【食品加工废水处理设备】马铃薯淀粉废水处理工艺

时间：2018-05-05 作者：跑蓝环保

在马铃薯淀粉生产过程中，会产生大量高浓度有机废水，该废水具有pH 低，有机物、悬浮物、氨氮含量高，黏度大，可生化性好等特点。马铃薯淀粉废水没有毒性，但有机负荷高，排放量大，且处理难度大。因此，低耗、快速、高效的马铃薯淀粉废水处理工艺成为国内外研究的焦点。沈阳市某淀粉厂是一家以马铃薯淀粉加工为主的生产企业，其所排放废水中的主要污染指标为COD﹑BOD5﹑SS﹑NH3-N 等。该工程采用UASB—SBBR—混凝—气浮处理工艺。工程自2011 年投产运行以来，废水处理效果稳定，处理出水中各项指标均达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中的一级排放标准。

1 废水水量﹑水质

根据该淀粉厂的实际情况，参照同类型企业的废水水质，本着处理效果好﹑运行成本低﹑投资省的原则对该厂的污水处理工程进行设计，设计处理水量为480 m3/d，设计出水水质须满足《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中的一级排放标准要求。设计进出水水质见表1。

2 工艺流程

近年来，国内外关于马铃薯淀粉废水的处理方法有很多，如物理法，包括沉淀、离心、扩散、反渗透等；化学法，包括臭氧氧化、高锰酸钾氧化、高级催化氧化等；以及生物法，包括活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理等。由于马铃薯淀粉废水有机负荷高，厌氧和好氧联合处理工艺应用较多。针对马铃薯淀粉废水的水质特点，确定采用UASB—SBBR—混凝—气浮工艺对其进行处理。工艺流程见图1。

马铃薯淀粉废水经地下管道流至格栅，以去除大颗粒悬浮物，出水进入调节池进行水质、水量调节。调节池出水提升进入厌氧池，厌氧池采用升流式厌氧污泥床反应器（UASB），25~35 ℃中温运行，污水从厌氧污泥床底部流入与污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，将其转化为沼气。泥水气混合物上升进入三相分离器，沼气穿过水层进入气室，由导管导出。泥水混合液进入三相分离器的沉淀区，污泥发生絮凝，在重力作用下沉降；沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，与污泥分离后的出水从沉淀区溢流堰上部溢出，排出污泥床。厌氧池出水重力流入好氧池，好氧池采用序批式生物膜反应器（SBBR），大量的微生物凝聚在填料表面上，在好氧条件下，污水中的溶解性有机质在微生物的生化作用下转化成无机质。好氧池出水重力流入混凝反应池，在此投加适量的絮凝剂。混凝反应池出水流入沉淀池，进行泥水分离。沉淀池出水进入中间水池，调节水质、水量，使其均匀稳定，有利于后续处理。然后进行气浮，采用HRQF-20（B）型气浮装置，进行深度处理后排放。

该系统产生的污泥通过污泥浓缩池浓缩脱水后，泥饼外运，上清液回流到均质调节池内，重新回到污水处理系统。

3 主要构筑物

3.1 格栅集水井

格栅集水井为钢筋混凝土结构，半地下式，共1座，净尺寸：2 m×2 m×4.5 m，有效容积为9 m3，水力停留时间为0.45 h。内设1 座HRGS-500 型机械格栅，N=1.10 kW。

3.2 调节池

调节池为钢筋混凝土结构，地下式，共1 座，净尺寸：6 m×8 m×5.5 m，有效容积为240 m3，水力停留时间为12 h。内设2 台HRJBQ-15 型潜水搅拌器，N=1.5 kW。配2 台WQ25-17-3 型污水提升泵（1 用1 备），Q=25 m3/h，H=17 m，N=3 kW。

3.3 厌氧池（UASB）

厌氧池为钢筋混凝土结构（内部防腐，外部保温），半地下式，共2 座，净尺寸：10 m×8 m×7 m，有效容积为480 m3，并联运行，每座水力停留时间为24 h。内设pH 监测仪、温度监测仪、污泥浓度监测仪、流量计等自控系统。

3.4 好氧池（SBBR）

好氧池为钢筋混凝土结构，半地下式，共1 座，分2 格，净尺寸：8 m×8 m×5.5 m，有效容积为320 m3，水力停留时间为16 h。内置好氧生物组合填料1 600根，尺寸为D 180mm×3 m，装填率为60%，钢结构填料支架2 套。采用高效膜片微孔曝气装置，池底安装ABS型曝气管和QMZM 型微孔曝气器，气泡小﹑均匀，溶气效率高，配2 台FTB-80 型罗茨鼓风机（1 用1 备）。

3.5 混凝反应池

混凝反应池为钢筋混凝土结构，半地下式，共1座，净尺寸：2 m×4 m×4.5 m，有效容积为32 m3，水力停留时间为1.6 h。设HRJY-2 型加药装置1 套，投加PAC ，采用泵前加药，管道混合器前投加PAM。

3.6 沉淀池

竖流式沉淀池，钢筋混凝土结构，半地下式，共1 座，净尺寸：5.7 m×4 m×4.5 m，有效容积为91.2 m3，水力停留时间为4.5 h。

3.7 中间水池

中间水池为钢筋混凝土结构，半地下式，共1座，净尺寸：2 m×8 m×4.5 m，有效容积为64 m3，水力停留时间为3.2 h。

3.8 污泥浓缩池

污泥浓缩池为钢筋混凝土结构，半地下式，共1座，净尺寸：3.5 m×2.5 m×3.5 m，有效容积为25.2 m3。内设WQ5-17-0.75 型污泥泵1 台，Q=5 m3/h，H=17 m，N=0.75 kW；HRDY-400 型带式压滤机1 台，P=0.75 kW。

4 工艺调试运行及运行效果

4.1 启动调试

该项目于2010 年5 月开始启动调试，以同类马铃薯淀粉废水处理工程取得的厌氧颗粒污泥作为UASB 反应器的接种污泥，采用中温厌氧消化，温度控制在30~35 ℃，pH 控制在6~8。调试初期采用间歇进水的方式启动驯化，每天进水2 次，逐步增加进水负荷，随时检测出水水质，确保微生物良好的生长环境。待菌种恢复活性，并适应马铃薯淀粉废水后，改用连续进水，每天进水20 h，进一步增加进水负荷，直至满负荷运行。80 d 后经镜检，厌氧颗粒污泥驯化良好。好氧池（SBBR）的接种污泥取自市政污水处理厂二沉池的回流污泥，用水稀释后投入，温度控制在25~30 ℃，pH 控制在7~8。采用间歇进水方式（进水4 h，曝气14 h，沉淀2 h，排水排泥3 h，闲置1 h），逐步增加曝气量和容积负荷，使菌种在填料上稳定生长。28 d 后镜检观察，填料上生物膜生长良好，挂膜成功。启动成功后，进入试运行阶段。

4.2 运行效果

该工程于2011 年6 月经当地环境监测部门连续取样检测，顺利通过验收。运行1 a来，工艺系统废水处理效果稳定。表2 为2011 年6 月环境监测部门对工程进出水水质的检测结果（平均值）。

由于废水中的NH3-N 要由几个构筑物通过硝化反硝化去除，因此没有逐个构筑物进行检测。进水NH3-N 平均质量浓度为160 mg/L，出水NH3-N 质量浓度为13.1 mg/L。

从以上数据可以看出，该处理工艺对马铃薯淀粉废水的处理效果较好，对废水中COD﹑BOD5﹑SS﹑NH3-N 的去除率分别达到了99.7%﹑99.7%﹑98.8%﹑91.8%，相应的出水质量浓度分别为38﹑18﹑24﹑13mg/L，均达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中的一级排放标准。