淀粉废水处理技术

1、废水处理的方法

a) 物理法——通过采取相应的物理过程（措施），分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物质的废水处理方法。主要有重力分离法（以沉淀、气浮、浮选的方式）；离心分离法，筛滤截留法。

b) 化学法和物理化学法——通过化学反应，传质作用和物理化学作用来分离，去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物质或将其转化为xx物质的废水处理方法。如中和、混凝、氧化、还原以及萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换、电溶析和反渗透等。

c)  生物化学法-——通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物质转化为稳定、无害的物质或简单无机物的废水处理方法。可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。

a、好氧生物处理法——指利用好氧微生物的代谢作用来处理废水，处理过程需要不断地向废水中补充大量的空气或氧气，以维持其中好氧微生物所需要的足够的溶解氧浓度。在好氧条件下，有机物被最终氧化为二氧化碳和水等，部分有机物被微生物同化而产生新的微生物细胞。其主要方法有：活性污泥法、吸附生物氧法、延时暴气法、生物膜法（生物接触氧化法、塔式生物滤池法、生物转盘法）等。

b、厌氧生物处理法——指利用厌氧微生物的代谢作用来处理废水的方法。处理过程中在无需提供氧气的情况下把有机物转化为沼气、水、新的细胞物质和少量的硫化氢、氨等无机物。沼气的主要成分是三之二的甲烷和三分之一的二氧化碳。

厌氧生物处理主要有以下几种方法：厌氧消化池、厌氧接触、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床反应器、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器、厌氧复合床反应器等等。

c、好氧生物处理法与厌氧生物处理法的主要对比

好氧生物处理法处理废水效果好，但其负荷较低，占地面积大，易堵塞、动力消耗大、运行成本高（高出厌氧10倍左右），适用对低浓度有机废水的处理。

厌氧生物处理法的优点：

①     把环境保护、能源回收秘生态良性循环结合起来，具有较好的环境效益和经济效益；

②     运行成本十分低廉；

③     运行过程能源需求很少却能产生大量的能源（沼气）

④     厌氧处理设备负荷高，占地少。

⑤     厌氧处理产生的剩余污泥量比好氧处理少得多（十分之至六分之一）

⑥     厌氧处理对营养氮和磷的需求量小。

⑦     厌氧处理适用高浓度有有机废水。

⑧     厌氧微生物可以在中止供给废水与营养的情况下保留其良好的生物活性和沉淀性能至少一年以上。因此特别适合于间断的或季节性的运行。如对木薯淀粉的废水处理。

厌氧生物处理法的缺点：

① 虽然负荷高去除有机物的{jd1}量也高，但其水COD尝试高于好氧处理，原则上仍需要后处理才能达到较好的排放标准。

② 厌氧微生物对有毒物质比较敏感。

③ 厌氧反应器初次起动过程缓慢，约需1个月以上。这主要是因为厌氧微生物增殖较慢所致。

上流式厌氧污泥床（ＵＡＳＢ）反应器技术

　　① UASB反应器原理

　　UASB反应器主要分为布水系统（进水和配水系统）、反应器罐体、三相分离器（气、液、固分离器）三个部分。

a、  布水系统

要求：Ⅰ.进水装置的设计命名分配致电各点的流量相同，确保单位面积的进水量基本相同，防止发生短路现象；Ⅱ.很容易观察进水管的堵塞，当堵塞发现后，必须很容易排除；Ⅲ．应尽可能地满足污泥床水力搅拌的需要，保证进水有机物与污泥迅速混合，防止局部产生酸化现象。

b、  反应器罐体

Ⅰ．钢筋混凝土结构

Ⅱ．钢板镀搪瓷拼装罐

Ⅲ．Lipp技术罐——Lipp罐（用不锈钢复合板制作）

不锈钢复合板由六层组成，从里到外依次为：不锈钢、联合层、镀锌层、碳钢板、镀锌层、油漆涂层，总厚度３－４mm。　

c、  三相分离器（Ｇ〈Ｓ分离器〉

功能：Ⅰ．能收集从分离器下的反应室产生的沼气；Ⅱ．使得在分离器之上的悬浮物（絮状污泥）沉淀下来并返回反应区。

４、ＵＡＳＢ反应器技术在处理木薯淀粉废水中的应用

　　①　废水特征：ＣＯＤ为12000mg/L左右；ＰＨ为３－５。此外一些厂家由于设备和工艺比较落后，废水中存在很多的细纤维，过多的细纤维对UASB反应器的正常运行将带来很大的负面影响。

②       废水中的主要有要污染物质：可溶性蛋白质、不溶性蛋白质、脂肪、淀粉

工作程序：

a、  接种启动　优先考虑现成的活性颗粒污泥接种；其次是采用城市污水处理厂的消化池内的消化污泥接种，而一般很难找到现成的活性颗粒污泥，所以多数采用消化污泥接种。

a-1．消化污泥的用量：６－8kg VSS／m³（VSS为绝干值）

a-2．启动初期的不力负荷：＜0.5m³／m³·h

a-3．启动初期的容积负荷：＜0.5 kg COD／m³·d

a-4．启动初期的污泥负荷：0.05－0.1 kg COD／kgSS·d

a-5．反应器内碱度：＞750mg CaCo₃／Ｌ

a-6．反应器的ＰＨ值：6.8－7.2

a-7．保持反应器内温度和ＰＨ值的稳定。

a-8．要求ＣＯＤ的去除率大于80%，否则降低水力负荷、容积负荷和污泥负荷。

b．负荷增加阶段。

b-1．当ＣＯＤ去除率稳定在80％以上，ＶＦＡ＜２００mg/Ｌ时，稳定进水负荷

５－７天不复，然后才拦高进水负荷。

b-2．容积负荷以每次递增0.5－１ kg COD／m³·d为直

b-3．容积负荷增加到设计值止。期间要求保持ＣＯＤ去除率在80％以上，ＶＦＡ＜２００mg/Ｌ，碱度{zh0}在１０００mg CaCo₃／Ｌ以上，出水ＰＨ值稳定在6.6以上。

C．二次启动

c-1．启动的的负荷：３kgCOD／m³·d

c-2．仿照初次启动时负荷增加方法增加负荷直至达到设计值．

5、应用效果（范例）

　　a．{dy}年　进水ＣＯＤ平均值9786 mg/Ｌ，出水ＣＯＤ平均值893 mg/Ｌ，ＣＯＤ去除率平均值90.8%；

    b．第二年（二次启动）　进水ＣＯＤ去除率平均值94。6％；

　　c．处理量：{dy}年每天处理1000－1400 m³／d；UAS第二年每天可处理1400－1800 m³／d（ＵＡＳＢ反应器为两个　18000×7200的Lipp罐）

　　d．沼气产量：从启动的{dy}天开始就有沼气生成，以后随着负荷的增加所生成的沼气也不断增加。ＵＡＳＢ运行正常后，每天生成的沼气量可高达7000－8000 m³，发热量180万大卡／小时左右，每小时可烘干淀粉3750kg。如果日产淀粉120t，则有90 t淀粉烘干所需的能源由沼气提供，即可以节约百分之七十五的煤或其他燃料，这一事实已经被实践所证明。

④　颗粒污泥的培养

　　颗粒污泥的形成是ＵＡＳＢ反应器成功的标志。

a．  时间：１－３个月或更长

b．  用絮状污泥（即消化池污泥）搁接种时，对不同的工业废水，颗粒污泥形成的时间和培养颗粒污泥的工艺条件各不相同。

c．  严格执行上述初次启动和二次启动时的工艺参数或设计者提供的工艺参数。

d．  综合运用生物化学、微生物学在各门学科的知识，对ＵＡＳＢ反应器进行认真地操作，严谨地检测，仔细地观察，为颗粒污泥的形成创造{zj0}的工艺条件。

⑥       ＵＡＳＢ反应器出水以后处理

尽管ＵＡＳＢ的ＣＯＤ去除率较高（80－95％），但由于进水的ＣＯＤ很高，所以ＵＡＳＢ了水的ＣＯＤ一般都在400－1000 mg/Ｌ）这个范围，有时甚至超过1000 mg/Ｌ,高达标(＜ 100 mg/)尚有一段距离，所以对ＵＡＳＢ出水要进一步处理。

a．  利用好氧生物处理法

b．  利用湿地和人工湿地处理法

6、木薯淀粉废水治理的投入产出分析

　　Ａ方案日产出率120t淀粉为例，环保投入420万元，可以使出水ＣＯＤ≤100 mg/Ｌ，即达标排放。

①前提：煤价0.35／kg；仅烧煤时吨淀粉耗煤200 kg；黄浆水的ＣＯＤ为10000 mg/Ｌ;洗薯水的COD为700 mg/Ｌ；电费0.6/kwh；黄桨水水量为15t水／t淀粉；ＵＡＳＢ出水ＣＯＤ为1000 mg/Ｌ。

②    产出

{dy}年用沼气烧炉可省一半的煤，第二年后后可省四分之三的煤。

{dy}年节约煤款：0.35×100×10000=350000元

第二年后第年节约煤款：0.35×150×10000=525000元

③  废水处理过程的运行费用

a．  人工工资：９人，每人每月1000元，4个月共36000元

b．  电费：装机70kw，以4个月（按120天计）全天运行，实际功率为50 kw计，电费为　　0.6×50×24×120=86400元

c．  辅料费用:：40000元

⑤              xxxx期：约12年

Ｂ方案：以日产120吨淀粉为例，环保投入400万元，可以使出水ＣＯＤ≤100 mg/Ｌ，即达标排放。

①     前提与Ａ方案相同

②     产出（与Ａ方案相同）

③    废水处理过程的运行费用

a．  人工工资（与Ａ方案相同）

b．  电费：装机20kw，以120天全天运行，实际功率放大器15 kw 计，电费为：

0.6×15×24×120＝25920元

　　c．辅料费用40000元

④ 　xxxx期：约10年（人工湿地收益未计入）

Ｃ方案：以日产120吨淀粉为例，环保投入320万元，可以使{dy}年出水ＣＯＤ≤1000mg/Ｌ（指平均值，下同）；第二年出水ＣＯＤ≤600 mg/Ｌ。

①     前提（与Ａ方案相同）

②     工艺路线（与Ａ方案的a、b相同）

③     产出（与Ａ方案相同）

④     废水处理过程的运行费用（与Ｂ方案相同）

⑤     xxxx期：约８年

６．排污收费的计算方法（２００３年７月１日起执行）

以每产10000吨淀粉为例，若不做任何合理设施，则取全额排污费为：

①     0.7×0.1×30×10000＝21000元

②     0.7×2×0.6×15×10000＝126000元

③     0.7×2×9.9×15×10000＝2079000元

④     合计：2226000元，即第吨淀粉收取排污费为222.6元。

７、建议

①如果国家环保部门在收取排污费时执行未十分严格，建议厂家在治理废水时采用上述第５单元的Ｃ方案为宜。

②如果国家环保部门在收取排污费时执行十分严格，则建议厂家在治理废水时采用上述第５单元的Ｂ方案为宜。