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含马铃薯淀粉废水的城镇污水处理应用

加入日期:2014-11-10 16:00    录入: administrator   查看:

    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>10000mg/L,而加工1t淀粉,一般排放废水量为10~20m3,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900×104m3。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。 

    1BC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(0.1~1.0mg/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。 

    2BC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30m3/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12000、6000、2000、2500mg/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、200mg/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。 

    3BC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200m3/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。200m3/d的BC系统所有设备均安装在室内。 
 

流程图1

    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900~1000mg/L,氨氮达到140mg/L,总氮达到180~190mg/L。某县城区污水厂进水口检测平均值COD为612mg/L、BOD5为236mg/L、SS为712mg/L、NH3-N为117mg/L、TP为10mg/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。 
 

表1

    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0~1.0mg/L、营养剂投加量为70~75mL/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。

    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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