利用气浮UASBSBR工艺处理红薯淀粉废水_李生

收稿日期:20060420;修回日期:20060529作者简介:李生(1970),男,河南淮阳人,工程师,主要从事环境监测及环境工程研究.第23卷第5期周口师范学院学报2006年9月Vol.23No5JournalofZhoukouNormalUniversitySept.2006利用气浮UASBSBR工艺处理红薯淀粉废水李生,李健,邵振卿,褚彬(周口市环境监测站,河南周口466000)摘要:红薯淀粉生产废水是高浓度有机废水,废水中主要含有糖类、蛋白质、纤维素、脂肪等污染物.应用气浮-UASB-SBR组合工艺处理此类废水,在某淀粉公司进行工程实施,结果表明:在进水COD=12000mg/L,BOD5=6400mg/L,悬浮物=800～1400mg/L的条件下,经过投药气浮UASBSBR组合工艺出水水质能达到(GB89781996)一级排放标准.同时采用投药气浮分离技术能够回收植物蛋白饲料,厌氧工艺可以回收沼气,具有很好的经济效益.关键词:红薯淀粉废水;投药气浮;二相厌氧;SBR中图分类号:TS23文献标识吗:A文章编号:16719476(2006)05008303红薯生产淀粉过程中产生大量的废水,这些淀粉废水有机物含量高,若不经过处理直接排放,其水中所含有的有机物,进入水体后迅速消耗水中的溶解氧,造成水体缺氧而影响鱼类和其他水生动物的生存;同时废水中悬浮物易在厌氧条件下分解产生臭气,恶化水质.由于中国淀粉生产工艺相对落后,资源的利用率较低,淀粉生产过程中大量的植物蛋白未加利用而随生产废水排放,不仅影响了环境卫生,而且造成了巨大的浪费.在淀粉废水处理过程中,如果能够同时回收植物蛋白,做到废水的资源化利用,将具有广阔的应用前景.1废水水质、水量某红薯淀粉厂废水主要来源于生产过程中的工艺废水(主要包括蛋白液、中间产品的洗涤水、各种设备的冲洗水等),废水中有机物含量较高,COD含量为12000mg/L,BOD5/COD=0.53,可生化性较好.废水处理工程的设计规模1000m3/d,处理后水质要求达到《污水综合排放标准》(GB89781996)一级排放标准,进水水质和排放标准见表1.表1废水的污染状况及执行的排放标准污染物进水设计值排放标准COD(mg/L)12000100BOD5(mg/L)640030悬浮物(mg/L)800～140060pH4.0～5.56～92废水处理工艺流程2.1处理工艺的确定红薯淀粉生产废水含有机质多、浓度高且悬浮物含量大,BOD5/COD=0.53,可生化性较好,同时在本工程中出水水质要求较高.考虑到以上因素,工艺选用物理与生化处理相结合的方式.物理法通过药剂投加、絮凝气浮工艺主要去除悬浮物、胶体物质及部分有机物,同时回收植物蛋白饲料.针对废水本身有机物浓度高的特点,生化处理采用厌氧好氧相结合的处理工艺.工艺流程见图1.2.2工艺设计说明原生产废水经机械格栅截留大块飘浮物后,进入调节池均匀调节水质与水量,调节池设机械搅拌装置,通过机械搅动使原水混合均质,阻止悬浮物沉淀,悬浮物随水流入气浮池.同时投加絮凝剂聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM),蛋白质为两性电解质,其等电点约为pH4.0～5.5,淀粉废水的pH值正好为蛋白质的等电点,因此淀粉废水中的蛋白具有自动凝聚的趋势.这种凝聚方式形成的絮粒很小,同时由于絮粒表面带有相同电荷及水化层的影响,絮粒很不稳定.加入无机高分子凝聚剂中和絮粒上的电荷,使絮粒易于靠近凝聚成较大的絮粒;加入有机高分子絮凝剂,可使絮粒之间通过吸附架桥作用形成较稳定的大絮团.无机凝聚剂主要是依靠中和粒子的电荷凝聚成絮粒,有机絮凝剂则主要依靠吸附架桥作用使絮粒凝聚成絮团,先加无机凝聚剂中和电荷,然后再加有机絮凝剂生成絮团,两者联合使用絮凝效果较好,而且可大大降低絮凝剂的用量[12].此工艺可回收淀粉废水中的植物蛋白,同时废水中COD以及悬浮物都有显著下降,减轻了后续处理工艺的负荷.气浮池出水流入UASB厌氧反应器,由于淀粉废水呈酸性,会使后续厌氧处理过程受到抑制,产甲烷菌不能承受低pH值的环境,UASB反应器运行的最佳pH值为6.8～DOI:牨牥牨牫牬牭牥牤jcnkijzknu牪牥牥牰牥牭牥牪牱图1污水及污泥处理工艺流程7.2[3].因此,本工程采用出水回流的方法用出水碱度调节pH值,虽然进水pH值有波动,但并不影响反应器的正常运行.在产酸菌和产甲烷菌的作用下,大部分的有机物分解为无机小分子物质和甲烷,剩余污泥进入污泥浓缩池,甲烷通过三向分离器收集净化处理后可以作为能源供生产、生活使用,出水则流入预曝气沉淀池.预曝沉淀池是厌氧处理单元和好氧处理单元之间的重要构筑物,其功能主要是去除厌氧出水的悬浮物和H2S等有害气体,增加水中的溶解氧,为好氧处理创造有利的条件[4].预曝沉淀池的出水自流