％左右时，方棕可进入下一阶冷段提高负荷。初运仙行卡3吴个月后，反应材器内污泥浓度订逐渐增大，产往气量稳定这，走COD洽cr腔去除率稳定份在归9细0妄％左右。辽放浴4.2SB销R厕的启动载浪楼SB熟R体启动时接种污末泥柱与江UAS垄B饭接种污泥取自角同一城市污水术厂，污泥浓度针为敞3000mg粪/啄l铁，考虑到废水篮中含磷量较少漂，达不到活性谱污泥对微生物初的需求，因此池需连续投加磷捕肥。开始时闷骨曝至污泥呈现品黄褐色后逐步刘加大水量，每仗曝室气甚1式0子小时后静置停丙留仙2厚小时，排果出燥1/方3走的上清液再补好充新鲜污水，律经愁过乳3周个多月的调试负后进入稳定运尘行期。克5殃．主要技术经魔济指标蛛废水处理马站工程总投资运：统282.件5顷万元。其中：铁土建构筑物声：匪176.骡5禾万元；设备羽：贼77.涨4逢万元；间接费坟用艳：佛28.粮6己万元。工程运歪行费用如下：顺动力费：奖废水处理站总处装机容量当为剥110k借W项，实际工作容瓦量苍为班75k筐W原。饼每距m星3诊废水处理费用倒为聚：息75×0.5将×24/10弊00=0.9艺0田元住/m搅3兽。冲人工费：枝操作人员毙以洋6己人计，每人月崖工献资战100辉0桥元，人工费为萍：止（台6×100迟0恨）妄/留（助30×100停0组）挖＝裂0.2小0段元哀/m易3日废水。档药剂费：抵药剂费痒按勒150乳0交元软/最d言记，区每胞m秤3衫废水处理费用让为休：舅1500/1炼000=1.盏5伪0胳元可/m羊3晋。溪总运行费燃用为雨：抱2.脊6乏元劲/m骄3磨废水。毕在运行过朱程中寒每摘m滑3哗废水可提取蛋鱼白饲撕料新5.0k场g潮，拾按拳115豪0煮元架/亩t肥计算，切每随m蜓3尖废水可产生效塌益动5.7印5秤元扁。贺烤每年可以提取铅蛋白饲兆料支1750基t舱，难UAS泡B文处理过程中铁每元m逗3睁废水沼气产量涨约败为拣1.90m继3堤，崇按盗0.5吓0历元华/m煎3赛记，迹每共m傅3骆废水可产生效触益疫0.9勤5世元，去除厌氧瓜冬季加热费用晌，沼气效益约兵为拾0.5料0扰元昌/m祥3榜。效益合计为桃：挎6.2闷5醒元迎/m僚3镇，去除运行费学用，处理及每笑m点3秘废水可获烟得男3.6碎5积元的额外经济弱效益。慕6粪.追工程运行情况宾经过近半式年的调试运行魄，出水水质较译好，国家法定土环境监测单位雪对工程出水进序行监测，结果并为董：玉CODcr行80.7mg匙/笼L仍；丑BOD18园.9mg/辩L混；病SS50.顺7mg/若L席；怒pH7.4撞3摊；色坊度牵绑7陶倍。各处理单务元出水检测结讲果（平均值）翅见斧表姻2脱。断表妄2负盒检测结果宴Tab2

泳Examin煮edres祖ult痕处理单元牛COD赵cr贱（响mg/汁L竹）尾BOD振5含（姑mg/闭L失）强S萍S降（亿mg/悬L亭）宇气浮池填6460案3242.7态65.33攀UASB扔638槽312.06营62.1聚预曝沉淀池毙613.7跪286.8新58.96宽SBR密80.7廊27.3袭50.7括7失.弱结果与讨论亚刷（捧1寒）絮凝气浮法掏能有效的去除塘淀粉废水中的校悬浮物、降低阁废府水奖COD雨cr桂，同时能获得阴较高的蛋白饲僚料回收率。莫列（斜2笔）絮凝剂的投仍加比例以及投采加量烧对哑COD经cr下的去除率有很枯大的影响，在拘工程运行实践钳中如果能够更默精确确定絮凝珍剂的最优投加叉比和投加量，绒不仅可以得到均更好的出水水搭质，而且能够况减少运行费用拜，提高经济效拆益。扭矩（屈3烂）荣UAS数B厌运行过程中，冶可以通过出水志回流调秩节婶p复H筹值在产甲烷菌邀的适宜范围内伴，节省了投加卖石灰调期节钳p关H漏值的运行费用哨。普盘（魔4旨）厌氧菌对温绣度比较敏感，棚在温度较低时积，活性降低甚恶至死亡，因此丧冬季运行时需躲对淹UAS骤B雪反应器进行加末温，可以利用喊反应器产生的张沼气作为能源麦提辽供付UAS饰B办所需的温度，习使资源得到充赞分利用。国烤（层5叫）由于出水水辱质较好，可对钢出水进行深度亭处理，处理水许可回用于厂区坛绿化、浇洒道狐路以及厕所杂副用水。参考文献：裳置亏[1]

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