淀粉廢水處理方案

淀粉廢水處理方案淀粉廢水治理工程技術(shù)規(guī)范(HJ2043-2014)標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。其中明確了淀粉生產(chǎn)廢水來源及主要處理工藝選擇：淀粉生產(chǎn)廢水的來源以玉米為原料生產(chǎn)淀粉時(shí)，廢水主要來源于玉米浸泡、胚芽分離與洗滌、纖維洗滌、浮選濃縮、蛋白壓濾等工段蛋白回收后的排水，以及玉米浸泡水資源回收時(shí)產(chǎn)生的蒸發(fā)冷凝水。以薯類為原料生茶淀粉時(shí)，廢水主要來源于脫汁、分離、脫水工段蛋白回收后的排水、以及原料輸送清洗廢水。以小麥為原料生產(chǎn)淀粉時(shí)，廢水由兩部分組成：沉降池里的上清液和離心后產(chǎn)生的黃漿水。以淀粉為原料生產(chǎn)淀粉糖時(shí)，廢水主要來源于離子交換柱沖洗水、各種設(shè)備的沖洗水和洗滌水、液化糖化工藝的冷卻水。淀粉廢水主要污染物有懸浮物(SS)、化學(xué)需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、總氮(TN)和總磷(TP)。淀粉廢水治理工藝路線的選擇應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家和地方有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)、污染物來源及性質(zhì)、排水去向確定淀粉廢水處理程度，選擇相應(yīng)的處理工藝。淀粉廢水治理總體上宜采用“預(yù)處理+厭氧生物處理+好氧生物處理+深度處理”的污染治理工藝，工藝流程圖如下：淀粉企業(yè)額根據(jù)淀粉生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品種類、廢水性質(zhì)選擇合適的廢水工藝路線和單元技術(shù)。預(yù)處理工序中，淀粉生產(chǎn)廢水應(yīng)通過格柵、沉淀、氣浮等工藝去除懸浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水量調(diào)節(jié);馬鈴薯淀粉生產(chǎn)廢水應(yīng)在沉淀池前設(shè)置消泡設(shè)施;薯類淀粉廢水中的原料輸送清晰廢水應(yīng)通過沉沙等工藝去除污水中的沙粒后進(jìn)入調(diào)節(jié)池。厭氧生物處理可選用升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)、厭氧顆粒污泥膨脹床反應(yīng)器(EGSB)、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(IC)等工藝;廢水在進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器前應(yīng)先進(jìn)行PH調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié);淀粉糖及變性淀粉生產(chǎn)廢水需投加營(yíng)養(yǎng)鹽調(diào)節(jié)碳氮比后在進(jìn)行厭氧生物反應(yīng)。好氧生物處理可選用序批式活性污泥法(SBR)、缺氧-好氧(A/O)+二沉池、氧化溝+二沉池等工藝。深度處理可選用混凝沉淀、砂濾、膜生物反應(yīng)器(MBR)等工藝;根據(jù)用水需求可通過納濾、反滲透處理后回用。根據(jù)回用目的的不同，回用時(shí)可選擇超濾、超濾+反滲透(RO)、超濾+RO+混合離子交換床等工藝。其中，可采用MBR代替好氧生物處理(脫氮除磷)+深度處理，也可將MBR作為深度處理工藝。淀粉廢水處理方案一、項(xiàng)目概況(一)項(xiàng)目背景某某有限公司在紅薯淀粉加工過程中產(chǎn)生大量高濃度酸性有機(jī)廢水，廢水主要來源于淀粉加工過程中的洗滌、壓濾、濃縮等工藝段。廢水中含有大量溶解性的有機(jī)污染物，如淀粉、蛋白質(zhì)、糖類、碳水化合物、脂肪、氨基酸等，其次是含N、P的無機(jī)化合物，另外還含有一定量的揮發(fā)酸、灰分等，屬生化性較好的高濃度有機(jī)廢水，但由于氨氮和鹽份含量高，較難處理。這些有機(jī)廢水排入水體要消耗大量的溶解氧，如不經(jīng)治理直接排放，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。淀粉生產(chǎn)大約有80%是以紅薯為原料，其余以玉米、小麥、大麥、燕麥以及其他富含淀粉的植物塊根等為原料。原料中除含有淀粉以外還含有其他的多種成分—蛋白質(zhì)、纖維素、機(jī)鹽等。在淀粉生產(chǎn)由原料處理、浸泡、粉碎、過篩、分離淀粉、洗滌、干燥等幾個(gè)主要工序組成。但具體操作上因原料的不同存在著一些差異，廢水的主要來源也因淀粉生產(chǎn)原料的不同而異。(二)污水排放水量及排放規(guī)律根據(jù)業(yè)主的要求，參考對(duì)國(guó)內(nèi)眾單位多年積累的設(shè)計(jì)資料和在食品污水處理方面的成功經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮到雨水倒灌和生產(chǎn)高峰情況，該社區(qū)污水處理量按2m3/H設(shè)計(jì)。該污水處理站設(shè)備運(yùn)行采用全自動(dòng)兼人職守操作，每天工作24小時(shí)，年生產(chǎn)按365天計(jì)。位于山西平定縣一農(nóng)村社區(qū)，該食品企業(yè)處理的生產(chǎn)廢水所含COD、SS、BOD5均較高。廢水間歇排放，排放量為20m3/d左右，日均水質(zhì)波動(dòng)較大。且該生產(chǎn)廢水中含有多種高指標(biāo)的有機(jī)污染物，但污水的B/C為0.5，可生化性能較好，因此采用水解酸化池+生物接觸氧化+MBR膜工藝處理為主體工藝，消毒處理為輔助處理。該組合處理工藝對(duì)此類生產(chǎn)廢水處理效果穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、剩余污泥產(chǎn)量少，且具有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力。經(jīng)過處理的廢水最終出水水質(zhì)要求執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其原始廢水水質(zhì)情況及排放標(biāo)準(zhǔn)要求如表1所示。表1廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)(三)污水水質(zhì)狀況根據(jù)一般食品生產(chǎn)污水水質(zhì)監(jiān)測(cè)報(bào)告和實(shí)際情況，該廢水水質(zhì)狀況如下：二、本方案編制的依據(jù)、原則和范圍(一)編制依據(jù)1、《中華人民共和國(guó)水污染防治法》;2、企業(yè)提供的水質(zhì)、水量及相關(guān)情況;3、國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn);4、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ14—47;5、國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)工程設(shè)計(jì)規(guī)范。(二)編制原則1、認(rèn)真貫徹國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)工作的方針和政策，符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn);2、嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)環(huán)保的各種法規(guī)，保證出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家及地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。3、積極穩(wěn)妥地采用先進(jìn)可靠的處理技術(shù)，為節(jié)省建設(shè)資金和合理利用資金創(chuàng)造條件。4、貫徹經(jīng)濟(jì)性和可靠性并重的設(shè)計(jì)原則，在最大限度地降低工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用的同時(shí)，合理的兼顧運(yùn)行操作條件和管理維護(hù)條件。5、需要與可能相結(jié)合的原則，充分考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況與可觀條件，因地制宜、積極穩(wěn)妥地采用先進(jìn)適用的工藝技術(shù)，使工程各項(xiàng)指標(biāo)都能達(dá)到預(yù)期的目的。6、經(jīng)廢水處理工程處理后出水水質(zhì)，應(yīng)能滿足國(guó)家和地方環(huán)保部門有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。7、廢水處理規(guī)模應(yīng)留有一定余地，以滿足生產(chǎn)發(fā)展需要，布局緊湊，盡量少占土地，實(shí)行科學(xué)管理。8、選用的工藝流程處理效果好，技術(shù)先進(jìn)成熟穩(wěn)妥可靠，適應(yīng)性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)合理，在確保達(dá)標(biāo)排放的前提下，力求簡(jiǎn)單實(shí)用，以方便管理操作;9、盡量降低一次性投入，力求運(yùn)行成本降低，具有可持續(xù)發(fā)展性;10、創(chuàng)建良好的生產(chǎn)和生活環(huán)境，努力創(chuàng)建現(xiàn)代化花園式污水處理工程。(三)編制范圍1、本方案只涉及廢水處理站內(nèi)的設(shè)計(jì)和施工概算;2、消防設(shè)計(jì)、冬季保暖及廢水處理站外的管網(wǎng)設(shè)計(jì)、供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和概算由企業(yè)自行安排。三、排放廢水特點(diǎn)概述該食品企業(yè)的生產(chǎn)廢水排放屬中等偏低濃度的有機(jī)廢水，主要含有有機(jī)污染物質(zhì)，不含有毒物質(zhì)，廢水的BOD5/CODcr為0.6左右，可生化性好，易于生化處理。在淀粉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水含有淀粉、糖類、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸等溶解性有機(jī)物質(zhì)，小顆粒淀粉、纖維等不溶性細(xì)小顆粒有機(jī)物及泥砂等無機(jī)物。為了減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，保護(hù)后續(xù)處理設(shè)施，應(yīng)在輸送、清洗排放的廢水預(yù)處理處理設(shè)施的后端安裝氣浮設(shè)備，以截留原污水中較大的懸浮物或漂浮物、去除廢水中沉淀物。該企業(yè)廢水屬高濃度可生化有機(jī)廢水，故可采用生化處理方法。由于原水的BOD較高，要求達(dá)到的處理效果也較高，擬采用厭氧一好氧的處理路線。廢水中難降解的COD經(jīng)厭氧處理后轉(zhuǎn)化為較易降解的COD，高分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為低分子有機(jī)物，好氧生物處理法工藝成熟、穩(wěn)定性好、出水水質(zhì)較好。因此，采用厭氧一好氧的處理路線較合理。四、廢水治理工藝選擇(一)工藝選擇根據(jù)該企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，建議采用一體化的鋼體結(jié)構(gòu)，具有占地面積小、靈活、耐用、基本無噪音和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)投資不大，處理工藝仍采用生化處理。一體化淀粉廢水處理設(shè)備，采用以厭氧工藝、好氧工藝為主的處理工藝。前置預(yù)處理工藝，應(yīng)設(shè)置格柵、調(diào)節(jié)池或沉淀池等，以盡量降低進(jìn)入生物處理構(gòu)筑物的懸浮物，確保后續(xù)工藝正常運(yùn)行。綜合分析考慮，確定使用氣浮法+水解酸化池+生物接觸氧化+MBR膜工藝處理+消毒處理工藝處理該廢水。污水經(jīng)由調(diào)節(jié)池隔油調(diào)節(jié)池提升進(jìn)入混凝加絮凝裝置，依次投加PAC和PAM。充分進(jìn)行混凝、絮凝反應(yīng)。經(jīng)混凝、絮凝反應(yīng)好后的廢水進(jìn)入高效組合氣浮，除去大部分油和SS，出水基本達(dá)標(biāo)，經(jīng)過一體化污水處理設(shè)備，去除水中的COD、BOD、氨氮、PH值等，最后一道工序加二氧化氯進(jìn)行最終消毒，出水達(dá)標(biāo)排放。氣浮裝置去除參數(shù)：廢水經(jīng)氣浮設(shè)備處理后流入調(diào)節(jié)池進(jìn)行初步的勻質(zhì)、勻量，主要是因?yàn)樵谡{(diào)節(jié)池內(nèi)對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)曝氣及攪拌可以盡可能地避免大量SS在調(diào)節(jié)池內(nèi)堆積和發(fā)酵，同時(shí)還能夠?qū)U水中的低分子有機(jī)污染物吹脫氧化。隨后由潛污泵提升至水解酸化池。在水解酸化池中得到馴化、培養(yǎng)的大量厭氧微生物，則直接將廢水中所含的大部分高分子有機(jī)污染物破碎降解為小分子有機(jī)污染物，進(jìn)而提高廢水的可生化性，有效地緩解后續(xù)好氧生化處理工序的處理壓力。廢水經(jīng)水解酸化處理后自流進(jìn)入接觸氧化池，接觸氧化池中的好氧微生物種群及硝化菌菌群在池內(nèi)羅茨鼓風(fēng)機(jī)曝氣充氧的情況下，大量的有機(jī)污染物被好氧微生物種群氧化降解為CO2和H2O，廢水中的氨氮?jiǎng)t被氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽得以去除。經(jīng)接觸氧化池處理后的出水進(jìn)行最終的混凝沉淀反應(yīng)，作用是使廢水中不易沉淀的細(xì)小顆粒絮體凝聚形成大顆粒絮體，混合液隨后進(jìn)入二沉池內(nèi)進(jìn)行固液分離，保證最終出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。固液分離后的上清液溢流進(jìn)入出水流量堰可達(dá)標(biāo)排放，剩余污泥則排入污泥濃縮池進(jìn)行污泥濃縮處理。膜-生物反應(yīng)器(MBR)主要作用：利用微生物去除污水中大量的可溶性有機(jī)物，大量降低廢水的COD和氨氮，由于膜的高度分離特性科使出水基本不含的懸浮物。經(jīng)過MBR的處理使廢水完全達(dá)標(biāo)排放，其出水水質(zhì)由于國(guó)家所要求的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。污泥處理工藝流程簡(jiǎn)述沉淀池底部集泥斗內(nèi)的沉淀污泥由氣提裝置抽入污泥濃縮池，隨后在污泥濃縮池內(nèi)進(jìn)行污泥重力濃縮處置，污泥斗凝聚濃縮后的污泥由污泥泵加壓泵入廂式壓濾機(jī)，再進(jìn)行后續(xù)的壓濾脫水處理。最終污泥濃縮池上清液及廂式壓濾機(jī)濾液則統(tǒng)一回流至調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理。脫水后的污泥經(jīng)收集后由專用污泥運(yùn)輸車外運(yùn)至衛(wèi)生填埋場(chǎng)進(jìn)行處理。(二)生物處理技術(shù)在生物處理技術(shù)中，我們選擇了近年來發(fā)展最為迅速的一種好氧生物處理技術(shù)——生物接觸氧化法+MBR膜工藝。該法屬于生物膜法的一種，該法的生物載體主要是池內(nèi)裝置的優(yōu)質(zhì)生物填料。與其它生物處理方法相比，其主要特點(diǎn)是：1.由于填料的比表面積大，池內(nèi)的充氧條件良好，生物接觸氧化池內(nèi)單位體積的生物固體量(10~20g/L)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于活性污泥法曝氣池的生物量(1.5~3.0g/L)。因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷(3.0~6.0kgBOD5/m3˙d)，是活性污泥法的6~7倍。2.由于相當(dāng)一部分微生物固著生長(zhǎng)在填料表面，不存在令人頭痛的污泥膨脹問題，運(yùn)行管理方便。3.由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水質(zhì)屬完全混合型，因此生物接觸氧化池對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。4.由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，有機(jī)容積負(fù)荷較高，其F/M(有機(jī)基質(zhì)F與微生物M的比值)可以保持在一定水平，因此污泥產(chǎn)量低于活性污泥法。5.處理能力大，占地面積小，容積負(fù)荷高，池子容積小，相當(dāng)于活性污泥法和氧化溝的四分之一至五分之一。6.氧的利用率高(15%以上)運(yùn)行動(dòng)力省。在生物接觸氧化法工藝中，有兩種供氧方式,一種是鼓風(fēng)曝氣，一種是射流曝氣。這兩種方式相比，鼓風(fēng)曝氣具有氧利用率高、能耗省等特點(diǎn)，因此本方案決定采用《鼓風(fēng)曝氣生物接觸氧化法》工藝對(duì)該企業(yè)廢水進(jìn)行生化處理。該技術(shù)具有投資少、效益高、運(yùn)行費(fèi)用低、操作管理方便、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)等特點(diǎn)。7.MBR膜的清洗方法一般根據(jù)膜的性質(zhì)和處理液的性質(zhì)來確定。無機(jī)膜的分離對(duì)象是活性污泥混合液。生物反應(yīng)器中的微生物對(duì)餐飲業(yè)污水中的有機(jī)物降解是一個(gè)動(dòng)態(tài)、連續(xù)的過程。餐飲污水中的營(yíng)養(yǎng)成分主要是油、淀粉、蛋白質(zhì)等，經(jīng)過微生物的分解、吸收作用，將其轉(zhuǎn)變成能量和自身的一部分。微生物正常代謝會(huì)產(chǎn)生粘性多糖類物質(zhì)、粘性多肽分子和蛋白質(zhì)分子等.細(xì)菌死亡后，這些物質(zhì)一部分可被其它微生物所利用，一部分可能存在于活性污泥混合液中。同樣，來自餐飲污水的少量無機(jī)鹽也會(huì)部分被細(xì)菌等微生物攝人，剩余部分也存在于活性污泥混合液中。這些殘留在污泥混合液中的成分，最終到達(dá)膜表面，形成了堵塞膜的凝膠層。五、污水處理站設(shè)計(jì)技術(shù)方案(一)工程地點(diǎn)污水池排水口右側(cè)空置區(qū)域。(二)設(shè)計(jì)參數(shù)1.設(shè)計(jì)處理能力：Q=20m3/d，每天24小時(shí)運(yùn)行，設(shè)計(jì)：1m3/h。2.設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)(見表1)表1-設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)-進(jìn)入綜合污水池后3.設(shè)計(jì)出水水質(zhì)(采用GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn))。(見表2)表2-設(shè)計(jì)出水水質(zhì)(三)工藝流程說明廢水經(jīng)氣浮設(shè)備除去漂浮物及漂浮油，流入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)與水量的調(diào)節(jié)預(yù)處理，然后，再進(jìn)入一級(jí)和二級(jí)接觸氧化池進(jìn)行生化處理，同時(shí)對(duì)一級(jí)和二級(jí)接觸氧化池的水用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣。經(jīng)過二級(jí)接觸氧化池進(jìn)行生化處理之后的水含有殘余的生物膜，必須經(jīng)行沉淀，經(jīng)MBR膜工藝處理，經(jīng)沉淀后的上清液排出，此時(shí)的出水水質(zhì)達(dá)到GB8978-1996一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)沉淀池后產(chǎn)生的污泥回化糞池進(jìn)行厭氧處理。經(jīng)過化糞池進(jìn)行厭氧處理后的上清液再流入調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理，如此循環(huán)。(四)本工藝流程中采用的特色技術(shù)1.本工藝對(duì)產(chǎn)生的污泥經(jīng)過巧妙設(shè)計(jì)，不需要外排處理，而是進(jìn)行厭氧消化。這樣大大改善了污水處理站的環(huán)境。由于整個(gè)污水處理實(shí)施全部埋在地下，基本做到不占地。2.生物接觸氧化池：該裝置為整個(gè)廢水處理工藝中關(guān)鍵技術(shù)，這里應(yīng)用了目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的不會(huì)堵塞的曝氣裝置——可變孔曝氣軟管和新型的組合式多孔環(huán)生物填料。保證了生化系統(tǒng)的高效運(yùn)行。(五)廢水處理效果預(yù)測(cè)表2工程運(yùn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果由此可見，處理后水質(zhì)達(dá)到GB8978-1996一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。該處理后水質(zhì)再經(jīng)過濾處理完全可回用于企業(yè)辦公樓、住宅樓沖廁、澆花草、灌溉農(nóng)田等。(六)主要構(gòu)筑物及設(shè)備概述一體化污水處理設(shè)備的組成：1、格柵：在綜合污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池前設(shè)置一道格柵，用以去除生產(chǎn)污水中的軟性纏繞物、較大固顆粒雜物及飄浮物，從而保護(hù)后續(xù)工作水泵使用壽命并降低系統(tǒng)處理工作負(fù)荷。2、調(diào)節(jié)池