投藥氣浮-UASB-SBR工藝處理淀粉廢水講解

1、投藥氣浮-UASB-SB工藝處理淀粉廢水摘要：馬鈴薯淀粉生產(chǎn)廢水是高濃度有機廢水，廢水中主要含有糖類、蛋白質(zhì)、纖維素、脂肪等污染物。應(yīng)用投藥氣浮UASB-SBRffl合工藝處理此類廢水，在云南某淀公司進(jìn)工程實施，結(jié)果表明：在進(jìn)水CODcr=12000mg/LBOD5=6400mg/LSS=800-1400mg/L的條件下,經(jīng)過投藥氣浮UASB-SBRffl合工藝出水水質(zhì)能達(dá)到(GB8978-1996)一級排放標(biāo)準(zhǔn)，同時采用投藥氣浮分離技術(shù)能夠回收植物蛋白飼料，厭氧工藝可以回收利用沼氣，具有很好經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞：淀粉廢水投藥氣浮二相厭氧SBR馬鈴薯生產(chǎn)淀粉過程中將產(chǎn)生大量的廢水，這些淀粉廢水有機

2、物含量高，若不經(jīng)過處理直接排放，其水中所含有的有機物，進(jìn)入水體后迅速消耗水中的溶解氧，造成水體缺氧而影響魚類和其他水生動物的生存，同時廢水中懸浮物易在厭氧條件下分解產(chǎn)生臭氣，惡化水質(zhì)。由于我國淀粉生產(chǎn)工藝相對落后，資源的利用率較低，淀粉生產(chǎn)過程中大量的植物蛋白未加利用而隨生產(chǎn)廢水排放，不僅影響了環(huán)境衛(wèi)生，而且造成了巨大的浪費。在淀粉廢水處理過程中，如果能夠同時回收植物蛋白，做到廢水的資源化利用，將具有廣闊的應(yīng)用前景。1 .廢水水質(zhì)、水量該淀粉廠廢水主要來源于生產(chǎn)過程中的工藝廢水(主要包括蛋白液、中間產(chǎn)品的洗滌水、各種設(shè)備的沖洗水等)，廢水中有機物含量較高，COD含量為12000mg/L,BOD

3、5/CODcr=0.53,可生化性較好。廢水處理工程的設(shè)計規(guī)模1000nVd,處理后水質(zhì)要求達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)一級排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。表1廢水的污染狀況及執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)Tab1PollutionMatterContentofWastewater序號污染物進(jìn)水設(shè)計值排放標(biāo)準(zhǔn)1COD(mg/L)120001002BOD(mg/L)6400303SS(mg/L)800140060|4pH4.05.5692 .廢水處理工藝流程2.1 處理工藝的確定馬鈴薯淀粉生產(chǎn)廢水本身含有機質(zhì)多、濃度高且懸浮物含量大，廢水BO®CODr=0.53,可生化性較好，同

4、時在本工程中出水水質(zhì)要求較高?？紤]到以上因素，工藝選用物理與生化處理相結(jié)合的方式。物理法通過藥劑投加、絮凝氣浮工藝主要去除懸浮物、膠體物質(zhì)及部分有機物，同時回收植物蛋白飼料。針對廢水本身有機物濃度高的特點，生化處理采用厭氧-好氧相結(jié)合的處理工藝。具體處理工藝流程見圖.1。圖.1污水及污泥處理工藝流程FigiTheprocessoftreatwastewaterandsludge2.2 工藝設(shè)計說明原生產(chǎn)廢水機械格柵截留大塊飄浮物后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池均勻調(diào)節(jié)水質(zhì)與水量，調(diào)節(jié)池設(shè)機械攪拌裝置，通過機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。同時投加絮凝劑聚合氯化鋁(PAC和聚丙烯酰胺(

5、PAM,蛋白質(zhì)為兩性電解質(zhì)，其等電點約為pH4.05.5,淀粉廢水的pH值正好為蛋白質(zhì)的等電點，因此淀粉廢水中的蛋白具有自動凝聚的趨勢，這種凝聚方式形成的絮粒很小，同時由于絮粒表面帶有相同電荷及水化層的影響，絮粒很不穩(wěn)定。加入無機高分子凝聚劑中和絮粒上的電荷，使絮粒易于靠近凝聚成較大的絮粒，加入有機高分子絮凝劑，可使絮粒之間通過吸附架橋作用形成較穩(wěn)定的大絮團；無機凝聚劑主要是依靠中和粒子的電荷凝聚成絮粒，有機絮凝劑則主要依靠吸附架橋作用使絮粒凝聚成絮團，先加無機凝聚劑中和電荷，然后再加有機絮凝劑生成絮團，兩者聯(lián)合使用絮凝效果較好，而且可大大降低絮凝劑的用量1-2。此工藝可回收淀粉廢水中的植物蛋

6、白，同時廢水中COD以及SS都有顯著下降，減輕了后續(xù)處理工藝的負(fù)荷。氣浮池出水流入UASBR氧反應(yīng)器，由于淀粉廢水呈酸性，會使后續(xù)厭氧處理過程受到抑制，產(chǎn)甲烷菌不能承受低pH值的環(huán)境，UASES應(yīng)器運行的最佳pH值為6.87.23。因此，本工程采用出水回流的方法用出水堿度調(diào)節(jié)pH值,雖然進(jìn)水pH值有波動，但并不影響反應(yīng)器的正常運行。在產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌的作用下，將大部分的有機物分解為無機小分子物質(zhì)和甲烷，剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池，甲烷通過三向分離器收集凈化處理后可以作為能源供生產(chǎn)、生活使用，出水則流入預(yù)曝氣沉淀池。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

7、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40預(yù)曝沉淀池的出水自流進(jìn)入SBR!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?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)行機械脫水，產(chǎn)生的泥餅外運，污泥濃縮池上清夜及機械壓濾液回流至調(diào)節(jié)沉淀池再繼續(xù)處理。3 .各主要構(gòu)筑物介紹3.1 調(diào)節(jié)池此處調(diào)節(jié)池采用矩形對角線出水的均質(zhì)調(diào)節(jié)池。該調(diào)節(jié)池的特點是出水槽沿對角線方向設(shè)置，廢水由左右兩側(cè)進(jìn)入池后，經(jīng)過不同的時間才流到出水槽，使出水槽的混合廢水是從不同時間內(nèi)流進(jìn)來的，也就是說

8、其濃度是不相同的，這樣就達(dá)到了自動調(diào)節(jié)均和的目的50由于淀粉廢水中含有大量的懸浮物質(zhì)，考慮到要回收廢水中的大量植物蛋白，調(diào)節(jié)池設(shè)機械攪拌裝置，通過機械攪動阻止廢水中懸浮物質(zhì)的沉淀。調(diào)節(jié)池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，容積250m3,池體尺寸為14.0mx6.0mx3.5m,停留時間6h。3.2 氣浮池由于廢水的固體懸浮物含量很高，且含有大量的蛋白，所以設(shè)一氣浮池，分離提取蛋白質(zhì)，提高經(jīng)濟效益，同時減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的壓力。此工藝選用壓力回流溶氣方式?；亓魅軞夥绞绞菍飧〕氐牟糠殖鏊?總水量的20%)回流加壓溶氣后與進(jìn)水混合進(jìn)入氣浮池。回流溶氣氣浮具有溶氣罐容積小，氣泡分散度高且比較均勻的優(yōu)點，但氣浮池容

9、積較大。絮凝劑采用計量泵投加，PACE制成濃度為5%10%的水溶液，加入量為廢水量的1%2%;PAM配制成0.05%0.1%的水溶液，加人量為廢水量的2%4%。氣浮池平均水深2m,凈容積24n30選取TS-V型的溶氣釋放器和TR-4型的壓力溶氣罐，溶氣罐容積0.625m3,直徑0.4m,所需空氣量0.025m3/min。3.3 UASB反應(yīng)器UAS阪應(yīng)器采用半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為了滿足池內(nèi)厭氧狀態(tài)并防止臭氣散逸，UASB也上部采用蓋板密封，出水管和出氣管分別設(shè)水封裝置。由于SBR的水回流，此時進(jìn)入UASB勺水量為1500m/d,反應(yīng)區(qū)容積為1615m,采用3座UAS的聯(lián)運行，則單個UASE

10、S應(yīng)區(qū)的容積為538.3m3,處理水量為62.5m3/h0在常溫(20C25c)運行，容積負(fù)荷為6.0kgCOD/(m.d),沉淀區(qū)表面負(fù)荷0.649m3/(m2.h),反應(yīng)區(qū)水力停留停留時間8.6h。3.4 預(yù)曝氣沉淀池預(yù)曝氣沉淀池采用平流式沉淀池，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池子有效容積3.6m3,尺寸為：7.2mx0.5mx1.56m,每小時所需空氣量6.25m3/h。3.5 SBR反應(yīng)器考慮到進(jìn)水的連續(xù)性，采用兩個SBRK應(yīng)器并聯(lián)運行，一個反應(yīng)池進(jìn)水完成后，停止進(jìn)水，在進(jìn)行曝氣、沉淀、出水等工藝時，另一反應(yīng)池進(jìn)水。池子為鋼混結(jié)構(gòu)，反應(yīng)池容量1000m，尺寸為：20mx10mx5mlbod污泥負(fù)荷0

11、.3kg/(kg.d),曝氣池內(nèi)MLSSt度2000mg/l,一周期運行時間8h,其中進(jìn)水4h,曝氣3h,沉淀0.5h,排水0.5h。曝氣階段每池供氧量9.685kgOJh,排出比為1/4o4 .工程的啟動運行4.1 UASB的啟動接種污泥取自城市污水廠的絮狀消化污泥，污泥體積25m。經(jīng)篩網(wǎng)過濾后污泥投加UASES應(yīng)器，注入淀粉廢水浸泡。在啟動開始階段采用間歇進(jìn)水，同時由于甲烷菌活性在酸性條件下會受到抑制，UASER應(yīng)器內(nèi)的最佳ph值為6.87.2,在啟動開始時應(yīng)投入石灰調(diào)節(jié)PH值在6.57.5范圍內(nèi)，后逐步用出水回流調(diào)節(jié)PH值，控制出水回流比為1:0.5。待出水COD去除率達(dá)到80%時，再增

12、加進(jìn)水量和進(jìn)水頻率，控制COD容積負(fù)荷由2.0kgCOD/(m.d)逐漸提高到6kgCOD/(m.d),每階段以COD去除率為指標(biāo)，當(dāng)出水COD去除率10天內(nèi)穩(wěn)定在80%左右時，方可進(jìn)入下一階段提高負(fù)荷。運行3個月后，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度逐漸增大，產(chǎn)氣量穩(wěn)定，COD去除率穩(wěn)定在90%左右。4.2SBR的啟動SBF®動時接種污泥與UASEg種污泥取自同一城市污水廠，污泥濃度為3000mg/I,考慮到廢水中含磷量較少，達(dá)不到活性污泥對微生物的需求，因此需連續(xù)投加磷肥。開始時悶曝至污泥呈現(xiàn)黃褐色后逐步加大水量，每曝氣10小時后靜置停留2小時，排出1/3的上清液再補充新鮮污水，經(jīng)過3個多月的調(diào)試

13、后進(jìn)入穩(wěn)定運行期。5 .主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)廢水處理站工程投資：282.5萬元。其中：土建構(gòu)筑物：176.5萬元；設(shè)備：77.4萬元；間接費用：28.6萬元。工程運行費用如下：動力費：廢水處理站總裝機容量為110kW實際工彳隹容量為75kW每m3廢水處理費用為：75X0.5X24/1000=0.90元/m3。人工費：操作人員以6人計，每人月工資1000元，人工費為：(6X1000)/(30X1000)=0.20元/m3廢水。藥劑費：藥劑費按1500元/d記，每川廢水處理費用為：1500/1000=1.50元/m3?？傔\行費用為：2.6元/m3廢水。在運行過程中每吊廢水可提取蛋白飼料5.0kg,按1

14、150元/t計算，每吊廢水可產(chǎn)生效益5.75元。每年可以提取蛋白飼料1750t,UASEa理過程中每R3廢水沼氣產(chǎn)量約為1.90m3,按0.50元/m3記，每吊廢水可產(chǎn)生效益0.95元，去除厭氧冬季加熱費用，沼氣效益約為0.50元/m3。效益合計為：6.25元/m3,去除運行費用，處理每m3廢水可獲得3.65元的額外經(jīng)濟效益。6 .工程運行情況經(jīng)過近半年的調(diào)試運行，出水水質(zhì)較好，國家法定環(huán)境監(jiān)測單位對工程出水進(jìn)行監(jiān)測，結(jié)果為：CODcr80.7mg/L;BOD18.9mg/L;SS50.7mg/L;pH7.43;色度7倍。各處理單元出水檢測結(jié)果(平均值)見表2。表2檢測結(jié)果Tab2Examinedresult處理單元COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)氣浮64603242.765.33池UASB638312.0662.1預(yù)曝613.7286.858.96沉淀池SBR80.727.350.77.結(jié)果與討論(1)絮凝氣浮法能有效的去除淀粉廢水中的懸浮物、降低廢水COD,同時能獲得較高的蛋白飼料回收率。(2)絮凝劑的投加比例以及投加量對COD的去除率有很大的影響，在工程運行實踐中如果能夠更精確確定絮凝劑的最