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含马铃薯淀粉废水的城镇污水处理技术
作者:佚名 文章来源:南京蓝污环保 点击数: 更新时间:2014-11-14
 

目前,我国马铃薯淀粉加工企业大都未有效处理生产废水。马铃薯淀粉企业排放的废水中COD含量>10 000 mg/L,而加工1 t 淀粉,一般排放废水量为10~20 m3,有的小企业排放得更多。全国生产淀粉的大小企业数千家,排放废水量超过900× 104 m3。开发马铃薯淀粉生产废水的处理新技术,是帮助马铃薯产业实现可持续发展的有效途径。

1 BC 装置简介及在国外的应用

网状生物转盘反应器(BC 装置)是一种废水生化处理技术。该处理工艺是在一定的温度(15 ~45℃)和溶解氧(0.1~1.0 mg/L)条件下,在网状生物转盘反应器及生化曝气池内,利用氧气(空气)对COD、BOD5、NH3-N、TN 等污染物进行氧化还原反应,使之转变为CO2、N2和水等无害成分,并进行除臭及杀菌消毒。日韩等国将BC 技术广泛用于化工、养殖、屠宰、制糖、粪尿处理、生活垃圾处理等多种高浓度有机废水处理中,均具有良好的适用性,而且脱臭效果明显。

2 BC 技术装置在国内的应用

为了实现利用BC 技术解决垃圾渗滤液污染问题的目标,青海洁神环境能源产业有限公司引进了BC 生化处理技术,并对该技术进行了国产化研究,设计、制造、集成建设和运行了一套30 m3/d 的JSBC系统垃圾渗滤液处理应用装置。试验证明:当COD、BOD5、NH3-N、TN 的初始浓度分别为12 000、6 000、2 000、2 500 mg/L 时,经过JSBC 系统生化处理之后,相应出水指标分别达到600、100、20、200 mg/L,且脱臭效果明显,曝气池鼓风机能耗与传统工艺相比降低40%。目前,该技术装置仍在进一步研发完善,在市政污水、工业废水处理等领域积极试验推广。BC 技术装置的核心技术有三:一是为Bacillus 菌提供工作场所的网状生物转盘,网状结构的生物附着量是传统生物转盘的900 倍;二是采用一种生命力极其顽强的Bacillus 兼氧性菌,能去除COD、BOD5,同时去除氮和磷,有效分解甲硫醇、氨和硫化氢等臭气成分,分泌抗生素和粘性物质,具有杀菌灭菌的功效和很强的吸附过滤能力;三是添加可以抑制其他菌种生长,快速激活Bacillus菌活性的Bacillus 菌营养液。

3 BC 处理含马铃薯淀粉废水的城镇污水

为了实现利用BC 技术装置解决部分高浓度有机废水及市政污水污染问题的目标,设计、建设了一套200 m3/d 的BC 装置,利用其对含马铃薯淀粉废水的城镇污水进行试验和研究。

3. 1 基本工艺流程

系统处理工艺流程如图1 所示。200 m3/d 的BC 系统所有设备均安装在室内。

3. 2 城镇污水来源

我国西北部分地区在马铃薯淀粉生产季节,城区污水中马铃薯淀粉生产废水占大部分,有时进水COD 达到900~1 000 mg/L,氨氮达到140 mg/L,总氮达到180~190 mg/L。某县城区污水厂进水口检测平均值COD 为612 mg/L、BOD5为236 mg/L、SS为712 mg/L、NH3-N 为117 mg/L、TP 为10 mg/L。

3. 3 污水处理结果

在运行期间,各主体设备运行状况良好,达到设计指标要求,运行结果如表1 所示。

①系统稳定运行最佳工艺参数的确定

通过155 天(12 月26 日—5 月30 日)的调试运行、反复试验,现场人员对运行结果及工艺参数进行了总结,在DO 值控制在0~1.0 mg/L、营养剂投加量为70~75 mL/次(每天一次)、进水量控制在200m3/d 的条件下,BC 系统内的Bacillus 菌群通过新陈代谢,逐渐形成了较好的微生物群落,各污染物的去除率也逐渐达到比较理想的水平。BC 系统在处理含马铃薯淀粉废水的城镇污水连续运行中,具有良好的运行稳定性。当污水中COD、NH3-N 的浓度发生变化时,通过调节运行控制,出水BOD5、NH3 -N 始终达标排放。

②冬季低温条件对BC 系统运行的影响

在冬季低温条件下(12 月4 日—1 月21 日),在室内仅运行BC 装置生化系统,后续深度处理停止运行。

随着温度的逐渐降低,对COD 的去除率仍比较稳定,无明显变化; 但TN 去除率则逐渐下降。当温度<15 ℃后,TN 去除率明显下降,出水TN 明显上升,在大规模运行时要考虑到当地的实际温度对BC系统的影响,做好相应加温措施,以保证处理效果。

③温度对BC 系统微生物休眠及恢复的影响

为了验证BC 系统Bacillus 菌抵抗低温恶劣环境的能力,对菌种进行了休眠试验。休眠试验期为2013 年1 月24 日—2 月13 日,共计20 天。系统停止运行期间,所有电气设备及阀门均关闭,BC 装置、曝气池及生化沉淀池内固液混合物静止。2013 年3月13 日BC 系统恢复运行至今。试验表明: 随着温度逐渐升高且当温度>25 ℃时,出水TN 明显下降,TN 去除率逐步上升。经过60 天的重新激活,处于休眠状态的菌种恢复活力。说明此菌种在停止运行之后仍然可以存活,并能够在一定条件下被激活。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

4 结论

马铃薯淀粉废水处理难度大,在国内尚未有成熟的工艺,排放到城镇、农村河流造成严重的环境污染,采用网状生物转盘反应器(BC 装置)处理含马铃薯加工淀粉废水的城镇污水,确定了BC 系统稳定运行的最佳工艺参数,处理后的水质达到国家排放标准,可作为城市绿化用水和农田灌溉用水。该工艺运行稳定,对COD、BOD5、SS、NH3-N、TP 和粪大肠杆菌数去除率分别可达92%、96.2%、98.9%、96.5%、95.8%、99.91%,而且脱臭效果明显,Bacillus菌活力强,将本装置技术进一步研究推广和扩大应用,具有较大的实际意义。

 

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