木薯淀粉废水治理技术与方案

木薯淀粉废水治理技术方案

第一章废水处理的方法

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无毒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：

●把环境保护、能源回收良性循环结合起来，具有较好的环境效益和经济效益；

●运行成本十分低廉,却能产生大量的能源（沼气）

●厌氧处理设备负荷高，占地少。

●厌氧处理产生的剩余污泥量比好氧处理少得多（六分之一左右）

●厌氧处理对营养氮和磷的需求量小。

●厌氧处理适用高浓度有有机废水。

●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。

第二章木薯淀粉废水的特性

木薯淀粉的生产过程实际上就是一个物理分离过程，将原料中的淀粉与纤维素、蛋白质、脂肪、无机物等其他物质分开。加工工艺是根据淀粉不溶于冷水和其密度大于水的性质，采用专用机械设备，将淀粉从水的悬浮液中分离出来，从而达到回收淀粉的目的。木薯淀粉采用湿法加工工艺，包括滚筒清洗、二次碎解、浓浆筛分、旋流除砂、二级分离、脱水烘干、风冷包装等环节。

木薯淀粉的生产工艺流程图及主要产污环节如下：

鲜木薯

水清洗

外卖

从以上工艺流程图可以知道木薯淀粉生产废水主要来源于洗涤、筛分、精分等工艺过程。这些废水含有大量的有机污染物，如可溶性蛋白质、不溶性蛋白、淀粉、脂肪、糖类等，另外还含有一定量的挥发酸、灰分及粗提和精提过程中分离出来的

为15000mg/L左右，PH 为3～ 5.5。

大量木薯渣和悬浮物。废水的COD

cr

第三章木薯淀粉废水治理方案选择

木薯淀粉废水中的黄浆水水量大、浓度高，同时可生化性较好，有很高的综合利用价值。根据黄浆水这种特性，易采用运行耗能较少，同时又能够产生沼气能源的厌氧生物处理方法，就目前各种废水处理技术水平而言，几乎没有任何方法能够以更低的成本将这种废水处理到同样的水平。同时黄浆水仅靠厌氧分解又很难达标，必须进行好氧处理来进一步降解污水中的有机物使出水最终达标排放。

洗木薯水中主要含木薯皮、木薯块，和大量的泥沙等固体物质，同时含少量氰根离子（氰根离子很容易被氧化）。洗木薯水经过过滤除皮、沉砂，然后合并厌氧出水一起进入好氧部分进行处理。

目前国内海南、广东木薯淀粉厂废水治理起步较早，大部分厂家在环保治理方面也走了很多弯路，近几年被广大厂家认可并广泛采用的厌氧反应器是上流式厌氧污泥床反应器（Upflow Anaerobic Sludge Blanket），即UASB反应器，该技术最早是由荷兰引进的。该技术经国内专家十几年的研究开发和大量的工程实际应用，工艺更加完善，培养出了大量高效颗粒化的厌氧污泥，沉降性能好，处理效果好，倍受国内环保界的重视。

海南、广东一些木薯淀粉厂废水治理的工艺流程为：

洗木薯水 黄 浆 水

蒸汽

碱液

达标排放

第四章 工艺的设计

1、预处理设施

一般预处理系统包括粗格栅、细格栅或水力筛、沉砂池、调节池、营养盐和pH 调控系统。格栅和沉砂池的目的是去除粗大固体物和无机的可沉固体，这对对于保护各种类型厌氧反应器的布水管免于堵塞是必需的。当污水中含有砂砾时，对于木薯淀粉废水来讲，怎么强调去除砂砾的重要性也不过分。不可生物降解的固体，在厌氧反应器内积累会占据大量的池容，反应器池容的不断减少最终将导致系统完全失效。

由于厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于木薯淀粉废水建适

当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。在调节池中设有沉淀池时，容积需扣除沉淀区的体积；根据颗粒化和pH调节的要求，当废水碱度和营养盐不够需要补充碱度和营养盐(N、P)等；可采用计量泵自动投加酸、碱和药剂，通过调节池水力或机械搅拌达到中和作用。

同时，酸化池或两相系统是去除和改变对厌氧过程有抑制作用的物质、改善生物反应条件和可生化性也是厌氧预处理的主要手段，也是厌氧预处理的目的之一。仅考虑溶解性废水时，一般不需考虑酸化作用。对于复杂废水，可在调节池中取得一定程度的酸化，但是完全的酸化是没有必要的，甚至是有害处的。因为达到完全酸化后，污水pH会下降，需采用投药调整pH值。另外有证据表明完全酸化对UASB 反应器的颗粒过程有不利的影响。对以下情况考虑酸化或相分离可能是有利的：

1) 当采用预酸化可去除或改变对甲烷菌有毒或抑制性化合物的结构时；

2) 当废水存在有较高的Ca2+时，部分酸化可避免颗粒污泥表面产生CaCO3结垢；

3) 当处理含高含悬浮物和/或采用高负荷，对非溶解性组分去除有限时；

4) 在调节池中取得部分酸化效果可以通过调节池的合理设计取得。

2、UASB反应器的设计

采用有机负荷(q)或水力停留时间(HRT) 设计UASB反应器是目前最为主要的方法。一旦q或HRT确定，反应器的体积(V)可以很容易根据公式(1或2)计算。对某种特定废水，反应器的容积负荷一般应通过试验确定。

V = QS o/q(1)

V =KQ.HRT(2)

式中：Q---废水流量，m3/d；S o---进水有机物浓度，gCOD/L或gBOD5/L。

1) 反应器的体积和高度

采用水力停留时间进行设计时，体积(V)按公式(1)或(2)计算。选择反应器高度的原则是设计、运行和经济上综合考虑的结果。从设计、运行方面考虑：高度会影响上升流速，高流速增加系统扰动和污泥与进水之间的接触。但流速过高会引起污泥流失，为保持足够多的污泥，上升流速不能超过一定的限值，从而使反应器的高度受到限制；高度与CO2溶解度有关，反应器越高溶解的CO2浓度越高，因此，pH