UASB工艺在处理淀粉废水中的应用(1).pdf

UASB 工艺在处理淀粉废水中的应用 张群绸 仝攀瑞 西安工程科技学院, 陕西 710048 高玉松 北京多元电气集团, 北京 102600 摘要 采用常温 UASB反应器为主要单元, 微动力好氧的滴滤床为辅的工艺处理食品废水。 工程运行表明 当进水 CODCr浓度为1 000～ 3 000 mg L时 , 出水 CODCr浓度可降至 50～ 90 mg L。 此工艺投资省、运行费用低、操作简单, 可获得 较好的经济效益和环境效益, 能广泛应用于淀粉废水处理的实际工作中。 关键词 食品工业废水 淀粉废水 上流式厌氧反应器 UASB 滴滤床 TF 1 工程概况 北京通州区某食品加工厂是以大豆及玉米为原 料,生产豆奶粉及玉米淀粉的中型企业 , 年产豆奶粉 为8 000～ 12 000 t , 玉米淀粉5 000 ～ 8 000 t 。该厂采 用亚硫酸法生产豆奶粉及玉米淀粉 。 生产过程中废水主要来源于浸泡 、 胚芽分离、纤 维洗涤和脱水等工序 。除此之外, 还有少量地面冲洗 水。废水的主要成分为淀粉、糖类 、 蛋白质、 纤维素等 有机物 。该工程设计水量为1 600 m 3 d, 处理后出水 水质执行污水综合排放标准 GB8978 -1996 中的一 级标准。 2 水处理工艺的确定 对食品加工 豆类、 玉米淀粉 废水的处理一般采 用物化法 如气浮、 混凝沉淀、吸附等 , 但其存在去除 效率不稳定、 运行费用高、管理操作不便等缺点。近 年来有将好氧法作为处理技术对食品加工废水进行 处理的 ,该法虽然对有机物的去除较好 , 但其运行费 用较高 。根据同行业废水治理现状 、 技术水平 ,采用 厌氧-好氧相结合的处理工艺 ,厌氧是该工艺的主体, 在众多的厌氧处理工艺中上流式厌氧污泥床 UASB 具有污泥浓度高 、 结构简单、 运行稳定、处理效率高的 特点 。好氧采用微动力消耗的滴滤床, 滴滤床 TF 是 一种基本无动力消耗的好氧处理技术 。该工艺已在 食品加工厂逐渐应用, 并取得了非常理想的运行 效果 。 3 废水处理工艺 3. 1 工艺流程 工艺流程见图 1。 3. 2 工艺流程说明 车间排放的废水流经粗细格栅 ,去除一些较大的 图1 工艺流程 悬浮物和漂浮物后进入调节池。废水在调节池停留 一定的时间匀质匀量后进入 UASB 反应器进行厌氧 处理 。UASB是利用兼性菌和厌氧菌来降解废水中的 有机物,将有机物分解成甲烷为主的污泥气。废水用 泵连续由反应器的底部以 0. 5 ～ 2. 5 m h 的上流速度 均匀进入污泥床和污泥悬浮层 ,与厌氧颗粒污泥充分 接触反应, 有机物被生物分解成沼气 。气 、 液 、 固形成 的混合液上升至三相分离器 , 颗粒污泥回流到污泥 床,沼气通过导管流入气柜作为锅炉燃料 ,UASB 反应 器出水进入滴滤床, 过量厌氧污泥进入污泥脱水机脱 水。废水在 UASB 反应器内虽然停留时间较短 ,但所 有的活细菌 包括颗粒污泥内部的细菌 都能对废水 中的有机物进行代谢 ,因此 UASB 反应器对有机物的 去除率是非常高的。滴滤床反应器 ,采取自动旋转布 水器均匀布水, 充分利用厌氧出水的高差而不需要机 械曝气,同时对滴滤床出水进行部分回流以降低滴滤 床的进水浓度 , 增加水力负荷 。废水经 UASB- TF 处 理后 ,95以上的有机物被去除。滴滤床出水进二沉 池经沉淀后, 去除大部分污泥 , 出水 pH 值、CODCr、 BOD5、 SS 等指标都能达到排放标准。污水在各个阶 段的去除量见表 1。 4 调试运行及处理效果 整个工艺的启动调试分为 4 个阶段。 4. 1 污泥驯化期 将UASB反应器的接种污泥用水化开并经筛网 25 环 境 工 程 2006年 4 月第24 卷第2 期 表 1 污染物在各阶段的去除情况mg L 构筑物CODCrBOD5SS 格栅调节进水3 0001 2002 500 池出水3 0001 200500 UASB反应器进水3 0001 200500 出水300120200 滴滤床进水300100200 出水902060 过滤后,泵入UASB 反应器 。投泥完毕后立即投配淀 粉废水进行浸泡 。污泥驯化期内采用间歇进水。待 出水 CODCr值降至进水 CODCr值的 75时, 再增加进 水时间和频率, 并逐步缩短进料的间隔时间 ,直至连 续 运 行。 此 时 CODCr的 污 泥 负 荷 应 控 制 在 2. 0 kg m 3d 以下。 4. 2 颗粒污泥形成阶段 由于有机负荷的逐渐提高 ,那些比较细小的和沉 降性能比较差的污泥将随水流出反应器 ,而重质污泥 则留在反应器内 。由于产气及其搅拌作用,留在反应 器内的污泥将在中质污泥颗粒的表面富集、 絮凝并生 长繁殖,最终形成粒径为 1 ～ 1. 5 mm 的颗粒状污泥。 此时 CODCr的污泥负荷在 2. 0～ 5. 0 kg m 3 d 。 4. 3 逐步提高负荷期 逐步提高进水量, 进水量分别为总水量的 20、 30、4090、100 9 个阶段进行 , 以出水 CODCr为主要监控指标 , 当出水 CODCr在一定的值下 能稳定运行 10 d 后 , 方可进入下一阶段提高水量。 连续运行一段时间后, 从反应器底部取泥样观察, 发 现了紧密球状颗粒污泥。主要由甲烷八叠球菌组成。 粒径为 0. 1～ 0. 5 mm ,颜色墨黑 ,边缘光滑, 在清水中 有较 好 的 沉 降 性 能 。 此 时 CODCr容 积 负 荷 为 3. 0 kg m 3d 左右。 4. 4 满负荷运行期 在这个阶段 ,越来越大的水力负荷把大量的沉降 性能差的絮状污泥冲出反应器 , 形成一层颗粒污泥 层。虽然颗粒污泥层厚度开始较小 ,但颗粒污泥却因 最先得到充足的营养, 而能够迅速地生长 ,致使厚度 不断 增 加, 最 终反 应 器 CODCr有 机负 荷 稳定 在 8. 0 kg m 3d 以 上, COD Cr去 除率 达 到 84. 3 ～ 91. 5。颗粒污泥多为黑色 , 部分为灰色, 颗粒较为 均匀 ,属丝菌颗粒,大部分直径为 1. 0～ 5. 0 mm 。 UASB 反应器的接种污泥取自北京某城市污水处 理厂脱水消化污泥, 好氧段的污泥取自该污水处理厂 的好氧脱水污泥。调试时首先将 UASB 反应器内升 温35℃左右 ,控制进水量在 100 m 3 h 左右, 白天进水 晚上停止进水, 注意观察液面 ,不让 UASB 和 TF 内污 泥流失。如果出水中带有大量污泥则停止进水,同时 控制 UASB 反应器进水总量 、进出水 pH 值 、温度, 将 UASB 反应器进水 pH 值控制在 6. 8～ 7. 2 之间 。然后 加大进水量 。经过一段时间的调试 ,系统调试成功并 投入正常运行。表 2是该系统的运行结果 。 表 2 废水处理系统效率 项目进水总出水去除率 CODCr mgL - 1 3 0009095. 5 BOD5 mgL - 1 1 2002098. 3 SS mgL- 12 5005098 pH5～ 67～ 8 运行水温中温常温 色度 倍802075 5 结论 1 活性污泥浓度高、处理效果好 , 出水水质清 辙、 稳定,出水悬浮物含量少。 2 厌氧段在无动力消耗下 ,去除有机物; 好氧段 滴滤床 几乎也是无动力消耗 ,这样的组合降低了废 水处理成本 。 3 污泥的产量少, 污泥性质稳定 , 并可回收沼 气。而且 UASB 在经过一段时间的运行后, 可生长出 较好的颗粒污泥 可直接外售 ,无需进行污泥处理 。 4 工程投资低、直接运行费用低、CODCr去除率 高 基本达到 95 以上 、 运行稳定、操作简便 。 5 UASB- TF 工艺的抗冲击负荷能力较好, 在有 一定波动情况下出水仍较稳定 ,也适合于季节性生产 的厂家。 参考文献 [ 1] 张兆昌. 水解酸化 -气浮-SBR 工艺处理豆制品废水的研究. 环境 工程, 1998, 6 5 19 -21. 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It is treated by a biochemical treatmenttechnology using UASB reactor under normal temperature as the main treatment unit, and trickle bed as the secondary unit. These technics show that the use of the saidtechnology notonly saves investment, lowers operational cost and simplifies operation but also producesusable methane while the waste water after treatment can meet the standard before discharged so that good economic and environmental results can be obtained. Keywords food -making waste water,wastewater of starch production and UASB TREATMENTOFEXPANSIBLEPOLYSTYRENEWASTEWATERBYPROCESSOF FLOCCULATIVE SEDIMENTATION -ACTIVE CARBON BIOLOGICAL TANK Liu Xiaodong Ni Ning Li Jiansheng et al 27 Abstract Expansible polystyrene EPSwastewater involves large quantities of organism containing benzene loop such as surfactant LAS and so on with high total P index and bad biodegradability. It is hard to treat it. The process of flocculative sedimentation-active carbon biological tank is adapted to treat EPS wastewater. When average CODCrof originalwastewater is 1 800mg L, thatof the effluent can reach about 80 mg Lwith the removal rate of 95. 5. The effluent quality remains stable and several quality inds of the effluent can meet the first class criteria specified in the national discharge standard. Keywords EPS wastewater, active carbon biological tank, delayed aeration and surfactant TREATMENT OF CHEMICAL WASTEWATER BY HYDROLYTIC ACIDIFICATION -A O PROCESS Liu Bozhi Liu Faqiang Ding Xuehong 29 Abstract Hydrolytic acidification-A O process is selected to treat chemical wastewater of high concentration due to the fact that the traditional activated sludge process has a low removal rate of NH3-N and the effluent CODCrcan not be up to standard steadily . The test results show that the new process has excellent denitrifying effect with CODCrand NH3-N meeting the first-order of the national emission standard. Keywords chemical sewage, hydrolytic acidification, A O process and biodenitrogenation THE DESIGN FOR FLUE GAS ATOMIZING HUMIDIFICATION OF SEMI-DRY FLUE GAS DESULFURIZATIONShi Yingjie Wang Fan Wang Hongmei et al 31 Abstract Humidification plays a key role in SO2removal for semi-dry flue gas desulfurization FGD. In the article. the analysis is derived that perance of air atomizing is more effective than that of mechanical atomizing. The calculation results show that drop size distribution of FM10 air atomizing nozzle can meet flue gas condition in evaporation. It is deduced that atomizing contrail angle is constrained in the flue gas and laying out of the nozzle in the duct unily to avoid drop from wetting wall. Fabric filter is supposed to be nice in heat preservation and easy in ash cleaning. A smooth -surfaced filter material is selected. Keywords semi -dry process, FGD, air atomizing nozzle and humidification TREATING VOCs-BEARING EXHAUST GAS BY ACTIVATED CARBON FROM SOLID WASTES Xie Liping Lin Weigang Yang Xuemin 34 Abstract The main influence factors on the adsorption to VOCs in exhaust gas with activated carbon from solid wastes SW-ACare investigated. The results indicated that the SW-AC can certainly be used for the purification process of VOCs -bearing exhaust gas. Keywords VOCs, adsorption, activated carbon and treatment of exhaust gas TREATMENT OF ODOR POLLUTION FROM AERATIONTANK FOR REFINERY BY FIXED BED ACTIVATED CARBON ADSORPTIONLu Qingfang Guo Bingbing 37 Abstract Odor treatment in aeration tank by means of fixed bed activated carbon adsorption has been studied. The subject under study is aimed at the sewage treatment plant in Jiujiang Petrochemical Complex Refinery of SINOPEC. The activated carbon IVP for desulphurization hydrogen sulfide and methanthioland the activated carbon BPL for adsorpting VOC benzene, methylbenzene and dimethyl benzenehas been chosen in the research at the pilot plant. The technology route removing the offensive odor from pollution gas has been worked out. Keywords offensive odor, activated carbon and adsorption 3 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 2,Apr. ,2006