淮北谷王淀粉厂废水处理工艺的设计吴淼

第33卷　第3期2009年9月黑龙江环境通报HeilongjiangEnvironmentalJournalVol.33No.3Sept2009吴　淼(安徽省淮北市环境科学研究所　安徽　淮北　235000)　:淮北谷王淀粉厂的淀粉废水属高浓度有机废水,根据《污水综合排放标准》中的要求,确定对废水采用“UASB反应器+活性污泥曝气池+接触氧化池”法进行处理,出水可达到国家规定的排放标准。:淀粉废水;UASB反应器;废水处理:X703　　　　　:A　　　　　:1674-263X(2009)03-0060-03DesignofAStarchPlantWastewaterTreatmentProcessWuMiao(EnvironmentalScienceResearchInstituteofHuaibeiHuaibei,Anhui,235000)Abstract:Wastewaterfromastarchplantcontainshighconcentrationoforganicwaste.Inordertosatisfytherequirementsoutlinedinthesewagedischargestandards,thewastewateristreatedusingtheUASBreac-tor+activatedsludgeaerationtanks+contactoxidationcellprocedures.Thetreatedwatercanmeetthegovernment'ssewagedischargestandards.Keywords:Starchwastewater　UASBreactor　Wastewatertreatment:2009-07-28:(1975-),,,,,.1　淀粉是食品、医药、化工、纺织等工业部门的主要原料,近年来随着改革开放的不断深入,淀粉行业的技术水平得到了迅速发展,但是废水治理已迫在眉睫。淮北谷王淀粉厂采用小麦面粉生产小麦淀粉,产生的生产废水属高浓度有机废水,要求废水经过处理后,排放浓度能够达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级标准规定的要求。2　小麦淀粉生产流程主要为:定量的面粉加清水和成面团,经过揉打后放入清水中进行水洗,适当的揉搓,洗出面筋和淀粉浆过筛后进入淀粉池沉淀,沉淀浆经旋流器浓缩分级后进行脱水,再经过气流干燥后形成淀粉。生产过程中废水主要产生于淀粉池上清水和离心机脱水,排放量约为400m3/d,主要污染物为COD、BOD5、SS、NH3-N等,COD、BOD5严重超标,必须进行治理。3　3.1　工艺选择原则严格执行国家的有关规定,确保各项水质指标达到规定的水质标准;充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益;运行上有较大的灵活性和可调节性,并留有一定富余量以满足长远需要;工艺流程简捷,设备布置合理,结构紧凑,占地面积少,投资和运行费用省;操作管理方便,技术要求简单,最大程度地实现自动化控制。3.2　处理工艺选择考虑到该厂废水为高浓度有机废水,主要污染物由碳水化合物组成,该废水可采用厌氧—好氧相结合的处理工艺。上流式厌氧污泥床(UASB)是比较优越的处理工艺,在较低的造价和能耗下不仅有较高的有机物容积负荷,而且有很高的处理效率。如果再考虑到沼气的利用,那么,它就不仅是高效节能的处理工艺,而且也是一种60产能的污水处理工艺。其表现在环境、能源、生态三个方面的综合效益。因此,本项目选用上流式厌氧反应器作为工艺主体构筑物。3.3　工艺流程其构造与其它厌氧生物处理装置的不同之处是:废水由下向上流过反应器;污泥无需特殊的搅拌设备;反应器顶部有特殊的气、液、固三相分离器。整个废水处理工艺采用“UASB反应器+活性污泥曝气池+接触氧化池”的处理工艺。污水处理设施中的UASB反应器是整个处理工艺的核心,好氧工艺只做为厌氧工艺的后处理工艺,起着将UASB反应器出水降低至更低水平的重要作用。本方案采用二级好氧串联的工艺,保证出水水质稳定达到我国现行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中规定的二级排放标准。4　4.1调节池(远期工程共用)废水经管网进入调节池,在调节池内进行水量、水质的调节。调节池的有效尺寸12m×6m×4m,单体容积432m3,停留时间13h。4.2　初沉池生产废水由调节池以稳定的流量进入初沉池,在这里去除废水中的颗粒状污染物,为后续主体处理单元创造稳定运行的条件。初沉池有效尺寸8m×8m×7.2m,单体容积460m3,停留时间12h。4.3　上流式厌氧污泥反应床(UASB反应器)预处理后的废水以稳定的流量进入该反应器,有效尺寸21m×12m×6m,单体容积1512m3,停留时间45h。利用水解酸化菌群和产生甲烷菌群的联合作用,将废水中的90%以上的有机污染物以沼气的形式去除。既处理了废水,又回收了能源。4.4　缓冲池缓冲池主要起到厌氧工艺与好氧工艺之间的缓冲作用,避免对好氧工艺造成冲击,缓冲池有效尺寸6m×6m×6m,单体容积216m3,停留时间14.4h。4.5活性污泥曝气池厌氧池出水虽降解了90%以上的有机物染物,但仍达不到出水标准,需以好氧为后处理,进一步降解。活性污泥曝气池在鼓风机供氧的条件下,利用好氧微生物的新陈代谢,降解废水的污染物。曝气池有效尺寸15m×6m×5m,单体容积450m3,停留时间13.5h。4.6　二沉池活性污泥曝气池出水在二沉池进行泥水分离,上清液进入接触氧化池,污泥回流至活性污泥曝气池,剩余污泥排放至污泥浓缩池进一步处理。二沉池表面负荷为0.5m3/m2h,有效尺寸8m×8m×5m,单体容积320m3。4.7　接触氧化池进一步降解活性污泥曝气池出水,在鼓风机供氧的条件下,利用生物活性填料上附着的好氧微生物的新陈代谢,深度降解废水的污染物,确保出水达到一级排放标准。单体容积330m3,有效尺寸11m×6m×5m,停留时间10h。4.8　终沉池接触氧化池出水在这里进行泥水分离,上清液达标排放。终沉池表面负荷0.5m3/m2h,有效尺寸8m×8m×5m,单体容积320m3。4.9　污泥浓缩池(远期工程共用)暂时储存污泥同时进行污泥浓缩,进一步处理。上清液自流回调节池重新处理。有效尺寸6.0m×9.0m×5.0m。5　UASB反应器的调试运行是整个污水处理工艺的关键,调试期间的监控数据主要有以下几个:5.1　pH值pH值显示了有机酸浓度、碱度和CO2的综合效果,是一个重要的、不太敏感的指标。在启动过程中,反应器内pH值控制在6.8～7.2之间,偶尔pH值达到6.6,对处理效果没有明显地影响。5.2　碱度UASB反应器之所以能使pH值维持在一个近似中性的条件下,应归结于碱度的缓冲作用,由于在调试过程中,UASB反应器缓冲能力小,所以加CaCO3进行调节,反应器便可有足够的缓冲能力。5.3　出水COD和COD去除率调试初期用溶解性COD作为监控指标,以避免污泥流失时对去除效果的干扰,而在满负荷运行期转而用混合水控制出水水质。COD去除率是作为提高负荷的依据,只有去除率达到80%以上,并能稳定在这个水平时,提高负荷才是安全的。61··6　6.1　运行效果该工程建成经安装调试,至稳定运行,并在2009年3月23日和3月24日进行了在线验收监测,其监测数据见表1。废水处理效果明显,出水可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级标准规定的要求。1　水质指标处理前(mg/L)出水浓度(mg/L)GB8978-1996二级标准(mg/L)pH7.56～7.957.60～7.776～9石油类6.530.0510氨氮25.81.7225化学耗氧量1128822150悬浮物5946.2150五日生化需氧量33436.56306.2　效益分析运行费用主要包括人工费、电费、药剂费。其中,人工费和电费分别折算水处理成本为0.13元/m3水和0.56元/m3水,由于该工艺产生污泥量很少,污泥压滤需投加少量药,药剂费用约0.02元/m3水,总运行成本为0.71元/m3水。该设施的总运行费用(电、药剂、维护、人员工资等)总计8.5万元/年。7　该厂淀粉废水采用“UASB反应器+活性污泥曝气池+接触氧化池”进行处理后,出水水质可达标排放,为企业的可持续发展奠定了良好的基础,也为同类型的企业废水处理提供了有益的借鉴,具有较好的环境效益和社会效益。:〔1〕国家技术监督局.污水综合排放标准GB8978-96.北京:中国环境科学出版社,1996。〔2〕高廷耀,顾国维.水污染控制工程.北京:高等教育出版社,2002。〔3〕胡威夷,常温UASB反应器在淀粉废水处理中的应用.北京:工业用水与废水,2000。〔4〕赵胜利樊江利张彦波,小麦淀粉废水处理工程改造及调试.北京:给水排水,2006。〔5〕王绍文,杨景玲,环保设备材料手册.北京:冶金工业出版社,1998。(上接第59页)2.5　建立责任追究制度。对新上锅炉必须执行“环保第一审批”制度,如有越权审批,则由监察部门追究越权审批单位行政一把手责任。如因环保审批不当而造成环境污染,则由监察部门追究环保部门一把手责任。2.6　建立健全社会保障体系对下岗职工、无业人员的就业出路作出正确引导,妥善解决他们的生活保障问题。使他们的生活没有后顾之忧,清除社会因素的影响。2.7　其它相关措施(1)强化公民守法意识。采用多种形式的宣传教育活动,特别是结合对违法行为的严厉查处和打击,通过以案说法,唤醒公民的守法意识,提高公民的环境意识,使保护环境成为每一位公民的自觉行动。(2)积极植树造林,增加城市污染源区域的绿化面积,以此过滤各种有害毒物和净化空气。(3)推广型煤。现在炉、灶燃料通常是用散煤,如果加工成型做成蜂窝煤等型煤就可以减轻大气污染。同时,在煤中掺进少量石灰时,还可把其中硫固定下来,减少二氧化硫的排放。3　环保工作是一项政府行为,其管辖的具体内容关系到政府的形象,关系到招商引资工作的正常开展,关系到老百姓的日常生活,因此,烟尘污染必须尽快整治好。62··