UASB_CASS_混凝法处理淀粉废水的工艺

been obtained. Keywords starch wastewater UASB CASS
广东某淀粉厂以玉米为原料生产淀粉 ,该厂在日常生产 过程中每天排放高浓度有机废水约 2 kt 。 1 水量与水质
该厂废水主要来源于淀粉洗涤水和玉米浸泡水 ,另外还 包括少量地面冲洗水和厂区生活污水 ,水质水量见表 1 。
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由于厌氧池出水会有一定量的悬浮物 ,为了不影响后续 处理 ,故设厌沉池加以去除 ,所沉污泥经脱水后外运 。此外 用于厌氧出水中二价硫的去除 ,以利于后续好氧处理 。
设计采用平流式厌沉池 1 座 ,尺寸为 16m ×4m ×4. 5 m , 钢混结构 。水力停留时间 1. 5 h。 3. 5 CASS 反应池
收 ,监测运行结果如表 2 。
表 2 系统处理效果
mg/ L
UASB 反应器
好氧池
(混凝) 总排放口
பைடு நூலகம்
项目
进水 出水 去除率 进水 出水 去除率 出水 去除率
COD 8 900 1 335 85 % 1 268 135 89. 3 % 100 25. 8 % SS 4 600 786. 6 82. 9 % 724 176. 6 75. 6 % 73 58. 5 %
由于淀粉生产废水有机物浓度高 ,无毒 , 其 可 生 化 性 BOD5/ COD 大于 0. 5 ,属高浓度易生化有机废水 ,不易直接被 好氧生物降解 ,故应采用先以厌氧生物处理的废水治理工 艺 ,在众多厌氧生物处理工艺中 ,上流式厌氧污泥床 (UASB) 具有容积负荷高 、处理效率高的优点 。考虑到废水的有机物
表 1 废水水质 、水量
混合废水水量 / (m3·d - 1)
2 000
COD/ (g·L - 1)
4. 9～10
BOD5/ (g·L - 1)
3～6. 5
SS/ (g·L - 1)
3～5. 5
pH 4～5
处理要求达到广东省地方标准 《水污染物排放限
值》(DB44/ 26 - 2001) 的二级标准 ,即 COD ≤110 mg/ L ,BOD5 ≤30 mg/ L , SS ≤100 mg/ L ,NH3 - N ≤15 mg/ L ,色度小于 50 倍 ,pH :6～9 。 2 处理工艺
混凝过滤由管道混合器及过滤罐 ,投加 PAC 采用 泵 前 加 药 , 管 道 混 合 前 投 加 PAM。过滤采用 2 个 2. 8 m , H = 2. 5 m 的过滤罐 。 3. 8 污泥浓缩池
由于一沉池会产生一定量的污泥 ,同时厌氧 、好氧生物 处理系统也会产生一定量的剩余污泥 ,故必须进行污泥处 理 。重力浓缩法由于其贮存污泥能力强 、操作要求不高 、运 行费用低以及动力消耗小的优点 ,而且适用于浓缩初沉污泥
综合操作间面积为 250 m2 ,分为脱水机房 、鼓风机房 、配 电房 、泵房和值班室 ,砖混结构 。脱水采用 1 台 1. 0 m 带宽 的带式压滤机 。
4 处理效果
废水处理工程于 2004 年 8 月投入运行 ,经过 4 个多月调
试进入稳定运行状态 ,并于 2004 年 12 月通过环保部门验
CASS 系统采用 12 h 1 个周期 ,采用二段 A、O 运行方式 , 其中 A 段为 1 h ,O 段为 4 h ,此外 ,沉淀 1 h ,滗水 1 h。A 段 时启动水下搅拌机进行搅拌 ,使污泥与水充分接触 。
设 CASS 反应池 2 座 ,每座尺寸为 38m ×12m ×5. 5 m ,钢 混结构 。每座设搅拌器 2 台 。CASS 反应池 MLSS 为 4 g/ L , 污泥负荷 (BOD5/ MLSS) 为 0. 11 kg/ (kg·d) 。曝气采用鼓风曝 气 ,微孔曝气头 800 个/ 池 ,共计 1600 个 。CASS 周期为 12 h , 滗水率为 25 % ,鼓 风 机 参 数 Q = 30 m3/ min , H = 5 m ,功 率 55 kW ,共 3 台 , 2 用 1 备 。回 流 采 用 潜 污 泵 , 参 数 为 Q = 50 m3/ h , H = 10 m , P = 2. 2 kW ,2 台 ,每池 1 台 。 3. 6 集水池
由于废水具有一定的温度 ,采用中温厌氧消化 ,设计有机 负荷(COD) 为 9. 5 kg/ (m3 ·d) ,通过该处理工段可去除废水中 85 %以上有机物 ,同时所降解的有机物在厌氧细菌 (产酸和产甲 烷菌) 的作用下转化为沼气。沼气中 CH4 质量在 65 %左右。沼 气通过集气罩收集 ,不会对周围环境带来气味。
设计采用手动格栅 1 台 ,宽 600 mm ,栅 条 间 距 10 mm , 不 锈 钢 材 质 。格 栅 置 于格栅井内 。采用格栅井 1 座 ,尺寸 4. 0m ×0. 6m ×1. 5 m ,钢混结构 。 3. 2 调节池沉淀池
调节废水水质水量 ,从而避免对后续生物处理造成较大
图 1 处理工艺流程 的负荷变化 ,使生物处理正常运行受影响 。同时由于淀粉废 水中含有大量的悬浮物 ,采用简单的沉淀难以去除 ,故通过 调节多级沉淀加以去除 ,以保证后续处理系统正常运行 。
注 :表中数据为多次监测结果的平均值 。 5 主要经济技术指标
本工程总投资 450 万元 ,运行成本为 0. 84 元/ t (包括人 工费和折旧费) 。产沼气 8 075 m2/ d ,主要作为辅助燃料供 本厂使用 。
6 结论 工程工艺组合有以下特点 : COD 去除率高 ,布水均匀 ,
能保证微生物与基质的充分接触 ,抗冲击负荷能力强 ,容积 产气率高 ,能耗很低 ,整个系统完全自控 ,系统占地小 ,为其 它厌氧系统的 60 %左右 ,运行稳定 ,处理效果好 ;由于采用 了静止沉淀 ,出水水质较其它处理好 ;系统氧的利用率高 ,能 耗较其它处理低 15 %左右 ,系统完全自动控制 ,管理容易 , 系统不易出现污泥膨胀现象 。该工艺投产以来 ,运行稳定 , 获得了显著的社会效益和经济效益 。
及初沉污泥和活性污泥的混合污泥 ,因此应用范围广 。本处 理工艺采用重力浓缩法浓缩剩余污泥 。浓缩后污泥进行污
泥脱水 ,上清液回流至调节池 。 设计采用竖流式污泥浓缩池 1 座 ,钢混结构 ,水力停留
时间 12 h ,尺寸为 5. 0m ×5. 5 m。设 2 PN 污泥泵 1 台 。 3. 9 压滤机及加药装置
经过污泥浓缩池浓缩的污泥含水率为 95 %左右 ,本设 计选用带式压滤机作为污泥脱水装置 ,进一步降低污泥含水 率 ,减少污泥体积 。经带式压滤机脱水处理后 ,污泥含水率 降为 80 %左右 ,脱水后污泥可以直接外运 。
设计选用加药装置 2 套 。 3. 10 综合操作间
为保证污水处理装置的稳定运行 ,设置综合操作间 1 座 ,用作水泵房 、脱水机房 、操作间 、化验室及综合办公间等 。
污泥脱水 、干化的作用是去除污泥中的大量水分 ,从而 缩小其体积 、减轻其重量 。经过脱水 、干化处理 ,污泥含水率 从 96 %左右降到 80 %左右 ,其体积降为原体积的 1/ 10～1/ 5 ,有利于运输和后续处理 。带式压滤机具有能连续或间歇 生产及其操作管理简单等优点 ,在国内外应用广泛 。
( Guangdong Environmental Protection Engineering Research & Design Institute Guangzhou 510140) Abstract UASB - CASS - coagulation method is used to treat starch wastewater. The result shows that this technique can reduce investment and operating cost and produce methane that can be utilized ; the effluent can meet the standard ; so good economic and social benefits have
设调节沉淀池 1 座 ,钢混结构 ,水力停留时间 12 h ,尺寸 为 20. 0m ×15. 0m ×3. 8 m。调节池内需蒸汽加热 ,保证冬天 正常运行 。设自吸式提升泵 2 台 ,1 用 1 备 ;提升泵参数 Q = 90 m3/ h , H = 19 m ,功率 11 kW。 3. 3 UASB 系统
浓度较高 ,用厌氧 、好氧生物处理可能无法完全达标 ,应增加 物化处理系统以确保稳定达标 。故本方案拟采用 UASB + CASS + 混凝过滤处理工艺 。处理工艺流程见图 1 。 3 主要构筑物设计 3. 1 格栅
格栅可有效去除污水中的较大悬浮物 ,保护后续处理稳 定运行及提升泵的正常运转 。
CASS 工艺是“采用间歇反应器体系的连续进水 、周期排 水 、污泥回流 、延时曝气好氧活性污泥工艺”的简称 , CASS 在传统间歇进水的 SBR 工艺基础上进行改良 ,使得其在运 行时 ,仍旧保证在同一池中周期进行反应 、沉淀 、排水及空载 4 个工序 ,但又避免了间歇进水对前 、后处理装置的要求 ,故 CASS 反应池不需专设二沉池 ,从而减少占地 ,降低造价 。同 时可根据进水水质水量自动调整运行周期 ,以利于降低运行 费用 。采用内部污泥回流 ,可保证系统内有充足的微生物 , 使运行稳定 。本次设计 CASS 反应池采用离心鼓风机和微孔 曝气头相结合的方式进行充氧 ,具有氧利用率高 ,鼓风机消 耗功率低等特点 。系统自控采用 PLC 可编程控制器来实现 , 在调试阶段可以较 容 易 对 运 行 周 期 进 行 变 化 和 控 制 , 使 CASS 反应器的实际运行方式更接近实际需要和实际废水的 排放情况 。
由于淀粉废水的有机物浓度很高 ,虽经厌氧 + 好氧生化 处理 ,出水仍不能达到国家有关排放标准 ,废水中仍含有少 量的胶体及难降解有机物 。但通过生物处理后使其疏水性 增强 ,对混凝沉淀有利 。为了确保废水的稳定达标 ,在生化 处理后增加一段混凝过滤 ,以去除废水中残余的有机物 ,能 够使废水稳定达标 。