安徽紅薯淀粉廠廢水處理設備規格

地瓜，又名甘薯、紅薯。地瓜本身易腐爛，不宜*存放。地瓜的深加工，可以解決因貯存鮮薯不當而導致大量爛薯的現象，地瓜精制淀粉經過不同深度的加工，可生產出數百種有價值的化工產品，增值10-30倍左右，前景可觀，市場潛力巨大。目前，我國淀粉生產企業1000多家，年產量已達600萬噸，按現在的加工工藝，每生產1噸淀粉大約產出6噸高濃度有機廢水，可見整個淀粉制造業每年產生的廢水量甚多。這些廢水中主要含有溶解性淀粉、少量蛋白質、有機酸、塵土、礦物質及少量的油脂，易腐發酵，使水質發黑發臭，排入江河會消耗水中的溶解氧，促進藻類及水生植物繁殖，量大時河流嚴重缺氧，發生厭氧腐，散發惡臭，魚、蝦、貝類等水生動物可能會因此而窒息死亡。因此越來越受到環境科學工作者的重視。

盡管目前我國沒有統一的淀粉工業污染排放標準，執行的是《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996），但隨著對生態環境的重視，有的省市已經頒布了強制性的《淀粉加工工業水污染物排放標準》，2005年和2008年國家環保部公布了《淀粉工業水污染物排放標準》（征求意見稿和送審稿）并且要求現有企業于2009年1月1日起至2010年6月30日止執行，因此統一的強制性的淀粉工業污染排放標準的執行已日益臨近，進行淀粉廢水綜合治理的示范研究和推廣應用意義十分重大。

研究與應用現狀

針對淀粉廢水的特點,人們都在力求研究出一種快速、高效、低能耗的淀粉廢水處理方。國內外目前常用的處理方總體上可分為生物處理和化學絮凝沉淀,兩種處理方在實際應用中各有利弊。

化學絮凝沉淀

淀粉廢水含有蛋白質、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定。因此，治理這類廢水首先要破壞膠體狀態。化學絮凝就是通過藥劑的物理化學作用，使廢水的膠體破壞，使分散狀態的有機物脫穩、凝聚，形成聚集狀態的粗顆粒物質從水中分離出來。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去除從而達到治理這類廢水的目的。絮凝沉淀作為一種成本較低的水處理方應用廣泛。其水處理效果的好壞很大程度上取決于絮凝劑的性能,所以絮凝劑是絮凝水處理技術的關鍵。絮凝劑可分為無機絮凝劑、合成有機高分子絮凝劑、天然高分子絮凝劑和復合型絮凝劑。追求高效、廉價、環保是絮凝劑研制者們的目標。

生物處理

生物處理是利用微生物新陳代謝功能,使廢水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物被降解并轉化為無害物質,使廢水得以凈化的方,一般可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩種。該方在處理高濃度有機廢水方面,以其處理費用低、處理效率高等優點被廣泛采用。

1厭氧生物處理

• 升流式厭氧污泥床(UASB)

UASB內的水流方向與產氣上升方向相*,一方面減少了堵塞的機率,另一方面則加強了對污泥床的攪拌混合作用而有利于微生物與進水基質間的混合接觸及顆粒污泥的形成。該工藝不僅投資省、運行費用低、操作簡便,而且產生可供利用的沼氣,處理后的廢水達標排放,獲得較好的經濟效益和環境效益。

• 厭氧折流板反應器（ABR）

ABR反應器作為一種理想的多段分相、混合流態處理工藝,具有比其他厭氧工藝更為*的特性。沿水力流向設置多層隔板，將反應器分隔成若干個串連的反應室，每個反應室都類似厭氧污泥床的單元。該工藝構造設計簡單，反應器內水流的反復上下折流作用，提高了微生物體與被處理廢水間的混合接觸，穩定了處理效果，促進了顆粒污泥的形成與生成，發揮*混合式承受沖擊負荷能力，及所有微生物體的作用。由于各隔室營養水平不同，反應器的微生物相有明顯的種群差異。

• 厭氧流化床（AFB）

該反應器內填充著粒徑小、比表面積大的載體,厭氧微生物組成的生物膜在載體表面生長,載體處于流化狀態,具有良好的傳質條件,微生物易與廢水充分接觸,細菌具有很高的活性,設備處理效率高。

• 厭氧接觸消化

厭氧接觸消化屬第二代厭氧消化技術,由于采用將消化污泥回流至消化器的措施,可保持消化設施內較高濃度的生物量,從而提高了消化器的容積負荷。與UASB、AFB相比,厭氧接觸消化雖然負荷較低,但運行可靠,起動時間較短,但目前國內在淀粉廢水處理方面的研究和應用并不多見。

• 厭氧濾池（AF）

裝置中填滿了如沙礫、塑料、泡沫等填料，使厭氧微生物附著在上面生長，可維持較高的生物量和較長的SRT，SRT的延長實質上是維持了反應器內污泥的高濃度。但由于該裝置易發生堵塞，所以主要用于處理含懸浮物較少的中、低濃度廢水。

2好氧生物處理

與厭氧相比,好氧生物在處理淀粉加工廢水方面有許多不足之處,例如需要充氧、動力消耗大、無能量回收、微生物所需營養多和污泥量大等適合處理低濃度的有機廢水。而淀粉廢水的COD一般較大,所以在淀粉廢水的處理中單獨應用的較少,主要是接觸氧化、生物氧化塘和SBR。在淀粉加工廢水的處理中,好氧生物處理一般用作后續處理。

• 接觸氧化

接觸氧化池是在生物濾池的基礎上，從接觸氧曝氣改良而來，它兼具生物膜和活性污泥的特點。它在一曝氣池中裝入填料（通常為塑料、焦炭、礫石等），填料浸沒于水中，用鼓風機在填料下面曝氣充氧，由于氣液相對運動，氣泡被剪碎，相應地增大了與生物膜的接觸面積，加速生物膜的脫落使得生物膜保持較高活性，提高了處理效果。

• 氧化溝

氧化溝是活性污泥的一種改型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，污水和污泥的混合液在其中進行不斷的循環流動。該工藝不需設初沉池，對水溫、水質、水量的變動有較強的適應性，若運行得當，氧化溝還具有反硝化脫氮作用。但氧化溝池體體積過大，占地面積過大。

• SBR

SBR采用間歇運行，運行周期每一階段有適應基質特征的優勢菌群存在；污泥不斷內循環，排泥量少，生物固體平均停留時間長；沉淀和排水時水流處于靜止狀態，故處理效果優于一般活性污泥。由于進水、曝氣、沉淀、排水等工序在一個池內進行，工藝簡單，運行費用低。SBR原則上不需要二沉池和污泥回流設施，多數情況下可以省去初沉池，故而其工程投資和占地面積均小于一般活性污泥。

國內目前對于淀粉加工廢水治理方面的研究比較重視,在這方面不斷取得新的進步。雖然和國外發達國家相比還有很大差距,但處理方和工藝已相當成熟,基本適應我國淀粉加工業的發展需要。由于淀粉廢水的高有機濃度和無毒等特點,目前應用多的是生化和絮凝沉淀,對這兩種方的應用研究也是多的,但是近些年隨著一些新的廢水處理工藝的出現和發展,這些工藝也必將會被不斷應用于淀粉廢水的處理。另外,將各種方結合起來,可以使它們的優缺點相互補充,達到較高的處理效果。

3資源化技術

淀粉廢水含有高濃度的蛋白質、淀粉、糖類，如果排放，就是重污染源，如果合理利用，也是寶貴的資源。*生態環境研究中心環境生物技術實驗室的一項技術“利用高濃度有機廢水制備防治植物病害的生防劑”（申請號：2006101655951），就是將高濃度有機廢水通過生物轉化，生產防治植物病害的生防劑。也有文獻報道，可以將該類廢水轉化為蛋白飼料（我們的合作實驗室的前期工作）或用來生產沼氣。

工藝比選

紅薯原料生產淀粉，生產規模為毛淀粉1噸/小時，每年約生產100天，生產期間每天20小時,生產期為每年的9、10和11月份；另外大部分時間利用淀粉生產粉絲。其廢水的水質特征為：

• 輸送和洗凈廢水：通常含有泥土、碎皮及由原料溶出的有機物，這種廢水懸浮物含量高，但COD和BOD值都不高；
• 分離廢水：含有大量的水溶性物質，如糖、蛋白質、樹脂等，同時也含有少量的微細纖維和淀粉，COD和BOD值都很高，且水量大。因此本工段廢水是主要污染源；
• 生產設備洗刷廢水；
• 淀粉渣貯槽廢水：淀粉生產過程中，作為副產品產生大量的渣滓，*積存在貯槽內，會含有一定量的廢水，這種廢水因發酵其酸度很高；
• 沖洗粉條的廢水。

上述5類廢水總排放量約1050 m³/d，其中輸送洗凈廢水約350 m³/d。5類水對當地水環境都會造成一定污染。但根據該廠的實際情況，分離廢水濃度高，是主要污染源，需用厭氧+好氧+物化綜合處理。

下面擬從處理效果較好的投藥氣浮+UASB+SBR工藝和ABR+接觸氧化池+混凝過濾工藝簡單比較中挑選出符合該廠的的處理工藝：

• 投藥氣浮+UASB+SBR工藝

現在淀粉行大多采用此種工藝，可以說是一種比較成熟的處理工藝。淀粉廢水經格柵截留粒徑較大的漂浮物懸浮物后，進入調節池調節水質與均化水量，調節池設機械攪拌裝置，通過機械攪動使原水混合均質，阻止懸浮物沉淀，懸浮物隨水流入氣浮池。同時投加絮凝劑或混凝劑，經過氣浮,分離提取蛋白質,有效的去除淀粉廢水中的懸浮物、降低廢水COD ，提高經濟效益，減輕后續處理構筑物的壓力。氣浮池出水流入UASB進行厭氧生物處理，大部分有機物在UASB反應器中降解，反應過程中產生的沼氣經水封罐、氣水分離器、脫硫器進入沼氣儲柜進行利用。UASB出水自流進入預曝沉淀池，預曝沉淀池是厭氧處理單元和好氧處理單元之間的重要構筑物，其功能主要是去除厭氧出水的懸浮物和H₂S等有害氣體，增加水中的溶解氧，為好氧處理創造有利的條件。預曝沉淀池的出水自流進入SBR進行好氧生物處理，以進一步降解水中的有機物。

調節池、UASB、預曝沉淀池、SBR等處理單元產生的污泥排入污泥濃縮池進行濃縮，提高污泥的含固率，使污泥含水率低于95%。污泥經濃縮后進入污泥脫水間進行機械脫水，產生的泥餅外運，污泥濃縮池上清夜及機械壓濾液回流至調節沉淀池再繼續處理。

此工藝可以有效的降低淀粉廢水中的COD，處理出水達到國家要求的相關標準。但是氣浮池投資運行費用較高，而且UASB啟動周期達到2個月至3個月，這對于只在9、10、11月份收地瓜打淀粉的企業是不可接受的，這將大大增加企業的生產成本和運行消耗，經濟上不適用；并且此工藝不適宜處理沖洗粉條的廢水。

• ABR+接觸氧化+混凝過濾工藝

ABR+接觸氧化+混凝過濾工藝，從原理上說與投藥氣浮+UASB+SBR工藝大致相同。

淀粉生產車間的廢水流過格柵，先去除大的懸浮物。然后廢水進入微孔過濾機，去除較小懸浮物和膠體。之后，廢水就流入具有調節池進行水質、水量調節，調節池出水進入ABR池去除廢水中的有機物質。研究表明，不同條件下ABR反應器不同隔室中的VFA及pH的變化呈現出顯著的相分離及移動的特征且其特性隨不同隔室而呈現出相應的變化規律。還需要重點說明的是，ABR啟動時間比UASB大大縮短，只需要2周左右，而且二次啟動快，非常適合紅薯淀粉的季節性生產。

ABR反應器處理后的廢水，COD濃度仍較高，要達到排放標準必須進一步處理，即采用好氧處理，此工藝用接觸氧化池，該方處理效果穩定可以有效解決SBR工藝后期因營養缺乏造成大量絲狀菌的問題。從某些意義上說，這降低了處理費用，因為不用添加額外的營養物質，減少了運行費用。

接觸氧化池出水經過混凝過濾處理，去除出水中的細小懸浮物，大程度降低污水對河道水環境的影響。

安徽紅薯淀粉廠廢水處理設備規格