UASB+活性污泥法處理玉米淀粉生產(chǎn)廢水*

白 斌，翟書晉

（1.新鄉(xiāng)市環(huán)境保護科學(xué)設(shè)計研究院，河南 新鄉(xiāng) 453000;2.新鄉(xiāng)市鳳泉區(qū)環(huán)境保護監(jiān)測站，河南 新鄉(xiāng) 453000）

玉米淀粉生產(chǎn)廢水成分復(fù)雜，主要有機污染物含有淀粉(多聚核糖)、蛋白及其降解中間體等［1］。廢水中污染物一般在CODcr=8000～15000mg/L，BOD5=4000～7000mg/L，SS=1000～3000mg/L之間，若不經(jīng)過處理直接排放，將消耗水體中的溶解氧，同時廢水中懸浮物易在厭氧條件下分解產(chǎn)生臭氣，惡化水質(zhì)。

某生產(chǎn)玉米淀粉企業(yè)廢水排放量為120t/d，生產(chǎn)廢水在進(jìn)入污水處理站前加設(shè)了離心、過濾等措施，提高廢水中干物的回收，降低了廢水污染物負(fù)荷，使廢水CODcr濃度降至8000mg/L左右，本工程采用UASB+活性污泥工藝處理生產(chǎn)廢水，保證了廢水出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

1 廢水來源及水質(zhì)

1.1 生產(chǎn)工藝

玉米淀粉生產(chǎn)工藝見圖1。

圖1 玉米淀粉生產(chǎn)工藝流程圖

1.2 設(shè)計水質(zhì)水量

該淀粉企業(yè)廢水處理站設(shè)計規(guī)模為120m3/d，廢水主要來源于生產(chǎn)過程中的工藝廢水(主要包括蛋白液、中間產(chǎn)品的洗滌水、各種設(shè)備的沖洗水等)，廢水中有機物含量較高，可生化性較好。根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求其排水水質(zhì)達(dá)到《淀粉工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 25461－2010)限值，設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

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2 廢水處理工藝

2.1 工藝確定

廢水本身含有機質(zhì)多、濃度高，廢水BOD5/CODcr=0.51，可生化性較好?？紤]上述因素，工藝選用物理與生化處理相結(jié)合的方式。生化處理采用厭氧－好氧相結(jié)合的處理工藝。物理法通過投加混凝劑去除懸浮物、膠體物質(zhì)及部分有機物。

2.2 工藝流程

經(jīng)格柵預(yù)處理后的廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，然后打入UASB反應(yīng)器，去除大部分的有機物后，再進(jìn)入曝氣池，利用好氧污泥進(jìn)一步降解有機污染物，經(jīng)二沉池泥水分離后，最后流入混凝沉淀池，通過混凝沉淀去除廢水中的SS，使廢水達(dá)標(biāo)排放。處理工藝流程見圖2。

圖2 污水處理工藝流程圖

2.3 工藝說明

1)該公司生產(chǎn)廢水的水質(zhì)水量隨時間變化很大，為保證處理設(shè)備高效穩(wěn)定地運行，與生產(chǎn)周期相協(xié)調(diào)，由于廢水排放過程中水量和水質(zhì)的不均勻性，使得廢水的流量和濃度在晝夜內(nèi)有劇烈的變化。故設(shè)調(diào)節(jié)池一座，避免對后續(xù)生物處理造成較大的負(fù)荷變化，使生物處理正常運行不受影響。由于淀粉廢水呈酸性，會使后續(xù)厭氧處理過程受到抑制，產(chǎn)甲烷菌不能承受低pH值的環(huán)境，UASB反應(yīng)器運行的最佳pH值為 6.8 ～7.2［2］，故在此投加片堿，調(diào)整廢水 pH 值。

2)UASB是升流式厭氧污泥床的簡稱，是高效厭氧生物反應(yīng)器，反應(yīng)器中能夠形成顆粒狀污泥，具有容積負(fù)荷和處理效率高、耐沖擊能力和運行穩(wěn)定強的特性。經(jīng)UASB反應(yīng)器，80%以上的有機污染物去除，轉(zhuǎn)化為沼氣與剩余污泥。每個UASB反應(yīng)器配有一個水封，保證沼氣系統(tǒng)不影響UASB反應(yīng)器的運行獨立性。為保證UASB反應(yīng)器中的溫度，在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)加熱裝置，設(shè)恒溫加熱器，利用生產(chǎn)廢熱以及補充必要的蒸汽，可使UASB反應(yīng)器在中溫狀態(tài)下進(jìn)行厭氧反應(yīng)，控制水溫為35±2℃，夏秋季節(jié)不加蒸汽，利用自然水溫。

3)活性污泥池利用污水中的菌膠團在好氧條件下分解有機污染物，最終將其分解為二氧化碳和水［3］，以達(dá)到凈化污水的目的。

4)混凝反應(yīng)沉淀池通過投加混凝劑的方式去除剩余的有機物。

5)二沉池剩余污泥和混凝沉淀池污泥均流至污泥濃縮池，濃縮后經(jīng)板框式壓濾機脫水后外運，壓濾后的污泥主要是死的微生物及其殘留物。

2.4 主要構(gòu)筑物及工藝參數(shù)

處理工程主要構(gòu)筑物由調(diào)節(jié)池、UASB反應(yīng)器、活性污泥池、二沉池、混凝沉淀池、污泥濃縮池組成。其設(shè)計參數(shù)見表2。

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3 運行效果

經(jīng)調(diào)試運行，出水水質(zhì)較好，由具有資質(zhì)的環(huán)境監(jiān)測單位對工程出水進(jìn)行了監(jiān)測，運行監(jiān)測效果見表3。

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由表3監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，最終出水水質(zhì)為CODcr:90 mg/l、BOD5:20mg/l、SS:20mg/l。各項污染因子均達(dá)到了《淀粉工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 25461-2010)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4 經(jīng)濟技術(shù)分析

該廠污水處理站設(shè)計處理水量120 m3/h，工程總造價60萬元，勞動定員3人。廢水處理裝置的運行費用約為2.17元/t廢水，企業(yè)從經(jīng)濟上是可以承受的。從以上經(jīng)濟、技術(shù)分析，該工程處理工藝技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理，能保證廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

5 結(jié)論及經(jīng)驗

采用UASB+活性污泥工藝處理玉米淀粉廢水具有工藝簡單、運行可靠、占地面積小、污水處理設(shè)備種類和數(shù)量少、節(jié)省投資、日常維護簡單的特點。工程運行實踐表明，該工藝運行穩(wěn)定，各項污染物指標(biāo)能夠達(dá)到《淀粉工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 25461-2010)的要求。由于出水水質(zhì)較好，可對出水進(jìn)行深度治理，處理水可考慮回用于廠區(qū)綠化、道路保濕及沖廁雜用水。

［1］蔡晶，柴社立.玉米淀粉廢水處理技術(shù)［J］.環(huán)境工程，2007，(1):72－74.

［2］王凱軍，秦人偉.發(fā)酵工業(yè)廢水處理［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

［3］王郁.水污染控制工程［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2008.