在馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量高濃度有機(jī)廢水，該廢水具有pH 低，有機(jī)物、懸浮物、氨氮含量高，黏度大，可生化性好等特點(diǎn)。馬鈴薯淀粉廢水沒有毒性，但有機(jī)負(fù)荷高，排放量大，且處理難度大。因此，低耗、快速、高效的馬鈴薯淀粉廢水處理工藝成為國內(nèi)外研究的焦點(diǎn)。沈陽市某淀粉廠是一家以馬鈴薯淀粉加工為主的生產(chǎn)企業(yè)，其所排放廢水中的主要污染指標(biāo)為COD﹑BOD5﹑SS﹑NH3-N 等。2010 年該企業(yè)投資267 余萬元建設(shè)了廢水處理工程，該工程采用UASB—SBBR—混凝—?dú)飧√幚砉に�。工程�?011 年投產(chǎn)運(yùn)行以來，廢水處理效果穩(wěn)定，處理出水中各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

1 廢水水量﹑水質(zhì)

根據(jù)該淀粉廠的實(shí)際情況，參照同類型企業(yè)的廢水水質(zhì)，本著處理效果好﹑運(yùn)行成本低﹑投資省的原則對該廠的污水處理工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)處理水量為480 m3/d，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)須滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)要求。設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見表1。

2 工藝流程

近年來，國內(nèi)外關(guān)于馬鈴薯淀粉廢水的處理方法有很多，如物理法，包括沉淀、離心、擴(kuò)散、反滲透等；化學(xué)法，包括臭氧氧化、高錳酸鉀氧化、高級催化氧化等；以及生物法，包括活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理等。由于馬鈴薯淀粉廢水有機(jī)負(fù)荷高，厭氧和好氧聯(lián)合處理工藝應(yīng)用較多。針對馬鈴薯淀粉廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，確定采用UASB—SBBR—混凝—?dú)飧」に噷ζ溥M(jìn)行處理。工藝流程見圖1。

馬鈴薯淀粉廢水經(jīng)地下管道流至格柵，以去除大顆粒懸浮物，出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池出水提升進(jìn)入?yún)捬醭�，厭氧池采用升流式厭氧污泥床反�?yīng)器（UASB），25~35 ℃中溫運(yùn)行，污水從厭氧污泥床底部流入與污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，將其轉(zhuǎn)化為沼氣。泥水氣混合物上升進(jìn)入三相分離器，沼氣穿過水層進(jìn)入氣室，由導(dǎo)管導(dǎo)出。泥水混合液進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污泥發(fā)生絮凝，在重力作用下沉降；沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，與污泥分離后的出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，排出污泥床。厭氧池出水重力流入好氧池，好氧池采用序批式生物膜反應(yīng)器（SBBR），大量的微生物凝聚在填料表面上，在好氧條件下，污水中的溶解性有機(jī)質(zhì)在微生物的生化作用下轉(zhuǎn)化成無機(jī)質(zhì)。好氧池出水重力流入混凝反應(yīng)池，在此投加適量的絮凝劑。混凝反應(yīng)池出水流入沉淀池，進(jìn)行泥水分離。沉淀池出水進(jìn)入中間水池，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，使其均勻穩(wěn)定，有利于后續(xù)處理。然后進(jìn)行氣浮，采用HRQF-20（B）型氣浮裝置，進(jìn)行深度處理后排放。

該系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥通過污泥濃縮池濃縮脫水后，泥餅外運(yùn)，上清液回流到均質(zhì)調(diào)節(jié)池內(nèi)，重新回到污水處理系統(tǒng)。

3 主要構(gòu)筑物

3.1 格柵集水井

格柵集水井為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，半地下式，共1座，凈尺寸：2 m×2 m×4.5 m，有效容積為9 m3，水力停留時間為0.45 h。內(nèi)設(shè)1 座HRGS-500 型機(jī)械格柵，N=1.10 kW。

3.2 調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地下式，共1 座，凈尺寸：6 m×8 m×5.5 m，有效容積為240 m3，水力停留時間為12 h。內(nèi)設(shè)2 臺HRJBQ-15 型潛水?dāng)嚢杵�，N=1.5 kW。配2 臺WQ25-17-3 型污水提升泵（1 用1 備），Q=25 m3/h，H=17 m，N=3 kW。

3.3 厭氧池（UASB）

厭氧池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（內(nèi)部防腐，外部保溫），半地下式，共2 座，凈尺寸：10 m×8 m×7 m，有效容積為480 m3，并聯(lián)運(yùn)行，每座水力停留時間為24 h。內(nèi)設(shè)pH 監(jiān)測儀、溫度監(jiān)測儀、污泥濃度監(jiān)測儀、流量計(jì)等自控系統(tǒng)。

3.4 好氧池（SBBR）

好氧池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，半地下式，共1 座，分2 格，凈尺寸：8 m×8 m×5.5 m，有效容積為320 m3，水力停留時間為16 h。內(nèi)置好氧生物組合填料1 600根，尺寸為D 180mm×3 m，裝填率為60%，鋼結(jié)構(gòu)填料支架2 套。采用高效膜片微孔曝氣裝置，池底安裝ABS型曝氣管和QMZM 型微孔曝氣器，氣泡小﹑均勻，溶氣效率高，配2 臺FTB-80 型羅茨鼓風(fēng)機(jī)（1 用1 備）。

3.5 混凝反應(yīng)池

混凝反應(yīng)池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，半地下式，共1座，凈尺寸：2 m×4 m×4.5 m，有效容積為32 m3，水力停留時間為1.6 h。設(shè)HRJY-2 型加藥裝置1 套，投加PAC ，采用泵前加藥，管道混合器前投加PAM。

3.6 沉淀池

豎流式沉淀池，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，半地下式，共1 座，凈尺寸：5.7 m×4 m×4.5 m，有效容積為91.2 m3，水力停留時間為4.5 h。

3.7 中間水池

中間水池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，半地下式，共1座，凈尺寸：2 m×8 m×4.5 m，有效容積為64 m3，水力停留時間為3.2 h。

3.8 污泥濃縮池

污泥濃縮池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，半地下式，共1座，凈尺寸：3.5 m×2.5 m×3.5 m，有效容積為25.2 m3。內(nèi)設(shè)WQ5-17-0.75 型污泥泵1 臺，Q=5 m3/h，H=17 m，N=0.75 kW；HRDY-400 型帶式壓濾機(jī)1 臺，P=0.75 kW。

4 工藝調(diào)試運(yùn)行及運(yùn)行效果

4.1 啟動調(diào)試

該項(xiàng)目于2010 年5 月開始啟動調(diào)試，以同類馬鈴薯淀粉廢水處理工程取得的厭氧顆粒污泥作為UASB 反應(yīng)器的接種污泥，采用中溫厭氧消化，溫度控制在30~35 ℃，pH 控制在6~8。調(diào)試初期采用間歇進(jìn)水的方式啟動馴化，每天進(jìn)水2 次，逐步增加進(jìn)水負(fù)荷，隨時檢測出水水質(zhì)，確保微生物良好的生長環(huán)境。待菌種恢復(fù)活性，并適應(yīng)馬鈴薯淀粉廢水后，改用連續(xù)進(jìn)水，每天進(jìn)水20 h，進(jìn)一步增加進(jìn)水負(fù)荷，直至滿負(fù)荷運(yùn)行。80 d 后經(jīng)鏡檢，厭氧顆粒污泥馴化良好。好氧池（SBBR）的接種污泥取自市政污水處理廠二沉池的回流污泥，用水稀釋后投入，溫度控制在25~30 ℃，pH 控制在7~8。采用間歇進(jìn)水方式（進(jìn)水4 h，曝氣14 h，沉淀2 h，排水排泥3 h，閑置1 h），逐步增加曝氣量和容積負(fù)荷，使菌種在填料上穩(wěn)定生長。28 d 后鏡檢觀察，填料上生物膜生長良好，掛膜成功。啟動成功后，進(jìn)入試運(yùn)行階段。

4.2 運(yùn)行效果

該工程于2011 年6 月經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測部門連續(xù)取樣檢測，順利通過驗(yàn)收。運(yùn)行1 a來，工藝系統(tǒng)廢水處理效果穩(wěn)定。表2 為2011 年6 月環(huán)境監(jiān)測部門對工程進(jìn)出水水質(zhì)的檢測結(jié)果（平均值）。

由于廢水中的NH3-N 要由幾個構(gòu)筑物通過硝化反硝化去除，因此沒有逐個構(gòu)筑物進(jìn)行檢測。進(jìn)水NH3-N 平均質(zhì)量濃度為160 mg/L，出水NH3-N 質(zhì)量濃度為13.1 mg/L。

從以上數(shù)據(jù)可以看出，該處理工藝對馬鈴薯淀粉廢水的處理效果較好，對廢水中COD﹑BOD5﹑SS﹑NH3-N 的去除率分別達(dá)到了99.7%﹑99.7%﹑98.8%﹑91.8%，相應(yīng)的出水質(zhì)量濃度分別為38﹑18﹑24﹑13mg/L，均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

該工程土建部分投資為183.15 萬元，設(shè)備部分投資為80.81 萬元，其他費(fèi)用為3.96 萬元，工程總造價(jià)為267.92 萬元。設(shè)備總功率為14.27 kW，按當(dāng)?shù)仉妰r(jià)0.5 元/（kW·h）計(jì)，則動力費(fèi)為0.357 元/m3。助凝劑加藥量為10 mg/L，按每噸7 500 元計(jì)；混凝劑加藥量為30 mg/L，按每噸2 000 元計(jì)，則藥劑費(fèi)為0.135 元/m3。本污水處理工程設(shè)置人員1 名，工人工資福利按2 000 元/月計(jì)，則工資福利費(fèi)為0.139 元/m3。

本工程運(yùn)行費(fèi)用為動力費(fèi)﹑藥劑費(fèi)和工資福利費(fèi)之和，則合計(jì)運(yùn)行成本為0.63 元/m3。具體參見http://szhmdq.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

6 結(jié)論

（1）采用UASB—SBBR—混凝—?dú)飧〗M合工藝處理馬鈴薯淀粉廢水能夠取得較好的處理效果，出水水質(zhì)穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

（2）該工藝系統(tǒng)具有構(gòu)造簡單﹑抗沖擊能力強(qiáng)﹑運(yùn)行穩(wěn)定﹑易于操作﹑運(yùn)行投資省等優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行成本僅為0.63 元/m3，對于目前馬鈴薯淀粉廢水的處理，是一種較理想的處理工藝，值得推廣。