目前，我國馬鈴薯淀粉加工企業(yè)大都未有效處理生產(chǎn)廢水。馬鈴薯淀粉企業(yè)排放的廢水中COD含量＞10 000 mg/L，而加工1 t 淀粉，一般排放廢水量為10～20 m3，有的小企業(yè)排放得更多。全國生產(chǎn)淀粉的大小企業(yè)數(shù)千家，排放廢水量超過900× 104 m3。開發(fā)馬鈴薯淀粉生產(chǎn)廢水的處理新技術(shù)，是幫助馬鈴薯產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

1 BC 裝置簡介及在國外的應(yīng)用

網(wǎng)狀生物轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器(BC 裝置)是一種廢水生化處理技術(shù)。該處理工藝是在一定的溫度(15 ～45℃)和溶解氧(0．1～1．0 mg/L)條件下，在網(wǎng)狀生物轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器及生化曝氣池內(nèi)，利用氧氣(空氣)對COD、BOD5、NH3-N、TN 等污染物進行氧化還原反應(yīng)，使之轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2、N2和水等無害成分，并進行除臭及殺菌消毒。日韓等國將BC 技術(shù)廣泛用于化工、養(yǎng)殖、屠宰、制糖、糞尿處理、生活垃圾處理等多種高濃度有機廢水處理中，均具有良好的適用性，而且脫臭效果明顯。

2 BC 技術(shù)裝置在國內(nèi)的應(yīng)用

為了實現(xiàn)利用BC 技術(shù)解決垃圾滲濾液污染問題的目標(biāo)，青海潔神環(huán)境能源產(chǎn)業(yè)有限公司引進了BC 生化處理技術(shù)，并對該技術(shù)進行了國產(chǎn)化研究，設(shè)計、制造、集成建設(shè)和運行了一套30 m3/d 的JSBC系統(tǒng)垃圾滲濾液處理應(yīng)用裝置。試驗證明:當(dāng)COD、BOD5、NH3-N、TN 的初始濃度分別為12 000、6 000、2 000、2 500 mg/L 時，經(jīng)過JSBC 系統(tǒng)生化處理之后，相應(yīng)出水指標(biāo)分別達到600、100、20、200 mg/L，且脫臭效果明顯，曝氣池鼓風(fēng)機能耗與傳統(tǒng)工藝相比降低40%。目前，該技術(shù)裝置仍在進一步研發(fā)完善，在市政污水、工業(yè)廢水處理等領(lǐng)域積極試驗推廣。BC 技術(shù)裝置的核心技術(shù)有三:一是為Bacillus 菌提供工作場所的網(wǎng)狀生物轉(zhuǎn)盤，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的生物附著量是傳統(tǒng)生物轉(zhuǎn)盤的900 倍;二是采用一種生命力極其頑強的Bacillus 兼氧性菌，能去除COD、BOD5，同時去除氮和磷，有效分解甲硫醇、氨和硫化氫等臭氣成分，分泌抗生素和粘性物質(zhì)，具有殺菌滅菌的功效和很強的吸附過濾能力;三是添加可以抑制其他菌種生長，快速激活Bacillus菌活性的Bacillus 菌營養(yǎng)液。

3 BC 處理含馬鈴薯淀粉廢水的城鎮(zhèn)污水

為了實現(xiàn)利用BC 技術(shù)裝置解決部分高濃度有機廢水及市政污水污染問題的目標(biāo)，設(shè)計、建設(shè)了一套200 m3/d 的BC 裝置，利用其對含馬鈴薯淀粉廢水的城鎮(zhèn)污水進行試驗和研究。

3. 1 基本工藝流程

系統(tǒng)處理工藝流程如圖1 所示。200 m3/d 的BC 系統(tǒng)所有設(shè)備均安裝在室內(nèi)。

3. 2 城鎮(zhèn)污水來源

我國西北部分地區(qū)在馬鈴薯淀粉生產(chǎn)季節(jié)，城區(qū)污水中馬鈴薯淀粉生產(chǎn)廢水占大部分，有時進水COD 達到900～1 000 mg/L，氨氮達到140 mg/L，總氮達到180～190 mg/L。某縣城區(qū)污水廠進水口檢測平均值COD 為612 mg/L、BOD5為236 mg/L、SS為712 mg/L、NH3-N 為117 mg/L、TP 為10 mg/L。

3. 3 污水處理結(jié)果

在運行期間，各主體設(shè)備運行狀況良好，達到設(shè)計指標(biāo)要求，運行結(jié)果如表1 所示。

①系統(tǒng)穩(wěn)定運行最佳工藝參數(shù)的確定

通過155 天(12 月26 日—5 月30 日)的調(diào)試運行、反復(fù)試驗，現(xiàn)場人員對運行結(jié)果及工藝參數(shù)進行了總結(jié)，在DO 值控制在0～1．0 mg/L、營養(yǎng)劑投加量為70～75 mL/次(每天一次)、進水量控制在200m3/d 的條件下，BC 系統(tǒng)內(nèi)的Bacillus 菌群通過新陳代謝，逐漸形成了較好的微生物群落，各污染物的去除率也逐漸達到比較理想的水平。BC 系統(tǒng)在處理含馬鈴薯淀粉廢水的城鎮(zhèn)污水連續(xù)運行中，具有良好的運行穩(wěn)定性。當(dāng)污水中COD、NH3-N 的濃度發(fā)生變化時，通過調(diào)節(jié)運行控制，出水BOD5、NH3 －N 始終達標(biāo)排放。

②冬季低溫條件對BC 系統(tǒng)運行的影響

在冬季低溫條件下(12 月4 日—1 月21 日)，在室內(nèi)僅運行BC 裝置生化系統(tǒng)，后續(xù)深度處理停止運行。

隨著溫度的逐漸降低，對COD 的去除率仍比較穩(wěn)定，無明顯變化; 但TN 去除率則逐漸下降。當(dāng)溫度＜15 ℃后，TN 去除率明顯下降，出水TN 明顯上升，在大規(guī)模運行時要考慮到當(dāng)?shù)氐膶嶋H溫度對BC系統(tǒng)的影響，做好相應(yīng)加溫措施，以保證處理效果。

③溫度對BC 系統(tǒng)微生物休眠及恢復(fù)的影響

為了驗證BC 系統(tǒng)Bacillus 菌抵抗低溫惡劣環(huán)境的能力，對菌種進行了休眠試驗。休眠試驗期為2013 年1 月24 日—2 月13 日，共計20 天。系統(tǒng)停止運行期間，所有電氣設(shè)備及閥門均關(guān)閉，BC 裝置、曝氣池及生化沉淀池內(nèi)固液混合物靜止。2013 年3月13 日BC 系統(tǒng)恢復(fù)運行至今。試驗表明: 隨著溫度逐漸升高且當(dāng)溫度＞25 ℃時，出水TN 明顯下降，TN 去除率逐步上升。經(jīng)過60 天的重新激活，處于休眠狀態(tài)的菌種恢復(fù)活力。說明此菌種在停止運行之后仍然可以存活，并能夠在一定條件下被激活。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4 結(jié)論

馬鈴薯淀粉廢水處理難度大，在國內(nèi)尚未有成熟的工藝，排放到城鎮(zhèn)、農(nóng)村河流造成嚴重的環(huán)境污染，采用網(wǎng)狀生物轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器(BC 裝置)處理含馬鈴薯加工淀粉廢水的城鎮(zhèn)污水，確定了BC 系統(tǒng)穩(wěn)定運行的最佳工藝參數(shù)，處理后的水質(zhì)達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，可作為城市綠化用水和農(nóng)田灌溉用水。該工藝運行穩(wěn)定，對COD、BOD5、SS、NH3-N、TP 和糞大腸桿菌數(shù)去除率分別可達92%、96．2%、98．9%、96．5%、95．8%、99．91%，而且脫臭效果明顯，Bacillus菌活力強，將本裝置技術(shù)進一步研究推廣和擴大應(yīng)用，具有較大的實際意義。