淀粉廢水處理技術淺談

于福德

本工程技術主要基于兩個目標，一是實現淀粉廢水達標排放，二是將蛋白質回收。由于淀粉廢水自身的特點，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，即氣浮+厭氧處理+好氧處理。

由于生產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。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。生產廢水經過調節以后，以基本均一的流量和濃度進入氣浮單元。氣浮分離出的浮渣可以出售進行綜合利用。清液進入生化處理。

厭氧工藝——厭氧工藝包括水解酸化池和UASB反應池。廢水經預處理后進入水解酸化池。水解三化池的主要作用有兩點：一是在水解酸化池內，廢水中的大分子有機物被分解成小分子的乙酸，丙酸等有機物，有利于后續UASB的進一步降解;二是進一步起到調節和均和水質水量的作用，保證后續工藝的水質水量平穩。

UASB反應器由反應區和三相分離區組成。在反應區內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器下部形成顆粒污泥床層，污泥濃度非常高（可達40～70gVSS/L）。廢水從反應器底部引入后與污泥層混合接觸，其中的有機污染物被厭氧微生物吸附分解，同時產生沼氣。反應器上部設有三相分離器，將污泥、廢水和沼氣分離開，污泥回流入反應器以維持足夠的污泥濃度，廢水流入下一級處理，沼氣經收集后可以加以利用。

好氧工藝——延時曝氣活性污泥法。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將有機污染物氧化分解。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。活性污泥法是利用廢水中培養的富含好氧微生物的菌膠團（活性污泥），對有機物進行強有力的吸附分解。菌膠團懸浮于廢水中，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量的載體，使載體表面生長生物膜，利用生物膜將有機物氧化分解。

目前國內最為流行的生物膜法是接觸氧化法。

活性污泥系統主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流裝置以及曝氣設施等構成。廢水在曝氣池中進行曝氣充氧，充氧的同時使活性污泥呈懸浮狀態，并與廢水充分接觸。廢水中的懸浮固體和膠體物質首先被污泥吸附，進一步可將其中的有機物轉化為溶解狀態。溶解性有機物被污泥中的微生物吸收作為自身的營養，代謝轉化為生物細胞，并氧化為最終產物二氧化碳和水，廢水由此得到凈化。

SBR從興起至今只有十幾年時間，許多研究工作剛剛起步，缺乏科學的設計依據、方法和成熟的運行管理經驗，此外，SBR自身的特點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，至少在如下幾個方面應考慮周密：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和緩沖區容積，因此池子的總容積不一定會比傳統方法更小，很可能還更大;其二，SBR的主要優勢是能獲得優良的出水水質，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階段之間的頻繁切換，使得系統對設備（如電動閥、潷水器等）和控制系統的可靠性有很高要求，往往一臺設備的故障就可能影響整個系統的正常運轉，而目前國產設備并不具備較高的可靠性。因此從提高設施的可靠性，減少維護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。

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

本工程所采用的延時曝氣活性污泥法，是在傳統推流式活性污泥法的基礎上，通過延長曝氣時間，控制曝氣池尾段微生物生長在內源呼吸階段，保持其活性，從而使其在被回流入曝氣池始端時，能發揮強有力的對有機物的氧化分解作用。

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

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

2.延時曝氣法運行管理簡單方便。在系統建成，經調試進入正常運轉以后，維護的工作量很小，日常運行中不用對系統進行經常性調整。

3.延時曝氣法運轉可靠性高。系統的各個運行參數一經確定，在長時期內無需作更改，（除非水量水質因生產要求而作了大的變動）。此外，延時曝氣法的主要設備只有回流污泥泵和曝氣系統，曝氣器將選用防止堵塞、質量可靠的橡膠膜中微孔曝氣器（進口產品），使用年限長，故障頻率小，回流污泥泵和鼓風機均有備用，因此不會因設備原因影響系統的正常運行。

4.延時曝氣法可以用簡單實用的方式實現系統的自動化，控制的方式和程序均比SBR法簡單得多。這樣既做到了自動化和無人值守，又不影響系統的可靠性，降低了勞動強度和工作量。

5.延時曝氣沿襲了傳統活性污泥法的操作方式，只是在反應時間、池型布置、有機負荷等方面做了必要的改進，因此傳統活性污泥法的多數設計和運轉經驗都可適用于延時曝氣系統，而豐富的設計運轉經驗正是活性污泥法多年以來在廢水處理中發揮主導作用的最重要的原因。

6.延時曝氣法由于采用了較長的曝氣時間，污泥在曝氣池中達到了部分好氧消化，因此剩余污泥產量小，減小了污泥處置的壓力，降低了處置的費用。

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

當然，延時曝氣法也有弱點，如系統對進水沖擊負荷的適應能力不強。本設計已給調節池足夠的停留時間，使曝氣池進水在水質和水量上保證均勻，可以避免沖擊負荷。

活性污泥系統的另一個主要缺陷是運轉過程中有時會發生污泥膨脹，但本工程在設計中將把避免膨脹的有效措施考慮到，運轉中一般不會出現這類問題。

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