一种高浓度淀粉废水的处理方法

摘要

一种高浓度淀粉废水的处理方法，它包括预处理阶段、生化处理阶段、二级氧化阶段；预处理阶段将高浓度淀粉废水先经过“竖流沉淀罐+调节池+中和池”；然后进入“水解酸化池+EGSB厌氧反应器+好氧颗粒污泥反应池”的生化处理阶段；最后经“接触氧化池+终沉池”的二级氧化后，使出水可以稳定达到排放标准，即COD≤60mg/L、总磷≤0.5mg/L、SS≤20 mg/L、BOD5≤20 mg/L、氨氮≤10mg/L、色度40倍的要求。本工艺处理效果能够稳定达到排放标准，运行成本经济合理，为高浓度淀粉废水的处理提供一种新的方法。

权利要求

1.一种高浓度淀粉废水的处理方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1）预处理阶段将高浓度淀粉废水先经过“竖流沉淀罐+调节池+中和池”进行蛋白沉淀、pH调节；

（2）然后进入“水解酸化池+EGSB厌氧反应器+好氧颗粒污泥反应池”的生化处理阶段；

本步骤生化处理阶段所使用的好氧颗粒污泥反应池主要包括前端缺氧区、中间好氧区以及最后的沉淀区；缺氧区内安装潜水搅拌器，对废水和污泥进行混合搅拌；中间好氧区安装射流曝气器、回流水泵以及低压风机，通过回流水泵吸水，在射流曝气器内产生负压，同时使用低压风机为射流曝气器供氧，在射流曝气器内使水气进行混合，使好氧区的溶解氧达到生化需求；在最后的沉淀区安装斜管、溢流堰以及气提回流管道；废水从好氧区出水后进入后端沉淀区，在沉淀区斜管沉淀后进行出水，底部的部分污泥及硝化液通过气提的方式回流至前端的缺氧区进行反硝化；

（3）最后经“接触氧化池+终沉池”的二级氧化后，使出水可以稳定达到排放标准。

2.根据权利要求1所述一种高浓度淀粉废水的处理方法，其特征在于：上述步骤（1）中所述竖流沉淀罐用来沉淀蛋白，然后对蛋白进行回收，所述pH调节是指将pH调节至最佳水解酸化范围pH5.5～6.5；pH调节使用石灰上清液完成。

3.根据权利要求1所述的一种高浓度淀粉废水的处理方法，其特征在于：步骤（2）生化处理阶段所用EGSB厌氧反应器为具有内循环系统的厌氧处理反应器，对于高浓度进水，其内循环流量为进水量的10～20倍，其所用污泥为能够提高污泥稳定性及其处理负荷的厌氧颗粒污泥。

4.根据权利要求1所述的一种高浓度淀粉废水的处理方法，其特征在于：步骤（3）“接触氧化池+终沉池”二级氧化阶段，其中好氧颗粒污泥反应池的出水进入接触氧化池，其接触氧化所选用填料为MBBR填料。

5.根据权利要求1所述的一种高浓度淀粉废水的处理方法，其特征在于：废水进入水解酸化池，水解酸化停留时间为12h；水解酸化出水进入EGSB厌氧反应器，水力停留时间为

24h；好氧颗粒污泥反应池水力停留时间为15h。

说明书

一种高浓度淀粉废水的处理方法

技术领域

[0001] 本发明属于环境保护污水处理领域，具体涉及一种高浓度淀粉废水的处理工艺与方法。

背景技术

[0002] 淀粉废水主要来源于玉米淀粉加工过程中及洗涤、压滤、浓缩等工艺段，废水中含有大量的溶解性的有机污染物，如蛋白质、糖类、碳水化合物、脂肪、氨基酸等，其次是含N、P的无机化合物，另外还含有一定量的挥发酚、灰分等，属于生化性较好的高浓度有机废水，其COD约10000～15000mg/L，TN约700～1000mg/L，使用常规的氧化法很难达到排放标准，且运行成本较高。

[0003] 目前有很多文献报导了高浓度淀粉废水的处理方法，例如张春燕在《UASB工艺处理玉米淀粉废水研究》中记载，预处理阶段采用初沉池将蛋白沉淀，生化阶段采用“UASB+CASS”工艺来处理淀粉废水；徐发凯在《膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应区在玉米淀粉废水处理中的应用》中记载，采用“EGSB+活性污泥法+气浮处理工艺”对淀粉废水进行处理，本法针对CODCr在4000～15000mg/L，氨氮在20～100mg/L的废水具有较好的处理效果，能够达到排放标准。

[0004] 本发明所述高浓度淀粉废水为玉米淀粉生产废水，该废水成分复杂，含有植物蛋白、糖类、盐类、游离性氯离子、氨氮、硫酸根离子等，COD在10000～15000mg/L，氨氮在700～1000mg/L，废水中含有较多的溶解性污染物，使得废水的处理难度加大。采用文献及专利中所述方法进行实验，由于进入生化阶段时碳氮比较低，导致出水COD不能达到排放标准。

发明内容

[0005] 本发明主要克服现有技术中处理淀粉废水生化阶段碳氮比较低，处理不能稳定达标的问题，提供一种短程硝化反硝化、二级氧化工艺，且工艺具有建设占地面积小，设备投资少，运行稳定，操作维护简单，能够稳定达标的优点。

[0006] 本发明的技术方案为：

[0007] 一种高浓度淀粉废水的处理方法，其特征在于：它包括以下步骤：

[0008] （1）预处理阶段将高浓度淀粉废水先经过“竖流沉淀罐+调节池+中和池”进行蛋白沉淀、pH调节；

[0009] （2）然后进入“水解酸化池+EGSB厌氧反应器+好氧颗粒污泥反应池”的生化处理阶段；

[0010] （3）最后经“接触氧化池+终沉池”的二级氧化后，使出水可以稳定达到排放标准。

[0011] 上述一种高浓度淀粉废水的处理方法，其特征在于：上述步骤（1）中所述竖流沉淀罐用来沉淀蛋白，然后对蛋白进行回收，所述pH调节是指将pH调节至最佳水解酸化范围pH5.5～6.5；pH调节使用石灰上清液完成。

[0012] 上述的一种高浓度淀粉废水的处理方法，其特征在于：步骤（2）生化处理阶段所用EGSB厌氧反应器为具有内循环系统的厌氧处理反应器，对于高浓度进水，其内循环流量为进水量的10～20倍，其所用污泥为能够提高污泥稳定性及其处理负荷的厌氧颗粒污泥。

[0013] 上述的一种高浓度淀粉废水的处理方法，其特征在于：其步骤（2）生化处理阶段所使用的好氧颗粒污泥反应池主要包括前端缺氧区、中间好氧区以及最后的沉淀区；缺氧区内安装潜水搅拌器，对废水和污泥进行混合搅拌；中间好氧区安装射流曝气器、回流水泵以及低压风机，通过回流水泵吸水，在射流曝气器内产生负压，同时使用低压风机为射流曝气器供氧，在射流曝气器内使水气进行混合，使好氧区的溶解氧达到生化需求；在最后的沉淀区安装斜管、溢流堰以及气提回流管道；废水从好氧区出水后进入后端沉淀区，在沉淀区斜管沉淀后进行出水，底部的部分污泥及硝化液通过气提的方式回流至前端的缺氧区进行反硝化。

[0014] 好氧颗粒污泥反应池结合了低压射流曝气和好氧颗粒污泥二者的优点，特别适合高浓度、低碳氮比的废水的好氧处理。好氧颗粒污泥反应池通过低压射流曝气的方式加大了反应池水深，同时生化反应与斜板沉淀一体式结构。

[0015] 上述的一种高浓度淀粉废水的处理方法，其特征在于：步骤（3）“接触氧化池+终沉池”二级氧化阶段，其中好氧颗粒污泥反应池的出水进入接触氧化池，其进水浓度较低，对生化阶段出水进一步进行降解，其接触氧化所选用填料为MBBR填料。

[0016] 上述的一种高浓度淀粉废水的处理方法，其特征在于：废水进入水解酸化池，水解酸化停留时间为12h；水解酸化出水进入EGSB厌氧反应器，水力停留时间为24h；好氧颗粒污泥反应池水力停留时间为15h。

[0017] 本发明工艺生化处理阶段采用“水解酸化+EGSB厌氧反应器+好氧颗粒污泥反应池”的工艺，在好氧颗粒污泥反应池内采用低压射流曝气及特殊结构形式，延长气泡行走路径，增加汽水接触机会，从而使得氧利用率提高到30%，降低了运行费用，同时减少了维护难度和成本。另外，好氧颗粒污泥反应池通过特殊结构设置，为活性污泥提供一个变截面沉淀区，混合液自下而上流过沉淀池，形成流速从大到小的变流速流态，因而，在沉淀区的某深度形成活性污泥悬浮层，由此形成了对混合液的过滤和网捕作用，促使了沉淀区分离的活性污泥的颗粒趋大，密度趋高。在较大的颗粒污泥内部形成缺氧区，并形成亚硝化、硝化菌、反硝化菌共存的环境，形成短程硝化反硝化，解决碳氮比低及出水COD升高的问题。二级生化接触氧化池中能够进一步对废水中的COD进行降解，使出水能够达到稳定排放。

[0018] 具体而言，本发明带来的技术效果：

[0019] 1、克服原有工艺组合中高浓度废水处理不能稳定达标的问题。

[0020] 2、通过射流颗粒污泥反应，其内部发生短程硝化反硝化的原理，避免了因为碳氮比较低引起的污泥营养失调，不利于COD及氨氮去除的问题，且低压射流曝气提高氧气的利用率，大大降低了运行成本。

[0021] 3、本工艺中选择的EGSB厌氧反应器及好氧颗粒污泥反应池可以大大的减少构筑物的占地面积，节省资金投入。

[0022] 4、经过综合处理后出水可稳定达到《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》（DB37/599-2006）重点保护区标准，即COD≤60mg/L、总磷≤0.5mg/L、SS≤20 mg/L、BOD5≤20 mg/L、氨氮≤10mg/L、色度40倍的要求。

附图说明

[0023] 图1为本发明实施例的工艺流程图。

具体实施方式

[0024] 实施例1

[0025] 如图1所示，一种高浓度淀粉废水的处理方法，它包括预处理阶段、生化处理阶段、二级氧化阶段；预处理阶段将高浓度淀粉废水先经过“竖流沉淀罐+调节池+中和池”；然后进入“水解酸化池+EGSB厌氧反应器+好氧颗粒污泥反应池”的生化处理阶段；最后经“接触氧化池+终沉池”的二级氧化后，使出水可以稳定达到排放标准。

[0026] 预处理阶段主要是通过竖流沉淀罐进行进行蛋白沉淀回收和pH调节，在中和池内使用石灰上清液将pH调节为5.5～6.5，经中和后的废水进入水解酸化阶段，水解酸化停留时间为12h，在水解酸化阶段内将大分子的有机物转变为小分子的有机物，将有机氮转变为氨氮，同时pH会升高。水解酸化出水进入EGSB厌氧反应器，水力停留时间为24h，在厌氧反应器内进一步将大分子物质转变为小分子物质，最终转变为甲烷、二氧化碳彻底去除，降低废水的COD，同时提高废水的可生化性。EGSB厌氧反应器为具有内循环系统的厌氧处理反应器，对于高浓度进水，其内循环流量为进水量的10～20倍，其所用污泥为能够提高污泥稳定性及其处理负荷的厌氧颗粒污泥。EGSB厌氧反应器出水进入好氧颗粒污泥反应池，好氧颗粒污泥反应池水力停留时间为15h，同时完成反应与沉淀的过程。好氧颗粒污泥反应池主要包括前端缺氧区、中间好氧区以及最后的沉淀区；缺氧区内安装潜水搅拌器，对废水和污泥进行混合搅拌；中间好氧区安装射流曝气器、回流水泵以及低压风机，通过回流水泵吸水，在射流曝气器内产生负压，同时使用低压风机为射流曝气器供氧，在射流曝气器内使水气进行混合，使好氧区的溶解氧达到生化需求；在最后的沉淀区安装斜管、溢流堰以及气提回流管道；废水从好氧区出水后进入后端沉淀区，在沉淀区斜管沉淀后进行出水，底部的部分污泥及硝化液通过气提的方式回流至前端的缺氧区进行反硝化。好氧颗粒污泥反应器内使用低压射流曝气，提高氧气的利用率。处理过程中形成颗粒污泥，在颗粒污泥内部形成短程硝化与反硝化，避免因为碳氮比过低而引起的生化系统失调问题。好氧颗粒污泥反应池出水进入接触氧化池，接触氧化池内装填有MBBR填料，MBBR填料以比重接近水的悬浮填料形式直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态，当微生物附着在载体上，漂浮的载体在反应器内随着混合液的回旋翻转作用而自由移动，提高废水与微生物的接触面积，避免由于进水COD过低造成的污泥解体的问题，使出水能够稳定达标。

[0027] 根据本专利工艺，对一种高浓度玉米淀粉废水（COD约10000～15000mg/L，TN约700～1000mg/L，）进行处理，经过调试后，稳定出水检测结果如下：

[0028]