白 斌,翟書晉
(1.新鄉(xiāng)市環(huán)境保護(hù)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(hù)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(jī)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)。
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
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(jī)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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廢水本身含有機(jī)質(zhì)多、濃度高,廢水BOD5/CODcr=0.51,可生化性較好。考慮上述因素,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(jī)物。
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(jī)物后,再進(jìn)入曝氣池,利用好氧污泥進(jìn)一步降解有機(jī)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
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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)行穩(wěn)定強(qiáng)的特性。經(jīng)UASB反應(yīng)器,80%以上的有機(jī)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(yùn)行獨(dú)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(bǔ)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(tuán)在好氧條件下分解有機(jī)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(jī)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(jī)脫水后外運(yùn),壓濾后的污泥主要是死的微生物及其殘留物。
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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經(jīng)調(diào)試運(yùn)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(yùn)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。
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(yùn)行費(fèi)用約為2.17元/t廢水,企業(yè)從經(jīng)濟(jì)上是可以承受的。從以上經(jīng)濟(jì)、技術(shù)分析,該工程處理工藝技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理,能保證廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
采用UASB+活性污泥工藝處理玉米淀粉廢水具有工藝簡單、運(yùn)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(hù)簡單的特點(diǎn)。工程運(yùn)行實踐表明,該工藝運(yùn)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.