小麦淀粉废水处理综述

第1页共13页目录一引言…………………………………………………………………2二淀粉废水处理主要方法……………………………………………2三国内淀粉废水处理工艺及工程实例………………………………3四淀粉废水的资源化利用……………………………………………12五结语…………………………………………………………………13第2页共13页一．引言淀粉是绿色植物进行光合作用后的产物，是人类生命活动中必不可缺少的基础物质，淀粉的化学成分及结构尽管复杂，但用途甚广。淀粉是一种重要的化工原料,广泛应用于食品、化工、纺织、造纸、医药等行业。淀粉生产中排放的大量废水属高浓度有机废水，其CODcr浓度在5000-50000mg/L之间，BOD5浓度在3000-30000mg/L，SS在1000-5000mg/L左右。目前，我国淀粉生产企业600多家，年产量已达400万吨，按现在的加工工艺，每生产1吨淀粉大约产出6吨废水，可见整个淀粉制造业每年产生的废水量有多大。小麦淀粉生产工艺如下：图1小麦淀粉生产工艺图从工艺流程看，小麦淀粉废水由两部分组成：沉降池里的上清液和离心后产生的黄浆水。前者的有机物含量较低，后者的含量较高，生产中，通常将两部分的废水混合后称为淀粉废水集中排放。这些废水中主要含有溶解性淀粉、少量蛋白质、有机酸、尘土、矿物质及少量的油脂，易腐败发酵，使水质发黑发臭，排入江河会消耗水中的溶解氧，促进藻类及水生植物繁殖，量大时河流严重缺氧，发生厌氧腐败，散发恶臭，鱼、虾、贝类等水生动物可能会因此而窒息死亡。因此，搞好淀粉废水的治理及综合回收利用越来越受到环境科学工作者的重视。国家环保总局在国家环境科技发展计划纲要指出,继续把淀粉工业的废水污染控制技术作为重要内容进行研究。针对淀粉工业废水的特点,人们都在力求研究出一种快速、高效、低能耗的淀粉废水处理方法。二、淀粉废水处理主要方法淀粉废水处理的方法按方法本身的原理可分为物理法、化学法、物化法及生物法四大类。物理法包括调节法、筛滤法、离心分离法、磁性分离法，主要用于去除悬浮物质及胶体物质。其中的化学法包括中和处理、化学氧化、化学还原、化学沉淀、电解、消毒等方法，主要利用投加化学药剂去除各种废水中的溶解性的无机物、有机物、重金属离子及其它有毒微生物的方法。物化法包括混凝、澄清、吸附、离子交换、气浮、萃取、蒸发、结晶、吹脱、气提、超滤等等，主要去除废水中悬浮物、胶体物质。生物法包括厌氧法和好氧法，其中好氧法包括活性污小麦粉黄浆水平筛大包袋生粉沉降上清液干燥成品定量分装离心计量后加水淀粉乳液圆筒筛分去麸皮拌和小麦粉面粉第3页共13页泥、生物膜法、稳定塘、土地处理等，主要是在供氧的条件下，通过微生物的代谢作用，将污水的有机物氧化分解为二氧化碳、水等无机物的处理方法。目前国内外淀粉废水的各种处理方法和工艺,主要包括厌氧生物法、好氧生物法、生物塘法、化学絮凝沉淀法以及光合细菌法。三、国内淀粉废水处理工艺及工程实例根据淀粉废水的特点，己有很多报道采用多种方法进行处理，并取得了较为满意的效果，部分工艺已经投入运行。目前，国内外经常采用的淀粉废水处理工艺有以下几种典型：3.1厌氧一好氧生物处理法厌氧部分一般采用厌氧接触消化、UASB反应器、厌氧滤池、厌氧塘、纵向折流套筒式厌氧污泥床(VBASB)处理工艺。国内有人采用厌氧接触消化法，分别在中温(320C)和自然温度条件下处理高浓度淀粉废水进行了试验研究，结果表明，采用中温厌氧消化CODcr去除率达到85.8%。好氧部分一般采用生物接触氧化、循环式活性污泥法等工艺。厌氧前通常采用调节池预曝气、沉淀等预处理，好氧后一般接气浮、吸附、过滤等后处理。具体方法及工艺在这里只介绍几种近年来常用的处理技术。3.1.1投药气浮-UASB-SBR工艺工程实例：某市淀粉厂废水处理工程该淀粉厂废水主要来源于生产过程中的工艺废水（主要包括蛋白液、中间产品的洗涤水、各种设备的冲洗水等），废水中有机物含量较高，CODcr含量为12000mg/L，BOD5/CODcr=0.53，可生化性较好。废水处理工程的设计规模1000m3/d，处理后水质要求达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级排放标准。(1)进水水质和排放标准见表1.1。表1.1废水水质水量与排放标准水量（m3/d）CODcr(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)pH进水水质1000120006400800-14004.0-5.5排放标准10030606.0-9.0废水BOD5/CODcr=0.53,可生化性较好，同时在本工程中出水水质要求较高。考虑到以上因素，工艺选用物理与生化处理相结合的方式。物理法通过药剂投加、絮凝气浮工艺主要去除悬浮物、胶体物质及部分有机物，同时回收植物蛋白饲料。针对废水本身有机物浓度高的特点，生化处理采用厌氧-好氧相结合的处理工艺。(2)废水处理工艺流程如图1.1第4页共13页图1.1废水处理工艺流程3.1.2UASB-接触氧化工程实例1：河南省某小麦淀粉厂废水处理改造工程（1）原处理工程采用ABR-接触氧化工艺，运行中发现ABR废水不能与污泥充分接触，曝气后因为氧气对厌氧菌有抑制作用，导致污泥流失，不能保证厌氧系统的菌种数。改造工艺为铁炭微电解-UASB-生物接触氧化。可有效改善出水水质，CODcr去除率达98%以上，出水水质达《污水综合排放标准》（GB8978—1996）二级标准。各单元污染物指标的去除情况项目PHCODcr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)进水3-46500-85003600-450050-801000-1500铁炭微电解反应器5-5.55000-65003000-410050-80600-750UASB反应器7-7.1600-800230-4806-22150-200生物接触氧化池7.3-7.8100-14011-200.05-1.059-30（2）废水处理工艺流程如图图1.2废水处理工艺流程工程实例2：某玉米淀粉公司废水处理工程铁炭微电解反应器UASB反应器二沉池初沉池生物接触氧化池格栅调节池UASB预曝沉淀池SBR池沼气回收植物蛋白污泥浓缩池污泥脱水间气浮池第5页共13页（1）某市玉米淀粉厂经处理后的废水排放标准执行《污水综合排放标准》规定的二级水质标准。淀粉废水水质与排放标准如1.3表。表1.3淀粉废水水质及排放标准CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)硫化物（mg/L）进水水质2500~60001200~2800856~122325~3513~33排放标准150301506.0~9.0（2）废水处理工艺流程如图1.2：图1.3废水处理工艺流程3.1.3厌氧-好氧-接触氧化-接触过滤工程实例：邳州奋达淀粉有限公司废水处理工程（1）废水来源及水质邳州奋达淀粉有限公司是以玉米为原料生产淀粉的企业,年设计能力为加工玉米5万t，年产淀粉3万t，是江苏省产量最大的玉米淀粉企业。其产品以玉米为原料,通过酸性浸泡乳酸发酵,破碎分离出胚芽,磨碎分离玉米皮后、脱水烘干制成淀粉。邳州市奋达淀粉有限公司高浓度的生产废水,经调节、厌氧沉淀、曝气和接触氧化、二次氧化等工序处理后,水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)标准中一级标准,达标排入燕子河。淀粉废水水质如1.4表所示。表1.4废水水质CODcrBOD5SSNH3-NpH浓度(mg/L)380022002003264－5（2）废水处理工艺流程如图1.4所示。集水池泵UASB泵接触氧化池沉淀池调节池浓缩池二沉池砂滤器脱水机脱水机第6页共13页图1.4废水处理工艺流程3.1.4缺氧水解-生物接触氧化工艺工程实例：甘肃昆仑生化有限责任公司玉米淀粉废水处理工程（1）玉米淀粉废水处理工程处理前后废水水质情况见表1.5所示。处理后水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)标准中一级标准。表1.5玉米淀粉废水处理工程处理前后废水水质处理PH测定结果(mg/L)CODBOD5SSNH3-N处理前玉米淀粉废水4.5-6.58000-120001860-50002200-620070.00-103.00处理后玉米淀粉废水7.7-8.042-775-140.318-0.823从上表可以看出,经过物化-水解缺氧-生物接触氧化-气浮组合工艺处理后的玉米淀粉废水,pH、COD、SS、NH3-N的指标均达到了排放标准。实际运行中CODcr总去除率可高99%以上，处理效果稳定。（2）玉米淀粉废水处理工艺流程如图1.5所示。图1.5玉米淀粉废水处理工艺流程3.1.5UASB-SBR工艺淀粉废水SO活性污泥法水解缺氧池加药装置池淀粉糖废水沉淀污泥回流板框压滤机中间池提升泵AC滤器达标排放污泥浓缩池细格栅集水池高压浮选器SBS生物膜法快速沉淀器提升泵厌氧池沉淀池好氧池沉淀池接触氧化池接触沉淀池污泥浓缩池调节池格栅第7页共13页工程实例：某淀粉厂废水处理工程某厂以小麦为原料生产淀粉,在淀粉及其副产品生产过程中，离心分离、沉淀、板框压榨等工序产生大量高浓度黄浆水，在浸泡、破碎、细磨等工序也产生大量废水。黄浆水中CODcr的浓度高达9000-12000mg/L,直接外排严重污染环境,废水排放口CODcr超标500倍左右。CODcr7500-9200mg/L，BOD53000-3900mg/L；SS2100-3000mg/L，pH4.5-6.0，水温22-32℃。混合废水水量：1800m3/d。按环保部门要求，处理后出水应达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中二级标准。（1）废水处理工艺流程如图图1.6废水处理工艺流程（2）淀粉废水各级处理效果1.6所示。表1.6淀粉废水各级处理效果原水调节沉淀池UASB预曝气沉淀池SBRCODcr/(mg/L)92006920.8862.5685.4138.7去除率/%24.887.520.579.8BOD5/(mg/L)36003246.5324.9291.658.3去除率/(mg/L)9.890.010.280.2SS/(mg/L)28001687.1504.2302.492.7去除率/(mg/L)39.770.140.069.33.1.6二级接触氧化-活性污泥法工程实例：徐州市某淀粉厂生产废水处理工程（1）废水含有大量溶解性的有机污染物，如蛋白质、糖类、碳水化合物、脂肪、氨基酸等，其次是含N、P的无机化合物，另外还含有一定量的挥发酸、灰分等。淀粉废水成分和水质如表1.7所示。处理后水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)标准中一级标准。表1.7淀粉废水成分及指标项目总糖（%）粗蛋白（%）固体物（%）粗纤维（%）脂肪（%）PHSS(mg/L)NH4＋-N(mg/L)CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)浓度0.3-0.51.9-2.15-102-30.1-0.34.8138004045001600表1.7淀粉废水成分和水质污泥外运脱水机房调节沉淀池集气井UASB预曝气沉淀池集泥井污泥提升泵浓缩池集气井格栅鼓风机房出水SHSBR原水第8页共13页（2）废水处理工艺流程如图1.7所示。图1.7废水处理工艺流程（3）各级处理CODcr的监测效果如表1.8表1.8各级处理CODcr的监测效果项目原水竖流沉淀池出水一级厌氧池二级厌氧池曝气池氧化塘出水浓度范围3680-108803600-5920221-640108-39240-18416-72平均值52314933379201101353.1.7UASB-CASS-混凝法（1）广东某淀粉厂以玉米为原料生产淀粉，该厂在日常生产过程中每天排放高浓度有机废水约2Kt。采用UASB-CASS-混凝法处理淀粉废水。处理要求达到广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)的二级标准，即COD≤110mg/L，BOD5≤30mg/L，SS≤100mg/L，NH3-N≤15mg/L，色度小于50倍，pH：6～9。工艺COD去除率高,布水均匀,