淀粉及淀粉糖廢水處理工藝研究與工程實(shí)踐

　　摘要：該文重點(diǎn)闡述了PEIC厭氧狀態(tài)反應(yīng)器+A2/O等傳統(tǒng)的活性污泥法池工藝中對淀粉和淀粉糖工業(yè)廢水的處理方法，并對工藝的其他結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了簡要說明，試圖通過探討淀粉和淀粉糖廢水處理的不同方式并運(yùn)用于工藝實(shí)際，從而更好的解決淀粉和淀粉糖工業(yè)廢水。

　　關(guān)鍵詞：淀粉;淀粉糖;廢水處理

　　1、概述

　　淀粉很容易地在谷物中得到，且物價(jià)比較低廉，是自然界中最寶貴的原材料之一，并能夠利用化學(xué)和物理以及生物的方式進(jìn)行加工。淀粉在許多行業(yè)中都有著廣闊的應(yīng)用，例如淀粉經(jīng)發(fā)酵后能夠制造味精，有機(jī)酸，檸檬酸，醇等有機(jī)化工產(chǎn)物，也能夠利用變性的方法形成各種衍生物，以及將淀粉水解形成葡萄糖等，這就成為了淀粉制糖的物質(zhì)基礎(chǔ)。

　　伴隨我們民族經(jīng)濟(jì)與社區(qū)的快速發(fā)展，我國的淀粉產(chǎn)業(yè)也將迎來更快的蓬勃發(fā)展。因此針對淀粉等工業(yè)廢水問題的解決需求也在日益加劇，世界各國環(huán)保從業(yè)者間針對淀粉處理工藝技術(shù)問題開展了廣泛深度的研討。

　　筆者有幸參加了某公司廢水工程的工藝研發(fā)，設(shè)計(jì)與施工，在設(shè)計(jì)階段獲得了關(guān)于該廠所提出的工業(yè)廢水的一個(gè)比較詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料，并通過反復(fù)推敲研究設(shè)計(jì)計(jì)算，得出了一個(gè)意義與作用重大的工藝技術(shù)路線，并付諸實(shí)施，已檢查和驗(yàn)證完成并且運(yùn)行情況良好。該處理系統(tǒng)入水量約為4600m3，COD高達(dá)10000mg/L，經(jīng)處理后的出流COD約為60mg/L，總?cè)コ蕿?9.4%，有很大的去除效果，該工程項(xiàng)目總共投入資金為1289.28萬元，日處理污水量4600m3，噸處理費(fèi)1.26元。

　　2、廢水來源及其特征

　　該系統(tǒng)處理工業(yè)廢水主要為玉米制糖工業(yè)廢水和玉米淀粉工業(yè)廢水。

　　2.1、玉米制糖廢水來源與特點(diǎn)

　　玉米制糖廢水主要來自于制糖過程中，通過離子交換柱所形成的廢水，在包裝桶洗滌過程中形成部分廢水，過濾布的洗滌過程形成部分廢水，以及設(shè)備洗滌和潔凈使用水。同時(shí)玉米的洗滌液呈潔白，且懸浮物較多;而離子交換柱所生成的污水中鹽堿值較高，最大時(shí)一般鹽堿值達(dá)到了10000mg/L ，污水呈黃色，但該污水的含量是變化的，該污水的一般鹽堿為10000mg/L以下，但經(jīng)混合后，污水的一般鹽堿會(huì)減少，不影響生物處理體系的正常工作。

　　2.2、玉米淀粉廢水來源與特點(diǎn)

　　玉米淀粉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水為工藝水和冷凝水，當(dāng)中CODcr約18000mg/L。 玉米淀粉在生產(chǎn)中形成的蒸發(fā)冷凝水的pH值較低，在2-4左右，污水中還存在著少量的SO2等。而沉降罐內(nèi)出流的水pH值在2-3左右，含沉降罐上清液，則出水十分混濁。

　　2.3、混合廢水的水質(zhì)特點(diǎn)

　　混合后的廢水量約為2000m3/d，CODcr到達(dá)了5000mg/L，屬高化學(xué)濃度范圍的有機(jī)合成污水工業(yè)，pH約為4-12，一般偏酸，但廢水中的懸浮液成分含量和色度都較高，廢水中總磷的一般化學(xué)濃度約為35mg/L， 已超出國家排污準(zhǔn)則規(guī)范。

　　3、廢水處理工藝

　　3.1、工藝特點(diǎn)

　　本工藝主要采用了PEIC厭氧反應(yīng)器技術(shù)和A2/O活性化污泥池等工藝技術(shù)，處理效率較高，所形成的沼氣和細(xì)顆粒污水也可作為資源加以再利用，為公司創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　3.2、工藝單元說明

　　集水井，主要匯集由淀粉廠和制糖廠產(chǎn)生的綜合污水。

　　初沉池。平流型沉淀池結(jié)構(gòu)簡潔，沉積效率較好，工作特性平穩(wěn)，應(yīng)用范圍較廣。故本系統(tǒng)將使用平流型沉淀池，以消除污水中的懸浮液。

　　調(diào)節(jié)池。由于生活廢水的水質(zhì)變動(dòng)很大，故設(shè)有一個(gè)調(diào)節(jié)水池，對工業(yè)廢水進(jìn)行均質(zhì)或均量處理，以確保水生物處理體系的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　配水井，配水井的配置大井中，設(shè)有加溫控制系統(tǒng)和pH調(diào)整控制系統(tǒng)各一個(gè)，以保持廢水溫度與pH恒定，并確保厭氧反應(yīng)的完成。

　　PEIC 厭氧反應(yīng)器，PEIC厭氧反應(yīng)器，是我公司通過借鑒、消化吸收和完善了國內(nèi)、國際上最先進(jìn)的厭氧狀態(tài)處理技術(shù)，而產(chǎn)生的比較適應(yīng)國情的獨(dú)有的尖端技術(shù)，屬于第3代厭氧反應(yīng)器，一般有四種各個(gè)主要功能部門構(gòu)成：攪拌區(qū)、膨脹區(qū)域、精加工區(qū)域和再循環(huán)部門。PEIC厭氧反應(yīng)器一般具備下列特性：

　　體積荷重率高，水力持續(xù)時(shí)間短。PEIC厭氧反應(yīng)器生物量大(可超過60g/L)，且廢水齡較長。尤其是它同時(shí)存在著內(nèi)、外部循環(huán)，所以傳質(zhì)效率很好。為了處理高濃度的有機(jī)廢水，進(jìn)水體積負(fù)荷量做到了25kgCOD/(m3.d)。

　　抗沖擊負(fù)載高。在PEIC厭氧反應(yīng)堆中，當(dāng)COD負(fù)載提高時(shí)，沼氣的生成量也相應(yīng)提高，因而，產(chǎn)生內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的氣體增多。當(dāng)進(jìn)行高含量有機(jī)廢水時(shí)，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的氣體流速可超過正常進(jìn)水流量的10-20倍。廢水中的高氧氣含量和有害物質(zhì)得以完全稀釋，大大降低了危險(xiǎn)程度，也因而增加了反應(yīng)堆的耐沖擊性能載荷;在COD載荷較低時(shí)，沼氣生產(chǎn)率也大大降低，因而產(chǎn)生了減少的內(nèi)循環(huán)流量。就這樣，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)實(shí)際為反應(yīng)堆提供了手動(dòng)均衡COD沖擊載荷的功能。

　　減少化學(xué)藥劑投量，減低運(yùn)營成本費(fèi)用。PEIC厭氧反應(yīng)器體內(nèi)密閉式循環(huán)系統(tǒng)，對pH值產(chǎn)生了舒緩效應(yīng)，使化學(xué)反應(yīng)堆內(nèi)的pH值穩(wěn)定。也可以大大降低進(jìn)水的投堿量，因此節(jié)省了藥物劑型用量，并大大降低了操作花費(fèi)。

　　4、工程調(diào)試和運(yùn)行

　　4.1、顆粒污泥的接種

　　具備調(diào)試條件后，厭氧反應(yīng)器開始接種顆粒污泥。注射的菌株選擇的是在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)中的厭氧化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)的較好的粒子污水菌株，經(jīng)過了一段時(shí)間馴化后的活力較好的菌株。注射前先采取回流加熱或其他方法提高厭氧反應(yīng)器內(nèi)溫度至35℃以下，然后再使用在工廠中生產(chǎn)含量相對較少的污水(限制混合液濃度在2000mg/L以下)，利用螺桿泵或利用排泥管流入?yún)捬醴磻?yīng)器的方式完成注射，這樣一來既能使污泥分配平衡又減少了污水的粉碎損失量。然后步入了反應(yīng)器運(yùn)行調(diào)試的四大階段：。

　　4.2、運(yùn)行效果

　　廢水處理工程通過歷時(shí)2個(gè)多月的調(diào)試工作與運(yùn)營，處理過程水質(zhì)、水量均通過國家有關(guān)權(quán)威部門的現(xiàn)場檢測，全部滿足了設(shè)計(jì)指標(biāo)。 環(huán)保部門監(jiān)測結(jié)果如下表1.

　　結(jié)束語：該污水處理站總體設(shè)計(jì)方案中選用了目前在國內(nèi)外領(lǐng)先和完善的生物厭氧狀態(tài)處理技術(shù)，而工程設(shè)計(jì)中采用的裝置均為國際先進(jìn)、節(jié)能裝置，既注重處理技術(shù)的先進(jìn)性，也注重系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定安全性，既大大降低了建設(shè)工程造價(jià)，也提高了印染廢水效益 ，從而切實(shí)地實(shí)現(xiàn)了工程經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境效益與社會(huì)效益的統(tǒng)一。

　　參考文獻(xiàn)：[1]王棵旭，劉紅斐，王亞婷，趙地順，翟建華，屈冠偉. 淀粉接枝共聚物的合成及在金屬緩釋方面的研究進(jìn)展[J]. 應(yīng)用化工，，：1-7.

　　[2]檀勝，蘇儀，杭曉風(fēng)，萬印華. 離心-絮凝沉淀-膜分離處理紅薯淀粉廢水的研究[J]. 水處理技術(shù)，2021，47(10)：80-84+89.

　　[3]李雅豪，李長青，賈夢楊，王激清，孔祥宇，張梅. 馬鈴薯淀粉廢水、廢渣處理及農(nóng)田利用途徑[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊，2021，(07)：268-270.

　　[4]趙永順，柳洋，陳正軍. 氧化硫硫桿菌在淀粉糖廢水原位除臭應(yīng)用初探[J]. 凈水技術(shù)，2021，40(S1)：381-385.

　　[5]李梅. 以淀粉為碳源的碳微球在工業(yè)水處理廢水中的吸附分析[D].天津工業(yè)大學(xué)，2021.

　　[6]孫振江，佟毅，劉桂文，朱杰，陳勇. 基于改性填料的MBBR工藝高負(fù)荷處理淀粉糖廢水的應(yīng)用研究[J]. 生物加工過程，2021，19(03)：288-293.

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