行业专项 解析：淀粉废水处理工程设计

食用淀粉生产过程中所产生的污染物中废水属于高浓度生化有机污水，处理过程较为繁琐。某厂以小麦面粉为原料生产淀粉，在淀粉及谷朊粉生产过程中，和面、洗面、分离、沉淀、挤干脱水等工序中产生大量浓黄浆水，黄浆水中化学需氧量的浓度高达8200mg/L，若直接外排废水超标近300倍严重污染环境。本工艺是将黄浆水进行物化处理+生化处理+深度处理工艺相结合，使其处理后的废水达到《淀粉工业水污染物排放标准》（GB25461－2010）中表2标准。
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6 u7 I/ M" h' K6 I8 s1设计方案
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& a, |: }5 T" _& n% @( w. V　　1.1总体方案
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　　淀粉生产废水中主要含有淀粉、糖类、有机酸等有机物质，还有未溶解面粉的细小颗粒。为了能更好地进行后续污水处理，保护污水处理设施，在进入污水处理设施前段加了格栅，可以截留大颗粒的悬浮物或杂质。经过格栅的截留，黄浆原水中的较大杂质颗粒被去除，剩余的水进入调节池，厂区内废水流量变化比较大，保证处理反应稳定运行，设置调节池，调节水质水量，有一定的沉淀和水解作用。
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　　由于原水中的有机成分较高，适宜采用厌氧-好氧-曝气生物滤池-人工湿地进行深化处理，厌氧发适合处理高浓度有机废水，处理成本低且能回收沼气用于锅炉的辅助燃烧。肺水肿难降解的化学需氧量，经厌氧处理后转化为低分子易降解的有机物，在经过好氧处理，进一步去除氮，最后经过“二沉池+曝气生物滤池+人工湿地”进一步处理后，出水水质较好。
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　　1.2厌氧处理方案

/ E' ]0 A9 L( [: y　　水处理中常用的几种厌氧处理方式有厌氧接触法、厌氧过滤器及升流式厌氧污泥床（UASB）。
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% ~2 t& g) Y$ B0 b4 p6 A/ e　　UASB采用滞留型厌氧生物处理技术，污水自下而上通过UASB，其反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。因水流和气泡的搅动，污泥床之上有一个污泥悬浮层。反应器上部有设有三相分离器，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒。消化气自反应器顶部导出;污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床;消化液从澄清区出水。UASB负荷能力很大，适用于高浓度有机废水的处理。运行良好的UASB有很高的有机污染物去除率，不需要搅拌，能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。因此本次设计采用UASB[1-2]。
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　　1.3厌氧好氧处理方案
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" t+ a' m9 G; T+ D/ O/ g　　原水经过厌氧处理后，出水中化学需氧量和生化需氧量会降低，而后水再经A/O工艺阶段进一步生物处理，A/O工艺主要用于脱氮除磷;O就是好氧段,主要用于去除水中的有机物。它除了可去除废水中的有机污染物外，还可同时去除氮、磷，对于高浓度有机废水及难降解废水，流程简单，建设和运行费用较低;反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分;曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质。本工艺好氧工段采用A/O工艺。[3]
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; W. r: }4 t- H' D5 k; N7 J0 E　　1.4曝气生物过滤+人工湿地方案

6 b9 h, }- R% c) {) ~　　经过厌氧-好氧生化处理后的水进入深度净化装置“曝气生物过滤+人工湿地”。曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的一种新型生物膜法污水处理工艺。曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体，与普通活性污泥法相比，占地面积小(是普通活性污泥法的1/3)、投资少(节约30%)、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等。

　　人工湿地是一个综合的生态系统，由于湿地床床体很多区域内基质形成土壤胶体，土壤胶体本身具有极大的吸附性能，也能够截留和吸附进水中的悬浮颗粒。湿地系统中的微生物能降解水体中污染物。好氧微生物通过呼吸作用，将废水中的大部分有机物分解成为二氧化碳和水，厌氧细菌将有机物质分解成二氧化碳和甲烷，硝化细菌将铵盐硝化，反硝化细菌将硝态氮还原成氮气，通过物理过滤和吸附作用后，污水中的主要有机污染物都能得到降解同化，本设计选用曝气生物过滤+人工湿地进行深度净化。1.5污泥处理方案
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　　结合当地环保要求、投资及运行费用等多方面因素，污泥处理方案为：初沉池+沉淀池+UASB+二沉池的污泥→污泥浓缩池→板框压滤机→泥饼外运用于填塘。

: ~9 `/ [. L( L6 u3 v2工艺流程

　　工艺流程如图1所示：
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　　2.1工艺流程说明
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$ H' b1 v0 J; T8 z7 t" e) k, z　　（1）废水经过格栅会有大量的颗粒物或悬浮物滞留在格栅上，需要及时进行人工清渣，避免造成流量过小，影响后续处理设施的正常运行。
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  @: \, L/ I4 o7 {  k" z2 |" v　　（2）调节池中的水需要通过泵从集水井中抽取，因此在此处设置一眼集水井。

　　（3）调节池中仍会有部分格栅没有截留下来的杂质，沉淀在池底，此建构物可设计成半地下式以便污泥及时清除。[4]
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/ r8 A  b6 L) ]  S) V　　（4）UASB装置为混凝土结构，为了更有效的去除有机物，需要有保温，产生的沼气要有专门的输送管道输送至锅炉房，储罐设置为水封罐，气水分离器。
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　　（5）废水进入曝气生物过滤+人工湿地净化处理系统，其中在曝气生物滤池前需设置二沉池使悬浮物进一步降低，避免反冲洗过程对水头的损失。

3运行效果
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　　各级处理效果见表1，后出水达到《淀粉工业水污染物排放标准》（GB25461－2010）标准，即化学需氧量≤30mg/L，悬浮物≤30mg/L，生化需氧量≤20mg/L。

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4结论
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5 E  _: M4 f3 J% l+ k& j7 y& p( I% j　　采用“调节池+沉淀池+UASB（升流式厌氧污泥床）+A/O+二沉池+曝气生物滤池+人工湿地”处理方法处理淀粉生产工艺产生的废水，运行效果良好，出水水质达到《淀粉工业水污染物排放标准》（GB25461－2010）表2标准要求，先后通过了竣工验收。
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