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红薯淀粉废水处理工程方案 

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混合液在其中进行不断的循环流动。该工艺不需设初沉池,对水温、水质、水量的变动有较强的适应性,若运行得当,氧化沟还具有反硝化脱氮作用。但氧化沟池体体积过大,占地面积过大。

3) SBR法

SBR法采用间歇运行,运行周期每一阶段有适应基质特征的优势菌群存在;污泥不断内循环,排泥量少,生物固体平均停留时间长;沉淀和排水时水流处于静止状态,故处理效果优于一般活性污泥法。由于进水、曝气、沉淀、排水等工序在一个池内进行,工艺简单,运行费用低。SBR原则上不需要二沉池和污泥回流设施,多数情况下可以省去初沉池,故而其工程投资和占地面积均小于一般活性污泥法。

国内目前对于淀粉加工废水治理方面的研究比较重视,在这方面不断取得新的进步。虽然和国外发达国家相比还有很大差距,但处理方法和工艺已相当成熟,基本适应我国淀粉加工业的发展需要。由于淀粉废水的高有机浓度和无毒等特点,目前应用最多的是生化法和絮凝沉淀法,对这两种方法的应用研究也是最多的,但是近些年随着一些新的废水处理工艺的出现和发展,这些工艺也必将会被不断应用于淀粉废水的处理。另外,将各种方法结合起来,可以使它们的优缺点相互补充,达到较高的处理效果。

1.2.3资源化技术

淀粉废水含有高浓度的蛋白质、淀粉、糖类,如果排放,就是重污染源,如果合理利用,也是宝贵的资源。中国科学院生态环境研究中心环境生物技术实验室的一项专利技术“利用高浓度有机废水制备防治植物病害的生防剂”(申请号:2006101655951),就是将高浓度有机废水通过生物转化,生产防治植物病害的生防剂。也有文献报道,可以将该类废水转化为蛋白饲料(我们的合作实验室的前期工作)或用来生产沼气。

2.设计依据

本工程设计依据业主提供的初步资料以及国务院发布的《建设项目环境保护管理条例》、《中华人民共和国环境保护法》等有关规定。设计采用的其他相关规范及标准:

1. 《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)

2. 《淀粉工业水污染物排放标准》(GB征求意见稿-2005) 3. 《淀粉加工工业水污染物排放标准》(DB37/ 595-2006 ) 4. 《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)

5. 《建设项目环境保护设计规范》(877国环字第002号文)

3.设计原则

1. 严格执行环境保护的各项规定,确保经处理后的水质符合《污水综合排

放标准》(GB 8978 1996)排放标准。

2. 采用技术先进、运行安全可靠、操作管理简单的工艺,使先进性可靠性

有机的结合起来。

3. 采用目前国内成熟先进技术,尽量降低工程投资和运行费用。

4. 废水处理站内外,严格防止对环境造成二次污染,充分体现以人为本的

原则。

4.工艺比选

湖南湘丰金薯公司为红薯原料生产淀粉,生产规模为毛淀粉1吨/小时,每年约生产100天,生产期间每天20小时,生产期为每年的9、10和11月份;另外大部分时间利用淀粉生产粉丝。其废水的水质特征为:

1. 输送和洗净废水:通常含有泥土、碎皮及由原料溶出的有机物,这种废

水悬浮物含量高,但COD和BOD值都不高;

2. 分离废水:含有大量的水溶性物质,如糖、蛋白质、树脂等,同时也含

有少量的微细纤维和淀粉,COD和BOD值都很高,且水量大。因此本工段废水是主要污染源; 3. 生产设备洗刷废水;

4. 淀粉渣贮槽废水:淀粉生产过程中,作为副产品产生大量的渣滓,长期

积存在贮槽内,会含有一定量的废水,这种废水因发酵其酸度很高; 5. 冲洗粉条的废水。

上述5类废水总排放量约1050 m3/d,其中输送洗净废水约350 m3/d。5类水对当地水环境都会造成一定污染。但根据该厂的实际情况,分离废水浓度高,是主要污染源,需用厌氧+好氧+物化综合处理。

下面拟从处理效果较好的投药气浮+UASB+SBR工艺和ABR+接触氧化池+混凝过滤工艺简单比较中挑选出最符合该厂的的处理工艺:

1) 投药气浮+UASB+SBR工艺

现在淀粉行大多采用此种工艺,可以说是一种比较成熟的处理工艺。此工艺基本流程如下如下:

淀粉废水→格栅→调节池→投药气浮池→UASB→预曝沉淀池→SBR →出水

淀粉废水经格栅截留粒径较大的漂浮物悬浮物后,进入调节池调节水质与均化水量,调节池设机械搅拌装置,通过机械搅动使原水混合均质,阻止悬浮物沉淀,悬浮物随水流入气浮池。同时投加絮凝剂或混凝剂,经过气浮,分离提取蛋白质,有效的去除淀粉废水中的悬浮物、降低废水COD ,提高经济效益,减轻后续处理构筑物的压力。气浮池出水流入UASB进行厌氧生物处理,大部分有机物在UASB反应器中降解,反应过程中产生的沼气经水封罐、气水分离器、脱硫器进入沼气储柜进行利用。UASB出水自流进入预曝沉淀池,预曝沉淀池是厌氧处理单元和好氧处理单元之间的重要构筑物,其功能主要是去除厌氧出水的悬浮物和H2S等有害气体,增加水中的溶解氧,为好氧处理创造有利的条件。预曝沉淀池的出水自流进入SBR进行好氧生物处理,以进一步降解水中的有机物。

调节池、UASB、预曝沉淀池、SBR等处理单元产生的污泥排入污泥浓缩池进行浓缩,提高污泥的含固率,使污泥含水率低于95%。污泥经浓缩后进入污泥脱水间进行机械脱水,产生的泥饼外运,污泥浓缩池上清夜及机械压滤液回流至调节沉淀池再继续处理。

此工艺可以有效的降低淀粉废水中的COD,处理出水达到国家要求的相关标准。但是气浮池投资运行费用较高,而且UASB启动周期达到2个月至3个月,这对于只在9、10、11月份收地瓜打淀粉的企业是不可接受的,这将大大增加企业的生产成本和运行消耗,经济上不适用;并且此工艺不适宜处理冲洗粉条的废水。

2) ABR+接触氧化+混凝过滤工艺

ABR+接触氧化+混凝过滤工艺,从原理上说与投药气浮+UASB+SBR工艺大致相同。具体处理单元如下:

淀粉废水→格栅→微滤机→调节池→ABR→两级接触氧化池→二沉池→ 混凝过滤→出水

淀粉生产车间的废水流过格栅,先去除大的悬浮物。然后废水进入微孔过滤机,去除较小悬浮物和胶体。之后,废水就流入具有调节池进行水质、水量调节,调节池出水进入ABR池去除废水中的有机物质。研究表明,不同条件下ABR反应器不同隔室中的VFA及pH的变化呈现出显著的相分离及移动的特征且其特性随不同隔室而呈现出相应的变化规律。还需要重点说明的是,ABR启动时间比UASB大大缩短,只需要2周左右,而且二次启动快,非常适合红薯淀粉的季节性生产。

ABR反应器处理后的废水,COD浓度仍较高,要达到排放标准必须进一步处理,即采用好氧处理,此工艺用接触氧化池,该方法处理效果稳定可以有效解决SBR工艺后期因营养缺乏造成大量丝状菌的问题。从某些意义上说,这降低了处理费用,因为不用添加额外的营养物质,减少了运行费用。

接触氧化池出水经过混凝过滤处理,去除出水中的细小悬浮物,最大程度降低污水对河道水环境的影响。

该工艺以低耗的生化处理工艺为主体,既可以处理淀粉生产车间的高浓度废水又可以处理不宜生化冲洗粉条的废水及农村生活污水,可以适应污水水质、水量的变化,处理系统有较大的灵活性,先进又实用。

5.工程方案

经过上述工艺比选并充分考虑当地实际及现场用地等因素,确定以ABR+接触氧化工艺+混凝过滤为基础并添加以中科院的创新成果,设计湘丰金薯公司的废水处理工艺,在处理水质稳定达标排放的同时,使其具有显著的经济效益,实现了环境效益和经济效益的统一。

5.1工艺设计

5.1.1设计进、出水水质及处理程度

设计水量:根据淀粉厂提供的数据,建设规模确定为700t/d,(不包含输送洗净废水350 t/d)。按照标准淀粉生产工艺推算,每天水量应该是400吨左右。

本项目一期工程暂不建设资源化处理工段,700t/d处理量的出水优于《污水

综合排放标准》GB8978-1996中的三级标准,暂执行“味精工业水污染物排放标准值”。400t/d处理量的出水暂执行《污水综合排放标准》GB8978-1996中的二级标准。二期建设资源化处理工段后出水将达到一级标准或无废水排放。

确定红薯淀粉厂废水处理工程设计进出水水质如下表1所示。

表1:设计进出水水质及处理程度:(至少达到味精行业排放标准)

水质 类别 进水水质,mg/l 出水水质,mg/l 去除效果, % CODcr BOD5 总氮 氨氮 总磷 SS 1500 pH — 12000 500 95.8 6400 300 95.3 50 400 73.3 (6-9) 表1 淀粉加工工业水污染物排放限值(2008年7月1日以前执行) 序号 1 2 3 4 5 6 7 项 目 以玉米为原料 排水量 以甘薯为原料 化学需氧量(CODCr) 生化需氧量(BOD5) 悬浮物(SS) 氨氮(NH3-N,以N计) 色度 pH 单位 m/t产品 m3/t产品 mg/L mg/L mg/L mg/L 倍 - 3标准值-2 3 15 120-150 50-30 100 40-25 70 6~9 注1:以甘薯、木薯、马铃薯等薯类为原料进行淀粉生产、深加工的企业执行“以甘薯为原料”的规定。 注2:以玉米为原料进行淀粉生产、以淀粉为原料进行深加工执行“以玉米为原料”的规定。 表2 味精工业水污染物排放标准值

(2004年1月1日起建设(包括改、扩建)的项目) 化学需氧量(CODCr) 污染物项目 kg/t产品 标准值 30 mg/L 200 五日生化需氧量(BOD5) kg/t产品 12 mg/L 80 悬浮物(SS) kg/t产品 15 氨氮(NH3-N) kg/t产品 7.5 排水量 m/t产品 150 6-9 3pH值 Mg/L 100 mg/L 50

5.1.2基本工艺流程图

淀粉废水处理的工艺流程如下:

红薯淀粉废水处理工程方案 

混合液在其中进行不断的循环流动。该工艺不需设初沉池,对水温、水质、水量的变动有较强的适应性,若运行得当,氧化沟还具有反硝化脱氮作用。但氧化沟池体体积过大,占地面积过大。3)SBR法SBR法采用间歇运行,运行周期每一阶段有适应基质特征的优势菌群存在;污泥不断内循环,排泥量少,生物固体平均停留时间长;沉淀和排水时水流处于静止状态,故处理效果优于一般活性污泥法。由
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