淀粉废水污泥处理案例

　　农业在我国占据重要地位，相应的淀粉工业在国内也非常发达，以玉米、小麦、马铃薯等农作物作为原料生产淀粉或淀粉深加工产品，如淀粉糖、葡萄糖等淀粉衍生物。淀粉除了应用在食品工业外，还在很多化工领域有广泛的应用。

　　据中国淀粉工业协会统计，目前国内淀粉年产量超过2700万吨。淀粉生产过程中需水量很大，相应的废水的排放量也很大。淀粉废水中含有大量的淀粉、糖分、蛋白质、脂肪等有机物。这类废水如果不经处理，直接排放，会造成水体富营养化、藻类大量繁殖，进而水体缺氧，水生动物窒息，给生态造成极大的危害。
 

　　淀粉废水的处理方法一般采用沉淀分离法、化学絮凝法、曝气法、生物处理法（活性污泥法、厌氧生物法、生物塘法等），这几类处理方法不可避免的会产生大量污泥，这类有机污泥黏性大、酸度高，不易进行固液分离。淀粉生产企业都非常重视行业污泥的处理、处置情况，板框脱水机、带式脱水机、离心脱水机用在淀粉污泥的处理上效果都不好，占地面积大、易堵塞、能耗高成为困扰淀粉生产企业的主要问题。

　　叠螺机作为一类新兴的污泥脱水设备，从一开始被研发出来就是用在榨油和鱼肉磨碎后的碎肉压榨脱水，提高物料的过滤分离效果，避免高粘度物料的堵塞现象。进过十几年的不断研发、完善，叠螺机集浓缩、脱水、自清洗于一体，304不锈钢制成的动、静环片和螺旋轴，大大的加强了设备的耐磨耐腐蚀性能。设备运行时游动环与固定环做相互移动，滤液从环片之间的狭小缝隙滤出，脱干水分的污泥随着螺旋轴往前移动，从前端的排泥口排出。不锈钢制成的环片不用担心堵塞问题，处理黏性较大的有机污泥效果非常好。

　　淀粉生产工艺及庚水来涵

　　淀粉生产约有80%是以玉米为原料，其余是以薯类、小麦、大麦、燕麦以及其他富含淀粉的植物块根等为质料。原料中除含淀粉以外，还含有其他的多种成分一蛋白质、脂肪、纤维家、无机盐等。淀粉具有不溶于冷水和比重大于水的基本特征。淀粉生产就是根据这两大基本特征，通过物理分离过程，除去其他物质而取得较为纯净的淀粉制品。

　　淀粉生产大致由原料处理、浸泡、破碎、过筛、分离淀粉、洗涤、干燥等几个主要工序组成，在具体操作上因原料不同而异，但基本工艺过程是的。

　　玉米淀粉生产流程：玉米→过筛→浸泡(回收玉米浆)→粉碎→胚芽分离(胚芽可压玉米油)→磨细→筛分(粉渣可做饲料)→沉淀分离(分离玉米蛋白)→淀粉洗涤→脱水→干燥→淀粉。
 

　　废水主要来源干玉米输送洗涤水、玉米浸泡水、胚芽分离、黄浆废水等工艺过程水，除此以外，还有少擞地面冲洗水。

　　甘慕类淀粉生产流程：甘薯，洗涤→磨碎→过筛(薯渣作饲料)→浆液→离心分离(回收黄浆水中蛋白质)→淀粉洗涤→脱水→干燥→淀粉。

　　废水主要来源于沉淀池上清水和离心机脱水。

　　废水水质水量及其特征

　　用玉米为原料生产淀粉，大致有以绝干计60%的玉米成为商品淀粉，还有30%的玉米成为副产品，其余部分则成为废液排出厂外。副产品主要是以固体状态排除的粉渣(含纤维，残余淀粉)和胚芽，废液则主要为两股高浓度的有机废水，一是浸泡水，固形物浓度5%，二是黄桨水，固形物浓度2%以上。大型企业浸泡水经浓缩成玉米浆，作为抗菌素生产的营养源，但绝大多数小厂没有回收。浸泡水的排放量为原料的0.5%~1%，而黄浆水的排放量达原料的30倍(或产品淀粉的20倍)左右，一个年处理玉米1万吨的淀粉厂，每日排放黄浆水约600t。这种髙浓度有机废水的主要成分是蛋白质、糖、脂肪等，另外含有大量含氮、碳无机化合物。

　　玉米淀粉废水的一般组成为：总糖0.3%~0.7%，粗蛋白2.1%，固形物5%~10%，粗纤维2%~3%，脂肪酸0.1%~0.3%。玉米淀粉生产不受季节影响，可全年生产。工艺用水量很大，一般为5~13m3/t玉米，玉米淀粉废水中主要成分为淀粉、糖类、蛋白质、纤维素有机物质，COD值为8000~30000mg/L，BOD5值为5000~20000mg/L，SS值为3000~5000mg/L，pH值4~6，呈酸性。另外，在玉米浸泡过程中，为破坏玉米的机械强度，削弱淀粉与其他部分的亲合力，分离可溶性蛋白，同时为抑制徼生物单生繁衍，在浸泡时加入一定量的亚硫酸溶液，浸泡水中亚硫酸浓度约0.1%。因此，废水中含有SO32、SO42-，当两者浓度分别超过300mg/L时，用厌氧法处理会对产甲烷菌有抑制作用。

　　淀粉废水治理工艺路线的选择应根据现行和地方有关排放标准、污染物来源及性质、排水去向确定淀粉废水处理程度，选择相应的处理工艺。
 

　　预处理工序中，淀粉生产废水应通过格栅、沉淀、气浮等工艺去除悬浮物后进入调节池，进行水量调节;马铃薯淀粉生产废水应在沉淀池前设置消泡设施;薯类淀粉废水中的原料输送清晰废水应通过沉沙等工艺去除污水中的沙粒后进入调节池。

　　厌氧生物处理可选用升流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)、内循环厌氧反应器(IC)等工艺;废水在进入厌氧反应器前应先进行PH调节和温度调节;淀粉糖及变性淀粉生产废水需投加营养盐调节碳氮比后在进行厌氧生物反应。

　　好氧生物处理可选用序批式活性污泥法(SBR)、缺氧-好氧(A/O)+二沉池、氧化沟+二沉池等工艺。

　　深度处理可选用混凝沉淀、砂滤、膜生物反应器(MBR)等工艺;根据用水需求可通过纳滤、反渗透处理后回用。根据回用目的的不同，回用时可选择超滤、超滤+反渗透(RO)、超滤+RO+混合离子交换床等工艺。其中，可采用MBR代替好氧生物处理(脱氮除磷)+深度处理，也可将MBR作为深度处理工艺。

　　a．预处理工序

　　在预处理工序中，淀粉废水通过格栅、沉淀、气浮等工艺去除悬浮物，减少后续反应器负荷。淀粉废水呈酸性，产甲烷菌不能承受低pH值的环境，抑制厌氧处理过程，因此生化处理前需要调整pH值至中性(其适宜范围是6.8~7.2)。

　　1。格栅：在综合污水进入调节池前设置一道格栅，用以去除生产污水中的软性缠绕物、较大固颗粒杂物及飘浮物，从而保护后续工作水泵使用寿命并降低系统处理工作负荷。

　　2。调节池：综合污水经格栅处理后进入调节池进行水量、水质的调节均化，后续生化处理系统水量、水质的均衡、稳定，并设置预曝气系统，用于充氧搅拌，以防止污水中悬浮颗粒沉淀而发臭，又对污水中有机物起到一定的降解功效，提高整个系统的抗冲击性能和处理效果。
 

　　3。提升泵;调节池内设置潜污泵，经均量，均质的污水提升至后级处理。

　　b．厌氧生物处理

　　生物池：将污水进一步混合，充分利用池内高效生物弹性填料作为细菌载体，靠兼氧微生物将污水中难溶解有机物转化为可溶解性有机物，将大分子有机物水解成小分子有机物，以利于后道O级生物处理池进一步氧化分解，同时通过回流的硝炭氮在硝化菌的作用下，可进行部分硝化和反硝化，去除氨氮。

　　厌氧生物处理是一种有效处理高浓度有机废水的技术，可将有机化合物转化为低分子有机化合物，并能产生甲烷进行回收利用，减少后续反应负荷。厌氧处理技术可选用UASB、EGSB、IC等工艺，其COD去除率可达到80%以上。淀粉糖及变性淀粉生产废水需投加营养盐调节碳氮比后再进行厌氧生物反应。

　　c．好氧生物处理

　　好氧生物处理是在有氧环境下对有机物的分解，其工艺技术有SBR、氧化沟和二沉池等。

　　1.O级生物池：该池为本污水处理的核心部分，分二段，前一段在较高的有机负荷下，通过附着于填料上的大量不同种属的微生物群落共同参与下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各种有机物质，使污水中的有机物含量大幅度降低。后段在有机负荷较低的情况下，通过硝化菌的作用，在氧量充足的条件下降解污水中的氨氮，同时也使污水中的COD值降低到更低的水平，使污水得以净化。

　　2.二沉池;进行固液分离去除生化池中剥落下来的生物膜和悬浮污泥，使污水真正净化

　　3.消毒池：二沉池出水流入过滤消毒池进行消毒，使出水水质符合卫生指标要求，合格外排。

　　4.鼓风机：供A/O级生化池、调节池中充氧曝气，搅拌、和污泥提升、污泥消化。

　　目前国内常用的工艺有混凝-水解酸化-UASB-曝气氧化塘工艺、EGSB+SBR法、UASB-氧化塘-混凝气浮法等，这些工艺处理淀粉废水效率高，均能使处理后的水达到排放标准。

　　淀粉废水属生化性较好的高浓度有机废水，因而采用水解酸化-UASB-SBR处理技术。淀粉废水呈酸性，经过pH调整至中性，废水经预处理进入水解反应池、UASB及SBR生物反应器，处理效率高，效果稳定。

　　各工段处理效果具体如下表。该方案不仅处理效率高，其运行管理也方便。