高濃度淀粉廢水處理技術(shù)
甘肅省定西市某淀粉廠以馬鈴薯為原料生產(chǎn)淀粉，每天排放廢水約300m3，廢水中主要含有纖維、淀粉、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸等高濃度有機(jī)物。其COD含量較高，通常在5000mg/L以上，SS質(zhì)量濃度一般在1000mg/L以上。如果將廢水直接排進(jìn)水體，會(huì)給周邊生態(tài)環(huán)境帶來(lái)較大的污染。根據(jù)該工程實(shí)際情況，采用氣浮+UASB+SBR相結(jié)合的技術(shù)處理廢水達(dá)到了良好的效果。
1廢水水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)
該淀粉廠的高濃度有機(jī)廢水主要來(lái)自提取、濃縮、洗滌、脫水等工藝流程中，工程設(shè)計(jì)水量為300m3/d。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)按污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978－1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)進(jìn)出水質(zhì)如表1所示。
表1設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)
Tab.1Designedinfluentandeffluentwaterquality
2工藝流程
淀粉廢水的水質(zhì)特點(diǎn)是污染物濃度高、可生化性好，而且含有足夠的N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，滿足生物生長(zhǎng)的需要，宜采用生化處理。由于淀粉廢水中含有大量懸浮物，應(yīng)采取有效的預(yù)處理措施去除，以防止設(shè)備堵塞，同時(shí)降低生化處理設(shè)施的負(fù)荷，為了降低能耗和產(chǎn)泥量，故本工程采用“氣浮+UASB＋SBR”相結(jié)合的工藝。廢水處理構(gòu)筑物采用地下形式，基本不占地表面積，不需采暖、保溫措施，地表可綠化或用作其它。具體工藝流程如圖1所示。
圖1廢水處理工藝流程
Fig.1Flowchartofwastewatertreatmentprocess
3主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)
3.1格柵井
格柵井采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為3.0m×0.7m×1.5m。內(nèi)設(shè)粗細(xì)兩座格柵，兩格柵的外形尺寸為1200mm×500mm，安裝角度為60°，粗格柵的柵縫為20mm，細(xì)格柵為10mm，并采用Q235A防腐材質(zhì)。
3.2調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池主要對(duì)水進(jìn)行混合、儲(chǔ)存、預(yù)酸化，降低厭氧反應(yīng)器的負(fù)荷。采用地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，寸尺為6.8m×6.8m×3.5m，有效水深3.0m，有效容積為150m3，HRT為10h。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)型號(hào)50QW18-15-1.5的污水提升泵2臺(tái)，1用1備。
3.3加藥裝置
加藥裝置采用鋼制結(jié)構(gòu)，設(shè)置在加藥間內(nèi)。加藥裝置型號(hào)為TJ-WA-0.5A-I，溶藥罐容積為0.4m3，儲(chǔ)藥罐容積為1.0m3，溶藥罐內(nèi)配攪拌機(jī)功率為0.75kW。配套型號(hào)為GM0025計(jì)量泵2臺(tái)（1用1備）。
3.4氣浮池
氣浮池采用成套設(shè)備，設(shè)備型號(hào)為TJ-WF-15。
該設(shè)備分為4個(gè)部分：反應(yīng)室、接觸室、分離室、凈水室。該設(shè)備處理水量15m3/h，池尺寸為4.0m×1.22m×1.22m，功率為1.875kW。
3.5UASB反應(yīng)器
UASB反應(yīng)器是該廢水處理工藝的核心單元。
采用成套設(shè)備（含三相分離器、布水導(dǎo)流器、水封器、貯氣柜、沼氣計(jì)量?jī)x等）。處理水量15m3/h，設(shè)備直徑為5.2m，罐高為6.0m，總高為7.0m，COD負(fù)荷為10～15kg/(m3·d)，采用Q235A材質(zhì)。
3.6預(yù)曝沉砂池
預(yù)曝沉砂池主要通過(guò)曝氣使廢水中的顆粒物相互碰撞，利于沉降，同時(shí)為后續(xù)生化處理提供條件。
池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為3.0m×2.0m×2.5m，有效水深2.0m，有效體積12m3，HRT為40min。池內(nèi)配風(fēng)量為1.7m3/min，風(fēng)壓為3m水柱，功率為2.08kW的進(jìn)口曝氣風(fēng)機(jī)1臺(tái)。
3.7間歇式活性污泥法廢水處理設(shè)備
該處理單元采用成套設(shè)備，型號(hào)為TJ-SBR（I）-20（內(nèi)含潷水器、風(fēng)機(jī)），Q235A材質(zhì)，處理水量20m3/h，外形尺寸為L(zhǎng)×B×H=10.0m×8.6m×4.0m，配套總功率17.6kW。
3.8污泥濃縮池與板框壓濾機(jī)
污泥濃縮池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為4.5m×4.0m×5.0m，有效容積80m3，池超高0.5m。板框壓濾機(jī)型號(hào)為TJ-SBY25/630-U，過(guò)濾面積為25m2，外型尺寸為4410mm×1120mm×1200mm。板框壓濾機(jī)配套螺桿泵1臺(tái)，泵型號(hào)為G42-I，流量5m3/h，壓力0.6MPa，功率1.1kW。
3.9其他構(gòu)筑物
主要有風(fēng)機(jī)房、氣浮操作間、壓濾機(jī)房、控制室全部采用磚混結(jié)構(gòu)。風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)置兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，采用吸音材料，設(shè)有進(jìn)氣通風(fēng)消音孔，尺寸為4.0m×3.0m×3.5m；氣浮操作間內(nèi)放置1臺(tái)氣浮池、1臺(tái)加藥裝置，尺寸為9.0m×6.0m×3.5m；壓濾機(jī)房尺寸為8.0m×4.0m×3.5m；控制室內(nèi)放一臺(tái)電氣控制柜，采用PLC微電腦全自動(dòng)運(yùn)行控制，控制室尺寸為3.0m×3.0m×3.5m。
4運(yùn)行效果
該工程于2010年4月完成施工、調(diào)試，目前系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)到了污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978－1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具體處理效果如表2所示。
表2各處理單元污染物去除情況
Tab.2Pollutantsremovalsituationineachprocessingunit
5效益分析
項(xiàng)目總投資180.36萬(wàn)元，其中土建費(fèi)23.96萬(wàn)元，設(shè)備、材料費(fèi)156.4萬(wàn)元。
運(yùn)行費(fèi)用包括電費(fèi)、人工費(fèi)、藥劑費(fèi)。此項(xiàng)目處理設(shè)備的總裝機(jī)容量為27.47kW，電費(fèi)單價(jià)按0.5元/kWh計(jì)，故耗電費(fèi)為330元/d；該項(xiàng)目采用PLC系統(tǒng)進(jìn)行控制，自動(dòng)化程度較高，故日常運(yùn)營(yíng)只需2人，工資按每月1000計(jì)，人工費(fèi)為67元/d；項(xiàng)目運(yùn)行后，藥劑費(fèi)約為80元/d。合計(jì)，日處理費(fèi)用1.59元/m3。具體參見(jiàn)http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
6結(jié)論
氣浮+以UASB反應(yīng)器為主體的厭氧生物處理與以SBR主體的好氧生物處理工藝相結(jié)合，使得高濃度淀粉廢水得到了充分降解，出水水質(zhì)達(dá)到了污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978－1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)揮了良好的環(huán)境效益與社會(huì)效益。
本工程發(fā)揮了上流式厭氧污泥床反應(yīng)器的特點(diǎn)，它在工藝流程中起核心作用，此階段COD去除率達(dá)到了80%，減輕了后續(xù)SBR的處理壓力，為類似工程提供了范例。
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