淀粉廢水處理技術(shù)淺談

于福德

本工程技術(shù)主要基于兩個(gè)目標(biāo)，一是實(shí)現(xiàn)淀粉廢水達(dá)標(biāo)排放，二是將蛋白質(zhì)回收。由于淀粉廢水自身的特點(diǎn)，懸浮物比較高，可生化性良好，所以擬采用物理+生化的綜合處理技術(shù)，即氣浮+厭氧處理+好氧處理。

由于生產(chǎn)廢水中含有大量的固體懸浮物，如果用生化法去除將要消耗大量的能源，并且不能回收利用蛋白質(zhì)。所以采取混凝氣浮的工藝去除廢水中的懸浮物，并且回收蛋白質(zhì)。生產(chǎn)廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)以后，以基本均一的流量和濃度進(jìn)入氣浮單元。氣浮分離出的浮渣可以出售進(jìn)行綜合利用。清液進(jìn)入生化處理。

厭氧工藝——厭氧工藝包括水解酸化池和UASB反應(yīng)池。廢水經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入水解酸化池。水解三化池的主要作用有兩點(diǎn)：一是在水解酸化池內(nèi)，廢水中的大分子有機(jī)物被分解成小分子的乙酸，丙酸等有機(jī)物，有利于后續(xù)UASB的進(jìn)一步降解;二是進(jìn)一步起到調(diào)節(jié)和均和水質(zhì)水量的作用，保證后續(xù)工藝的水質(zhì)水量平穩(wěn)。

UASB反應(yīng)器由反應(yīng)區(qū)和三相分離區(qū)組成。在反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留有大量的厭氧污泥，這些具有良好絮凝和沉降性能的污泥在反應(yīng)器下部形成顆粒污泥床層，污泥濃度非常高（可達(dá)40～70gVSS/L）。廢水從反應(yīng)器底部引入后與污泥層混合接觸，其中的有機(jī)污染物被厭氧微生物吸附分解，同時(shí)產(chǎn)生沼氣。反應(yīng)器上部設(shè)有三相分離器，將污泥、廢水和沼氣分離開，污泥回流入反應(yīng)器以維持足夠的污泥濃度，廢水流入下一級處理，沼氣經(jīng)收集后可以加以利用。

好氧工藝——延時(shí)曝氣活性污泥法。廢水的好氧處理是指通過向廢水中供氧，利用好氧微生物的生命活動(dòng)將有機(jī)污染物氧化分解。好氧工藝按操作方式的差別可分為活性污泥法和生物膜法?；钚晕勰喾ㄊ抢脧U水中培養(yǎng)的富含好氧微生物的菌膠團(tuán)（活性污泥），對有機(jī)物進(jìn)行強(qiáng)有力的吸附分解。菌膠團(tuán)懸浮于廢水中，無需載體，因此活性污泥法又稱懸浮生長法。而生物膜法是在廢水中放置一定種類和數(shù)量的載體，使載體表面生長生物膜，利用生物膜將有機(jī)物氧化分解。

目前國內(nèi)最為流行的生物膜法是接觸氧化法。

活性污泥系統(tǒng)主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流裝置以及曝氣設(shè)施等構(gòu)成。廢水在曝氣池中進(jìn)行曝氣充氧，充氧的同時(shí)使活性污泥呈懸浮狀態(tài)，并與廢水充分接觸。廢水中的懸浮固體和膠體物質(zhì)首先被污泥吸附，進(jìn)一步可將其中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為溶解狀態(tài)。溶解性有機(jī)物被污泥中的微生物吸收作為自身的營養(yǎng)，代謝轉(zhuǎn)化為生物細(xì)胞，并氧化為最終產(chǎn)物二氧化碳和水，廢水由此得到凈化。

SBR從興起至今只有十幾年時(shí)間，許多研究工作剛剛起步，缺乏科學(xué)的設(shè)計(jì)依據(jù)、方法和成熟的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，此外，SBR自身的特點(diǎn)更加深了解決問題的困難。

如果在本工程中采用SBR工藝或其變化型，至少在如下幾個(gè)方面應(yīng)考慮周密：其一，盡管SBR法省去了沉淀池，但在曝氣池中必須增加污泥區(qū)和緩沖區(qū)容積，因此池子的總?cè)莘e不一定會(huì)比傳統(tǒng)方法更小，很可能還更大;其二，SBR的主要優(yōu)勢是能獲得優(yōu)良的出水水質(zhì)，但在本工程中，并不要求將出水COD降到很低的水平，采用SBR的理由是否充分值得探討;其三，SBR法由于每一周期五個(gè)階段之間的頻繁切換，使得系統(tǒng)對設(shè)備（如電動(dòng)閥、潷水器等）和控制系統(tǒng)的可靠性有很高要求，往往一臺設(shè)備的故障就可能影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而目前國產(chǎn)設(shè)備并不具備較高的可靠性。因此從提高設(shè)施的可靠性，減少維護(hù)管理工作量的角度上講，采用SBR工藝有其不利的因素。

由于這些原因，所以不采用SBR法。

結(jié)合本工程的實(shí)際情況，本方案選擇的生化處理工藝為延時(shí)曝氣活性污泥法。與上述一些新的處理工藝相比，延時(shí)曝氣是一種相對傳統(tǒng)的工藝。但是這一方法在諸多方面與本工程的實(shí)際要求相吻合。

本工程所采用的延時(shí)曝氣活性污泥法，是在傳統(tǒng)推流式活性污泥法的基礎(chǔ)上，通過延長曝氣時(shí)間，控制曝氣池尾段微生物生長在內(nèi)源呼吸階段，保持其活性，從而使其在被回流入曝氣池始端時(shí)，能發(fā)揮強(qiáng)有力的對有機(jī)物的氧化分解作用。

延時(shí)曝氣活性污泥法主要有以下一些優(yōu)勢，這些優(yōu)勢較好地適應(yīng)了本工程的要求，這也就是選擇這種工藝的理由。

1.延時(shí)曝氣法的有機(jī)物去除率有保證。曝氣時(shí)間的延長使推流曝氣池末端的微生物處于貧營養(yǎng)狀態(tài)，這一方面有利于保證出水質(zhì)量，另一方面，當(dāng)饑餓的微生物被引入曝氣池始端時(shí)，其吸附和降解的能力很強(qiáng)，能在較短時(shí)間內(nèi)大幅度削減有機(jī)物，并且在曝氣池的中段重新開始進(jìn)入缺營養(yǎng)的狀態(tài)，形成一種良性循環(huán)。

2.延時(shí)曝氣法運(yùn)行管理簡單方便。在系統(tǒng)建成，經(jīng)調(diào)試進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)以后，維護(hù)的工作量很小，日常運(yùn)行中不用對系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)常性調(diào)整。

3.延時(shí)曝氣法運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高。系統(tǒng)的各個(gè)運(yùn)行參數(shù)一經(jīng)確定，在長時(shí)期內(nèi)無需作更改，（除非水量水質(zhì)因生產(chǎn)要求而作了大的變動(dòng)）。此外，延時(shí)曝氣法的主要設(shè)備只有回流污泥泵和曝氣系統(tǒng)，曝氣器將選用防止堵塞、質(zhì)量可靠的橡膠膜中微孔曝氣器（進(jìn)口產(chǎn)品），使用年限長，故障頻率小，回流污泥泵和鼓風(fēng)機(jī)均有備用，因此不會(huì)因設(shè)備原因影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4.延時(shí)曝氣法可以用簡單實(shí)用的方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化，控制的方式和程序均比SBR法簡單得多。這樣既做到了自動(dòng)化和無人值守，又不影響系統(tǒng)的可靠性，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量。

5.延時(shí)曝氣沿襲了傳統(tǒng)活性污泥法的操作方式，只是在反應(yīng)時(shí)間、池型布置、有機(jī)負(fù)荷等方面做了必要的改進(jìn)，因此傳統(tǒng)活性污泥法的多數(shù)設(shè)計(jì)和運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)都可適用于延時(shí)曝氣系統(tǒng)，而豐富的設(shè)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正是活性污泥法多年以來在廢水處理中發(fā)揮主導(dǎo)作用的最重要的原因。

6.延時(shí)曝氣法由于采用了較長的曝氣時(shí)間，污泥在曝氣池中達(dá)到了部分好氧消化，因此剩余污泥產(chǎn)量小，減小了污泥處置的壓力，降低了處置的費(fèi)用。

7.在本工程中使用延時(shí)曝氣法的另一個(gè)充分理由是生產(chǎn)廢水的可生化性較差，在延時(shí)曝氣較長的停留時(shí)間內(nèi)，可以使難降解的有機(jī)物得到盡量充分的氧化。

當(dāng)然，延時(shí)曝氣法也有弱點(diǎn)，如系統(tǒng)對進(jìn)水沖擊負(fù)荷的適應(yīng)能力不強(qiáng)。本設(shè)計(jì)已給調(diào)節(jié)池足夠的停留時(shí)間，使曝氣池進(jìn)水在水質(zhì)和水量上保證均勻，可以避免沖擊負(fù)荷。

活性污泥系統(tǒng)的另一個(gè)主要缺陷是運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有時(shí)會(huì)發(fā)生污泥膨脹，但本工程在設(shè)計(jì)中將把避免膨脹的有效措施考慮到，運(yùn)轉(zhuǎn)中一般不會(huì)出現(xiàn)這類問題。

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