國家環(huán)�？偩衷趪噎h(huán)境科技發(fā)展"十五"計劃提綱指出,繼續(xù)把淀粉工業(yè)的廢水污染節(jié)制技術(shù)作為重要內(nèi)容進行研究。針對淀粉工業(yè)廢水的特點,人們都在力求研究出一種迅速、高效、低能耗的淀粉廢水處置懲罰方法。
面粉廠污水如何處理，下面我們介紹幾種淀粉行業(yè)廢水治理工藝：
一、目前國內(nèi)淀粉行業(yè)廢水治理工藝
1.通過二級厭氧（UASB厭氧反應(yīng)器）
出水COD≤500 mg/L，適合廢水進污水處理廠的企業(yè)。
2. “厭氧+好氧+生物炭深化處理”工藝
出水COD≤150 mg/L適合不進管網(wǎng)但能進流域的企業(yè)。山東淀粉企業(yè)采用此種工藝，可實現(xiàn)部分水回用。工藝說明：廢水經(jīng)格柵去除漂浮大塊雜物后，流入調(diào)節(jié)沉淀池調(diào)節(jié)水量并使水質(zhì)均衡，再由泵經(jīng)熱交換預(yù)熱到40-45℃后進入UASB厭氧反應(yīng)器，靠厭氧微生物的作用，將廢水中的有機物分解為CH4和CO2，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封、緩沖罐后送到沼氣利用設(shè)施，可回收部分能源。厭氧反應(yīng)器出水進入缺氧池，經(jīng)酸化水解后進入組合式生化池，組合式生化池由預(yù)曝池、沉淀池和曝氣池組成，預(yù)曝池和曝氣池均安裝組合填料，采用曝氣軟管曝氣。廢水首先進入預(yù)曝池，預(yù)曝氣可以改變厭氧出水的化學(xué)特性，提高廢水的氧化還原電位，有利于后續(xù)處理單元的運行。廢水經(jīng)沉淀池進入曝氣池，在好氧條件，依靠填料上附著的微生物將廢水中有機物分解為CO2和H2O，出水經(jīng)二次沉淀池沉淀后，清水外排。沉淀池的污泥回流到預(yù)曝池和曝氣池，以保證組合池中擁有足夠的污泥濃度和生物量，剩余污泥經(jīng)濃縮罐后進入干化池，經(jīng)板框壓濾脫水后外運。
3. 厭氧+好氧工藝
工藝說明:淀粉廢水進入調(diào)節(jié)池，然后經(jīng)泵進入換熱器升溫，換熱器的熱源采用蒸氣，以便在調(diào)試期間對厭氧反應(yīng)器的進水溫度進行調(diào)節(jié)控制；廢水加熱到要求溫度后從底部進入?yún)捬醴磻?yīng)器，厭氧反應(yīng)器控制溫度在35±1℃，在厭氧反應(yīng)器中厭氧菌群降解廢水中的有機物，將其轉(zhuǎn)化為沼氣，沼氣依次經(jīng)水封罐、緩沖罐、流量計計量后送鍋爐燃用；厭氧反應(yīng)器出水進入沉淀池分離挾帶的污泥后進入曝氣池，在充氧條件下，廢水中的有機物被好氧微生物進一步分解為CO2和H2O；曝氣池出水由二沉池分離挾帶的污泥后，出水滿足標(biāo)準(zhǔn)排放；沉淀池污泥回流至曝氣池，剩余污泥排至污泥干化池，干化后的污泥做農(nóng)肥；厭氧反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣依次經(jīng)水封罐、緩沖罐、流量計計量后送鍋爐燃用。
二、化學(xué)絮凝處理淀粉生產(chǎn)廢水
以玉米為原料生產(chǎn)淀粉時，產(chǎn)生大量高濃度的有機化合物及懸浮物質(zhì)的廢水。一般水質(zhì)情況見表
國內(nèi)外常用的淀粉廢水處理方法是生化法。該方法具有技術(shù)成熟，效果較好、可靠等優(yōu)點。其缺點是占地面積大，基建投資高，技術(shù)難度大，操作管理復(fù)雜等。國內(nèi)一些中小型淀粉廠由于技術(shù)和經(jīng)濟條件有限，尤其是北方地區(qū)，冬季氣溫低，采用生化法處理淀粉廢水更加困難。實踐證明，采用化學(xué)絮凝處理方法具有投資少，適應(yīng)性強，操作簡單等優(yōu)點。因此，化學(xué)絮凝法處理這類廢水更有前途。
1化學(xué)絮凝法處理淀粉廢水的機理
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)�；瘜W(xué)絮凝法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物。而分子量較小的有機物，可以通過活性炭吸附法去除從而達到治理這類廢水的目的。
2實驗結(jié)果及討論
實驗采用靜、動態(tài)兩種方法
2.1靜態(tài)實驗
靜態(tài)實驗是采用燒杯實驗，即向5只燒杯中分別加人同樣的水樣做條件實驗，分別加人混凝劑、絮凝劑，經(jīng)沉淀、砂濾、再吸附，最后測清水中的CODc、SS、氨氮及pH值。
2.1.1混凝劑的選擇
分別用CaCl2、FeCl3、聚鋁、PFS、FeSO4、CaO及DSZ（工業(yè)廢渣）作混凝劑，在其它條件相同的情況下，測知DSZ的混凝效果最佳，其加入量為廢水體積：DSZ懸浮液體積（DSZ配成2%乳濁液）＝1000：60。
2.1.2絮凝劑的選擇
通過實驗并考慮經(jīng)濟成本，確定PAM（分子量為300萬）為最佳的絮凝劑。其用量為廢水體積：PAM溶液體積（PAM配成0.1%的溶液）=1000：15～20。有淀粉生產(chǎn)廢水需要處理的單位，也可以到中國污水處理工程網(wǎng)的污水寶項目服務(wù)平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。
2.1.3沉淀實驗
通過混凝、絮凝后實驗測知，沉淀時間越長處理效果越好，但考慮到生產(chǎn)實際的需要，沉降30min可以達到良好的處理效果。
2.1.4吸附實驗
沉降后的上清液通過砂濾已經(jīng)接近國家的排放標(biāo)準(zhǔn)，為使出水完全達到排放標(biāo)準(zhǔn)，可再經(jīng)活性炭吸附。實驗結(jié)果見表
在篩選靜態(tài)實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，進行動態(tài)試驗，其流程如圖所示
①DSZ藥溶解陳化打入反應(yīng)池并調(diào)節(jié)pH值為9.0～11.0；
②利用流量計控制系前PAM溶液加人量；
③加人DSZ，PAM的廢水，經(jīng)管道反應(yīng)器反應(yīng)后進入斜板沉淀池沉淀分離；
④斜板沉淀池上清水溢流后，滴加工業(yè)廢酸調(diào)pH值為6－9，經(jīng)砂濾后回用或經(jīng)碳塔處理外排；
⑤斜板沉淀池底的絮凝物經(jīng)壓濾脫水，濾液返回反應(yīng)池，濾餅去掉。實驗測試結(jié)果見表3。
2.3實驗結(jié)果討論
①DSZ加入量的增加，各項指標(biāo)的去除率增大；當(dāng)藥劑量增加到一定程度時，去除率增加緩慢，這符合混凝劑對膠體的破膠機理。
②PAM絮凝劑的用量在一定條件下越多，效果越好，即出水水質(zhì)越好，絮凝體越牢固，沉淀效果越好。但考慮經(jīng)濟效益，其加入量為廢水體積：PAM溶液體積=1000：15--20為益。
③實驗結(jié)果表明，沉淀時間越長效果越好。但考慮生產(chǎn)實際的需要，沉淀時間為30-40min，可滿足山水水質(zhì)的要求。
④實踐證明，砂濾速度為8－10m/h可滿足出水水質(zhì)的要求。
⑤活性炭吸附濾速為15-20m/h即可。
三、IC+A/B工藝處理高濃度淀粉廢水
1設(shè)計進水水質(zhì)及出水要求如表1所示
2 廢水處理工藝
2.1 廢水處理工藝流程
考慮到其他工段的水都實現(xiàn)了閉路循環(huán)，廢水主要是淀粉洗滌的工藝水，COD濃度在10000mg/l左右，B/C在0.4左右，可生化性較好，故采用以厭氧生物處理為主的處理工藝。由于此水溫度較高（一般在460C左右）必須經(jīng)過通過沉降罐降溫，而且沉降回收部分蛋白后再進入?yún)捬酢?BR>廢水經(jīng)厭氧處理后雖然可以去除92%以上的COD，但由于原水的有機物的濃度較高，而且經(jīng)過厭氧處理后氨氮的濃度較高，因此厭氧處理后的好氧處理必須對COD 和氨氮都同時考慮。經(jīng)過仔細(xì)分析比較，再考慮到工人的實際的操作運行的管理方便，工程好氧采用了A/B法的處理工藝，在B段的氧化池中加掛了填料以提高對氨氮的去除率。為確保出水水質(zhì)達到排放標(biāo)準(zhǔn)，采用混凝沉淀作為最后一道處理工藝，以確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)。工藝流程如圖2
2.2 污泥處理工藝流程
2.3 厭氧及好氧系統(tǒng)的特點
2.3.1 厭氧處理系統(tǒng)的特點
本工程厭氧系統(tǒng)采用的是IC內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器。他是由上、下兩個動力學(xué)過程不同的反應(yīng)室組合而成，相當(dāng)于兩個UASB疊加而成。IC利用下集氣罩收集的沼氣產(chǎn)生的提升作用，通過提升管將沼氣和廢水提升到氣液分離器進行氣水分離，液體通過回流管返回到下反應(yīng)室與進水混合攪拌，使下反應(yīng)室保持較高的水力負(fù)荷，顆粒污泥處于充分的膨脹狀態(tài)，強化了顆粒污泥與有機廢水的接觸和傳質(zhì)，大大提高了有機物的消化速率和反應(yīng)器的有機負(fù)荷，而上反應(yīng)室始終維持較低的水力負(fù)荷和產(chǎn)氣負(fù)荷，對污泥攪動作用很小，有利于污泥、廢水的分離和保持污泥的高濃度，有利于提高有機污染物的去除。
當(dāng)進水濃度的突然增加或進水量的突然加大，都會對厭氧反應(yīng)器造成負(fù)荷沖擊，IC因其內(nèi)循環(huán)作用，瞬間的高濃度廢水進入反應(yīng)器后，產(chǎn)氣量大，氣提量會隨著增大，從而內(nèi)循環(huán)量大，大的內(nèi)循環(huán)量能將高濃度的廢水迅速的釋稀，從而減少了有機負(fù)荷變化對反應(yīng)器的沖擊。
2.3.2 好氧處理系統(tǒng)的特點
A-B活性污泥法即吸附生物氧化法。A-B法的技術(shù)核心可追溯到原來的兩段活性污泥及高負(fù)荷活性污泥法，它的特點有對處理復(fù)雜變化較大的污水水質(zhì)具有較大的適應(yīng)能力；可大幅度地去除污水中難降解物質(zhì)；處理效率高，出水水質(zhì)好，BOD5去除率可達90%～95%，還可進行深度處理脫氮處理；總反應(yīng)時間短，構(gòu)筑物體積小，占地少，約可節(jié)省投資15%～20%、節(jié)能20%～25%；為了更好的去除氨氮，在B段采用了生物接觸氧化法。
2.4 構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)及設(shè)主要設(shè)備
2.4.1 調(diào)節(jié)沉淀罐：1座,鋼混結(jié)構(gòu)
有效容積Φ10m×20m=1570m3,停留時間為8h。主要是調(diào)節(jié)車間排出的廢水的水質(zhì)、水量，并沉淀水中大部分蛋白質(zhì)，減輕后續(xù)處理的負(fù)荷。
2.4.2 篩網(wǎng)：1座,鋼混結(jié)構(gòu)
主要是截留廢水中的漂浮物及纖維物，以保證后續(xù)處理的正常運行，延長污水泵的使用壽命。篩網(wǎng)采用10～20目不銹鋼制，由于篩留物很少，可采用人工定期清除。
2.4.3 預(yù)酸化池：1座,鋼混結(jié)構(gòu)
對廢水進行預(yù)酸化作用，以提高厭氧處理系統(tǒng)的去除效率。有效容積10m×8m×6m＝440m3，停留時間為4h。
2.4.4 IC反應(yīng)器：1座,鋼制結(jié)構(gòu)
有效容積Φ11m×17m=1600m3,停留時間為15h，F(xiàn)v=16kgCOD/m3•d,去除大部分有機物和懸浮物，COD去除率達到92%以上，出水COD濃度低于1200mg/l。
2.4.5 A/B系統(tǒng)：4座,鋼混結(jié)構(gòu)（包括A段曝氣池、A段沉淀池、B段曝氣池、B段沉淀池）
其中A段曝氣池有效容積25m×4m×6m＝440m3，停留時間為5h，設(shè)計BOD5污泥負(fù)荷為2kgBOD5/(kgMLSS•d)。A段沉淀池有效容積22m×3m×6m＝440m3，停留時間為3h，設(shè)計表面負(fù)荷為1.6m3/(m2•h)。B段曝氣池有效容積25m×8m×6m＝1200m3，停留時間為11h，設(shè)計BOD5污泥負(fù)荷為0.16kgBOD5/(kgMLSS•d)。B段沉淀池有效容積25m×4m×6m＝440m3，停留時間為4.5h，設(shè)計表面負(fù)荷為1.0m3/(m2•h)。
2.4.6 污泥濃縮池：2座,鋼混結(jié)構(gòu)
有效容積8m×6m×6m＝288m3。兩座并聯(lián)使用。濃縮池上清液自流入預(yù)酸化池。
2.4.7 附屬構(gòu)筑物（包括值班室、化驗室、加藥間、鼓風(fēng)機房、脫水機房、沼氣發(fā)電機房等）
鼓風(fēng)機房：F=9m×5.1m； 房高H=4.5m； 混磚結(jié)構(gòu)。
壓濾機房：F=12m×9m；房高H=4.5m； 混磚結(jié)構(gòu)。
加藥間： F=9m×5.1m； 房高H=4.5m； 混磚結(jié)構(gòu)。
發(fā)電機房：F=12m×9m；房高H=4.5m； 混磚結(jié)構(gòu)。
值班室： F=5.1m×4.2m； 房高H=3.0m； 混磚結(jié)構(gòu)。
化驗室： F=5.1m×2.4m； 房高H=3.0m； 混磚結(jié)構(gòu)
2.4.8 鼓風(fēng)機
型號：3HE-200,Qs=60m3/min,N=110kw•h, Pa=68kPa。
2.4.9 帶式壓濾機
型號：WDY-20，帶寬2m，傳動功率2.2 kw•h，處理量15 m3/h。
2.4.10 高效絮凝器
為加藥混合反應(yīng)而設(shè)。型號：HCV-1600，處理量110 m3/h。
2.4.11 自動加藥系統(tǒng)
型號：HW－1000，1套。
2.4.12 沼氣發(fā)電機
設(shè)計采用了勝利油田動力機械有限公司的沼氣發(fā)電機，2臺。
型號為：500GF。
2.5 系統(tǒng)運行
整個系統(tǒng)的運行包括厭氧系統(tǒng)和好氧系統(tǒng)兩部分，這兩部分調(diào)試運行都采用污泥接種的方法，由于厭氧微生物生長生長繁殖的速率比好氧微生物要低的多，因此本工程的啟動主要是厭氧系統(tǒng)的啟動。
2.5.1 厭氧系統(tǒng)的接種與馴化
由于本工程設(shè)計的IC反應(yīng)器負(fù)荷較高，污泥的接種是從同類型行業(yè)接種的運行較好的厭氧顆粒污泥，接種量為600 m3，在接種前首先向反應(yīng)器內(nèi)注入1000 m3清水，然后開始加溫使反應(yīng)器內(nèi)的溫度達到35℃左右，然后將接種的600 m3的顆粒污泥用轉(zhuǎn)速較低的螺桿泵打入反應(yīng)器內(nèi)，并開啟循環(huán)系統(tǒng)進行內(nèi)循環(huán)，讓接種的顆粒污泥逐漸的恢復(fù)活性，此階段用時三天左右，然后開始提高負(fù)荷首先將進水COD濃度控制在2500±300mg/L，進水量為200m3/h,運行負(fù)荷為8kgCOD/m3.d，此階段運行用了8天的時間然后依次運行負(fù)荷至9.6 kgCOD/m3.d(進水COD為3000±300mg/L，進水量為200m3/h，用時15天)、11.2 kgCOD/m3.d(進水COD為3500±300mg/L，進水量為200m3/h，用時5天)、14.6 kgCOD/m3.d(進水COD為3500±300mg/L，進水量為260m3/h，用時10天)，直至達到設(shè)計16.6 kgCOD/m3.d(進水COD為4500±300mg/L，進水量為260m3/h，用時8天)一共調(diào)試了50天左右。在運行的過程中反應(yīng)器內(nèi)的溫度一直控制在36℃～38℃，進料溫度控制在38℃～40℃，由于厭氧過程中產(chǎn)甲烷菌最適宜的PH值范圍為6.5～7.2，過高或過低都會都會影響產(chǎn)甲烷菌的活性，雖然原水的PH值在4.0經(jīng)過回流水稀釋后，PH值基本在6.5左右。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
2.5.2 厭氧出水VFA的變化及厭氧結(jié)晶的影響
厭氧發(fā)酵的限速步驟為產(chǎn)甲烷階段，在運行過程中最容易出現(xiàn)的問題是VFA的積累，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的酸化，使產(chǎn)甲烷菌受到抑制，IC反應(yīng)器難以正常運行故厭氧出水的殘余VFA能比較準(zhǔn)確的反映厭氧系統(tǒng)的運行情況，實際的運行結(jié)果表明，IC反應(yīng)器出水VFA在2.5～3.5mmol/L時運行情況較好。
雖然本工程設(shè)計的為IC反應(yīng)器上升流速較高，但運行一段時間后在管道的的轉(zhuǎn)彎處和泵的入口處形成了鳥糞石（MgNH4PO4）管道容易被堵塞影響進水量。后來經(jīng)過改后造將原有的管道全部換成U-PVC管，由于U-PVC管耐腐蝕及表面光滑，結(jié)晶不易在管壁上吸附，得到了較好的效果。另外在運行的過程中適當(dāng)?shù)奶砑覨e鹽，也防止了鳥糞石的形成，投加量為現(xiàn)場PO43--P(PO4以P計)和投加Fe之比為0.37較為合適。
2.6 好氧系統(tǒng)運行
好氧系統(tǒng)由于采用A/B法的處理工藝，A段曝氣池利用IC反應(yīng)器出水帶出的污泥加上A段沉淀池的回流污泥直接曝氣。B段曝氣池就近接種了污水處理廠沉淀池的回流污泥，接種量為池容積的10%左右直接進行悶曝。B段悶曝三天后微生物開始繁殖，約10天后填料上開始有生物膜出現(xiàn)，然后開始進水，進水量為設(shè)計水量的20%，四天后開始增加進水量至設(shè)計水量的30%，根據(jù)微生物的繁殖情況依次增加進水量至40%、60%、80%，直到達到設(shè)計負(fù)荷共用了40天左右。A段曝氣池由于直接采用厭氧出水帶出的污泥進行培養(yǎng)在曝氣約兩一周后微生物開始出現(xiàn)，培養(yǎng)的方法參照B段曝氣池的培養(yǎng)方法，由于A段曝氣池的負(fù)荷較高，微生物的適應(yīng)能力強從開始培養(yǎng)到達到設(shè)計負(fù)荷共用了30天。
在好氧系統(tǒng)運行的過程中為最大限度的發(fā)揮脫氮除磷的作用好氧池必須，供給足夠的DO，運行結(jié)果表明A段在DO≤1.0mg/l條件下總氮的去除率可達到30%，而B段由于采用的是生物膜法，脫氮除磷主要是靠生物膜的脫落來完成，實際運行結(jié)果表明在B段曝氣池出水末端DO＞2mg/l時才能滿足其需要，而膜的脫落量40mg/周期（即:4mg/L）才能達到較好的效果，去除率基本上在55%左右。
污泥處理系統(tǒng)作為后處理在生物處理系統(tǒng)運行正常后開始運行。調(diào)節(jié)沉降罐沉淀下來的蛋白全部回收到車間，AB段沉淀池的部分污泥及段沉淀池的污泥進入污泥濃縮池進行濃縮后進入帶式壓濾機壓濾脫水后，泥餅外運填埋，污泥濃縮池的上清液及帶式壓濾機的濾液返回預(yù)酸化池進行處理。
2.8 沼氣發(fā)電系統(tǒng)
工程IC反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過水封、脫硫罐后進入儲氣柜，實際運行中每天產(chǎn)生了12000m3沼氣，每方沼氣可發(fā)1.8度電，選用了山東東營勝利油田動力機械有限公司2臺每小時發(fā)電500kW•h的發(fā)電機，每小時可發(fā)電900kW•h，沼氣發(fā)電產(chǎn)生的余熱經(jīng)過余熱回收裝置一部分進入鍋爐，另一部分進入IC反應(yīng)器對廢水進行加熱以維持反應(yīng)器內(nèi)的溫度。
