马铃薯淀粉废水处理工艺
在马铃薯淀粉生产过程中，会产生大量高浓度有机废水，该废水具有pH低，有机物、悬浮物、氨氮含量高，黏度大，可生化性好等特点。马铃薯淀粉废水没有毒性，但有机负荷高，排放量大，且处理难度大。因此，低耗、快速、高效的马铃薯淀粉废水处理工艺成为国内外研究的焦点。沈阳市某淀粉厂是一家以马铃薯淀粉加工为主的生产企业，其所排放废水中的主要污染指标为COD﹑BOD5﹑SS﹑NH3-N等。2010年该企业投资267余万元建设了废水处理工程，该工程采用UASB—SBBR—混凝—气浮处理工艺。工程自2011年投产运行以来，废水处理效果稳定，处理出水中各项指标均达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的一级排放标准。
1废水水量﹑水质
根据该淀粉厂的实际情况，参照同类型企业的废水水质，本着处理效果好﹑运行成本低﹑投资省的原则对该厂的污水处理工程进行设计，设计处理水量为480m3/d，设计出水水质须满足《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的一级排放标准要求。设计进出水水质见表1。
2工艺流程
近年来，国内外关于马铃薯淀粉废水的处理方法有很多，如物理法，包括沉淀、离心、扩散、反渗透等；化学法，包括臭氧氧化、高锰酸钾氧化、高级催化氧化等；以及生物法，包括活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理等。由于马铃薯淀粉废水有机负荷高，厌氧和好氧联合处理工艺应用较多。针对马铃薯淀粉废水的水质特点，确定采用UASB—SBBR—混凝—气浮工艺对其进行处理。工艺流程见图1。
马铃薯淀粉废水经地下管道流至格栅，以去除大颗粒悬浮物，出水进入调节池进行水质、水量调节。调节池出水提升进入厌氧池，厌氧池采用升流式厌氧污泥床反应器（UASB），25~35℃中温运行，污水从厌氧污泥床底部流入与污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，将其转化为沼气。泥水气混合物上升进入三相分离器，沼气穿过水层进入气室，由导管导出。泥水混合液进入三相分离器的沉淀区，污泥发生絮凝，在重力作用下沉降；沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，与污泥分离后的出水从沉淀区溢流堰上部溢出，排出污泥床。厌氧池出水重力流入好氧池，好氧池采用序批式生物膜反应器（SBBR），大量的微生物凝聚在填料表面上，在好氧条件下，污水中的溶解性有机质在微生物的生化作用下转化成无机质。好氧池出水重力流入混凝反应池，在此投加适量的絮凝剂。混凝反应池出水流入沉淀池，进行泥水分离。沉淀池出水进入中间水池，调节水质、水量，使其均匀稳定，有利于后续处理。然后进行气浮，采用HRQF-20（B）型气浮装置，进行深度处理后排放。
该系统产生的污泥通过污泥浓缩池浓缩脱水后，泥饼外运，上清液回流到均质调节池内，重新回到污水处理系统。
3主要构筑物
3.1格栅集水井
格栅集水井为钢筋混凝土结构，半地下式，共1座，净尺寸：2m×2m×4.5m，有效容积为9m3，水力停留时间为0.45h。内设1座HRGS-500型机械格栅，N=1.10kW。
3.2调节池
调节池为钢筋混凝土结构，地下式，共1座，净尺寸：6m×8m×5.5m，有效容积为240m3，水力停留时间为12h。内设2台HRJBQ-15型潜水搅拌器，N=1.5kW。配2台WQ25-17-3型污水提升泵（1用1备），Q=25m3/h，H=17m，N=3kW。
3.3厌氧池（UASB）
厌氧池为钢筋混凝土结构（内部防腐，外部保温），半地下式，共2座，净尺寸：10m×8m×7m，有效容积为480m3，并联运行，每座水力停留时间为24h。内设pH监测仪、温度监测仪、污泥浓度监测仪、流量计等自控系统。
3.4好氧池（SBBR）
好氧池为钢筋混凝土结构，半地下式，共1座，分2格，净尺寸：8m×8m×5.5m，有效容积为320m3，水力停留时间为16h。内置好氧生物组合填料1600根，尺寸为D180mm×3m，装填率为60%，钢结构填料支架2套。采用高效膜片微孔曝气装置，池底安装ABS型曝气管和QMZM型微孔曝气器，气泡小﹑均匀，溶气效率高，配2台FTB-80型罗茨鼓风机（1用1备）。
3.5混凝反应池
混凝反应池为钢筋混凝土结构，半地下式，共1座，净尺寸：2m×4m×4.5m，有效容积为32m3，水力停留时间为1.6h。设HRJY-2型加药装置1套，投加PAC，采用泵前加药，管道混合器前投加PAM。
3.6沉淀池
竖流式沉淀池，钢筋混凝土结构，半地下式，共1座，净尺寸：5.7m×4m×4.5m，有效容积为91.2m3，水力停留时间为4.5h。
3.7中间水池
中间水池为钢筋混凝土结构，半地下式，共1座，净尺寸：2m×8m×4.5m，有效容积为64m3，水力停留时间为3.2h。
3.8污泥浓缩池
污泥浓缩池为钢筋混凝土结构，半地下式，共1座，净尺寸：3.5m×2.5m×3.5m，有效容积为25.2m3。内设WQ5-17-0.75型污泥泵1台，Q=5m3/h，H=17m，N=0.75kW；HRDY-400型带式压滤机1台，P=0.75kW。
4工艺调试运行及运行效果
4.1启动调试
该项目于2010年5月开始启动调试，以同类马铃薯淀粉废水处理工程取得的厌氧颗粒污泥作为UASB反应器的接种污泥，采用中温厌氧消化，温度控制在30~35℃，pH控制在6~8。调试初期采用间歇进水的方式启动驯化，每天进水2次，逐步增加进水负荷，随时检测出水水质，确保微生物良好的生长环境。待菌种恢复活性，并适应马铃薯淀粉废水后，改用连续进水，每天进水20h，进一步增加进水负荷，直至满负荷运行。80d后经镜检，厌氧颗粒污泥驯化良好。好氧池（SBBR）的接种污泥取自市政污水处理厂二沉池的回流污泥，用水稀释后投入，温度控制在25~30℃，pH控制在7~8。采用间歇进水方式（进水4h，曝气14h，沉淀2h，排水排泥3h，闲置1h），逐步增加曝气量和容积负荷，使菌种在填料上稳定生长。28d后镜检观察，填料上生物膜生长良好，挂膜成功。启动成功后，进入试运行阶段。
4.2运行效果
该工程于2011年6月经当地环境监测部门连续取样检测，顺利通过验收。运行1a来，工艺系统废水处理效果稳定。表2为2011年6月环境监测部门对工程进出水水质的检测结果（平均值）。
由于废水中的NH3-N要由几个构筑物通过硝化反硝化去除，因此没有逐个构筑物进行检测。进水NH3-N平均质量浓度为160mg/L，出水NH3-N质量浓度为13.1mg/L。
从以上数据可以看出，该处理工艺对马铃薯淀粉废水的处理效果较好，对废水中COD﹑BOD5﹑SS﹑NH3-N的去除率分别达到了99.7%﹑99.7%﹑98.8%﹑91.8%，相应的出水质量浓度分别为38﹑18﹑24﹑13mg/L，均达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的一级排放标准。
5技术经济分析
该工程土建部分投资为183.15万元，设备部分投资为80.81万元，其他费用为3.96万元，工程总造价为267.92万元。设备总功率为14.27kW，按当地电价0.5元/（kW·h）计，则动力费为0.357元/m3。助凝剂加药量为10mg/L，按每吨7500元计；混凝剂加药量为30mg/L，按每吨2000元计，则药剂费为0.135元/m3。本污水处理工程设置人员1名，工人工资福利按2000元/月计，则工资福利费为0.139元/m3。
本工程运行费用为动力费﹑药剂费和工资福利费之和，则合计运行成本为0.63元/m3。
6结论
（1）采用UASB—SBBR—混凝—气浮组合工艺处理马铃薯淀粉废水能够取得较好的处理效果，出水水质稳定，各项指标均达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中的一级排放标准。
（2）该工艺系统具有构造简单﹑抗冲击能力强﹑运行稳定﹑易于操作﹑运行投资省等优点，运行成本仅为0.63元/m3，对于目前马铃薯淀粉废水的处理，是一种较理想的处理工艺，值得推广。
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