云南某淀粉厂淀粉废水处理工程设计

云南某淀粉厂淀粉废水处理工程设计《广西轻工业》2009年第12期（总第133期）邓运智（贵州省建筑设计研究院，贵州贵阳550001）【摘要】采用厌氧膨胀颗粒污泥床-循环式活性污泥法（EGSB-CASS）处理淀粉废水,设计规模为2100t·d-1。在进水COD、BOD、SS的质量浓度分别为2200、11000、3000mg·L-1时,处理后出水达到污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准。工程实践表明，该组合工艺具有投资少、占地面积小、运行效果稳定、运行费用低、可回收能源等优点。【关键词】淀粉废水；工程设计；EGSB工艺1概述云南某淀粉有限公司是一家致力于马铃薯产业化运作的专业性公司，公司业务涉及马铃薯种植、研发、良种繁育、马铃薯制品加工、生产设备等多个领域，该厂每天排放废水总量为2100m3/d。淀粉废水主要成分为淀粉、蛋白质和糖类，是一种高浓度、高酸性的有机废水，如果该废水直接排放到水体中，会造成严重的水体污染。在本工程应用中，采用新进水指标如表1。表1主要设计进水水质指标表COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)PH227501100031006-72排放水质目标设计出水水质达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级标准，见表2。表2主要设计出水水质指标表COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)PH≤100≤30≤707-83工程设计3.1工艺流程在淀粉生产过程中产生的生产废水含有淀粉、糖类、蛋白质、有机酸等溶解性有机物质，小颗粒淀粉、纤维等不溶性细小颗粒有机物及泥砂等无机物。为了减轻后续处理构筑物的处理负荷，保护后续处理设施，应在马铃薯输送、清洗排放的废水预处理处理设施的前端安装旋转沉沙池、格栅等，以截留原污水中较大的悬浮物或漂浮物、去除废水中泥沙。而在主生产线排放细胞液废水中，需要通过沉淀、浅层气浮等物理方法去除悬浮物、胶体物质及部分有机物，同时回收植物蛋白饲料等[1]。原水的BOD／COD=0.480.3，属高浓度可生化有机废水，故可采用生化处理方法。由于原水的BOD较高，要求达到的处理效果也较高，拟采用厌氧一好氧的处理路线。厌氧法处理高浓度有机废水较经济，既节能又可回收沼气。废水中难降解的COD经厌氧处理后转化为较易降解的COD，高分子有机物转化为低分子有机物，但出水有机物浓度仍较高，达不到排放标准。好氧生物处理法工艺成熟、稳定性好、出水水质较好。因此，采用厌氧一好氧的处理路线较合理。总体方案为如图1所示。图1总体工艺流程图3.2主体构筑物设计参数整个工程包括预处理部分、厌氧部分、好氧部分和污泥处理系统。主要处理构筑物及设计参数见表3。表3主要构筑物设计参数构筑物设计参数高效气浮池SJF4400型气浮池水解酸化池停留时间HRT=12hEGSB池停留时间HRT=20hCASS池停留时间HRT=24h污泥浓缩池停留时间HRT=12h脱水车间75m2鼓风机房100m24工程运行厌氧膨胀颗粒污泥床（ExpandedGranularSludgeBed，EGSB）反应器的接种污泥主要来自于污水处理厂的厌氧脱水污泥。接种量为160吨，接种后测量罐内的污泥质量浓度（MLSS）约为20g·L-1。由于淀粉废水的酸度较大，有机物含量较高，如果在IC反应器启动初期进水浓度过高，将对产甲烷菌产生抑制，不利于反应器的快速启动，因此在EGSB反应器内循环形成之前应采用较低的进水浓度进水。采用将反应器进水与出水或清水以1：1的体积比稀释至COD的质量浓度为3500mg·L-1左右，稀释后pH在4.5～5.0之间。为提高反应器内的pH值，加快启动的进程，可在进水中加入NH4HCO3将pH值调至5.0～6.0。反应器初始进水有机进水负荷COD为750kg·d-1，出水COD的质量浓度为500mg·L-1左右，15d后降低到300mg·L-1，去除率高达90%。稳定运行一段时间后可逐步增加进水负荷直至到设计有机负荷。在启动一定时间，当反应器内循环形成后，由于内循环对pH的缓冲作用，将不再在进水加入NH4HCO3调节pH。在反应器启动过程中，每天测定反应器出水COD及其去除率、挥发性脂肪酸（VFA）、pH等指标，并定期测定反应器内污泥浓度，观察污泥形态变化。当COD去除率大于80%，VFA的质量浓度小于400mg·L-1，pH高于6.60，产气量正常时可认为反应器运行正常。当监测指标超标时应根据具体情况进行调整。CASS工艺的启动过程为：首次加入厌氧出水后，加入部分清水将水位调至最大，开始进行曝气。曝气和沉淀交替进行，即曝气2h后沉淀2h，然后再曝气2h沉淀2h。定期去样测定COD，当COD去除率达到80%以上时即可排水，2d为一个周期，培养约3周后，改为1d一个周期。如此培养20d后，污泥呈现土黄色，沉淀后上层清液为黄绿色，表明活性污泥已经培养成功。3.2运行效果调试运行成功后，对各处理单元进行连续10d每天取样2次的定期监测。各处理单元的处理效果见表4。表4处理单元各项处理结果处理单元指标CODCrBOD5SS沉淀池水解酸化池进水(mg/l)22750110003100出水(mg/l)1592588001550去除率(%)302050EGSB进水(mg/l)1592588001550出水(mg/l)1200880465去除率(%)92.59070CASS进水(mg/l)1200880465出水(mg/l)1003070去除率(%)91.696.685总去除率(%)99.699.797.75问题及讨论（１）EGSB反应器设计进水水温为35℃左右，由于淀粉废水水量较大且水温较低，因此当水温低于设计水温是应进行加热使其达到设计水温方可进水，并在运行过程中将水温逐步增高到43～45℃，即在传统认为的高温厌氧区与中温厌氧区之间。运行实践证明，EGSB反应器的处理效率与沼气产率都比中温的时候高。分析认为在厌氧微生物中存在一个从中温到高温的连续菌种链，在长期的运行过程中，适应45℃的厌氧菌群成了优势菌。（２）在EGSB反应启动过程中采用间歇脉冲式进水方式。一方面这种进水方式增加了反应区的升流速度，改善了传质效率。另一方面均匀的分布有机负荷，增强了系统的稳定性。6工程效益6.1环境效益本工程建成之后每年去除COD高达2500吨，大大减轻了水体污染,为企业的进一步发展铺平了道路；同时也对区域经济发展和生态环境的改善都产生了积极的作用。6.2经济效益工程总投资753.63万元。工程建成后沼气利用获得的经济效益为80万元，运行费主要包括燃料费、人工费、电费、折旧费、维修费等。处理成本1.1元/m3(水)。参考文献[1]李善平,甘海南.淀粉废水处理的运行与管理[M].北京:中国环境科学出版社,2000.[2]沈耀良,王宝贞.废水生物处理新技术[M].北京:中国环境科学出版社,1999.作者简介：邓运智，35岁，男，工程师，研究方向：市政给水排水。