淀粉废水处理技术浅谈

于福德

本工程技术主要基于两个目标，一是实现淀粉废水达标排放，二是将蛋白质回收。由于淀粉废水自身的特点，悬浮物比较高，可生化性良好，所以拟采用物理+生化的综合处理技术，即气浮+厌氧处理+好氧处理。

由于生产废水中含有大量的固体悬浮物，如果用生化法去除将要消耗大量的能源，并且不能回收利用蛋白质。所以采取混凝气浮的工艺去除废水中的悬浮物，并且回收蛋白质。生产废水经过调节以后，以基本均一的流量和浓度进入气浮单元。气浮分离出的浮渣可以出售进行综合利用。清液进入生化处理。

厌氧工艺——厌氧工艺包括水解酸化池和UASB反应池。废水经预处理后进入水解酸化池。水解三化池的主要作用有两点：一是在水解酸化池内，废水中的大分子有机物被分解成小分子的乙酸，丙酸等有机物，有利于后续UASB的进一步降解;二是进一步起到调节和均和水质水量的作用，保证后续工艺的水质水量平稳。

UASB反应器由反应区和三相分离区组成。在反应区内存留有大量的厌氧污泥，这些具有良好絮凝和沉降性能的污泥在反应器下部形成颗粒污泥床层，污泥浓度非常高（可达40～70gVSS/L）。废水从反应器底部引入后与污泥层混合接触，其中的有机污染物被厌氧微生物吸附分解，同时产生沼气。反应器上部设有三相分离器，将污泥、废水和沼气分离开，污泥回流入反应器以维持足够的污泥浓度，废水流入下一级处理，沼气经收集后可以加以利用。

好氧工艺——延时曝气活性污泥法。废水的好氧处理是指通过向废水中供氧，利用好氧微生物的生命活动将有机污染物氧化分解。好氧工艺按操作方式的差别可分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥法是利用废水中培养的富含好氧微生物的菌胶团（活性污泥），对有机物进行强有力的吸附分解。菌胶团悬浮于废水中，无需载体，因此活性污泥法又称悬浮生长法。而生物膜法是在废水中放置一定种类和数量的载体，使载体表面生长生物膜，利用生物膜将有机物氧化分解。

目前国内最为流行的生物膜法是接触氧化法。

活性污泥系统主要由曝气池、沉淀池、污泥回流装置以及曝气设施等构成。废水在曝气池中进行曝气充氧，充氧的同时使活性污泥呈悬浮状态，并与废水充分接触。废水中的悬浮固体和胶体物质首先被污泥吸附，进一步可将其中的有机物转化为溶解状态。溶解性有机物被污泥中的微生物吸收作为自身的营养，代谢转化为生物细胞，并氧化为最终产物二氧化碳和水，废水由此得到净化。

SBR从兴起至今只有十几年时间，许多研究工作刚刚起步，缺乏科学的设计依据、方法和成熟的运行管理经验，此外，SBR自身的特点更加深了解决问题的困难。

如果在本工程中采用SBR工艺或其变化型，至少在如下几个方面应考虑周密：其一，尽管SBR法省去了沉淀池，但在曝气池中必须增加污泥区和缓冲区容积，因此池子的总容积不一定会比传统方法更小，很可能还更大;其二，SBR的主要优势是能获得优良的出水水质，但在本工程中，并不要求将出水COD降到很低的水平，采用SBR的理由是否充分值得探讨;其三，SBR法由于每一周期五个阶段之间的频繁切换，使得系统对设备（如电动阀、滗水器等）和控制系统的可靠性有很高要求，往往一台设备的故障就可能影响整个系统的正常运转，而目前国产设备并不具备较高的可靠性。因此从提高设施的可靠性，减少维护管理工作量的角度上讲，采用SBR工艺有其不利的因素。

由于这些原因，所以不采用SBR法。

结合本工程的实际情况，本方案选择的生化处理工艺为延时曝气活性污泥法。与上述一些新的处理工艺相比，延时曝气是一种相对传统的工艺。但是这一方法在诸多方面与本工程的实际要求相吻合。

本工程所采用的延时曝气活性污泥法，是在传统推流式活性污泥法的基础上，通过延长曝气时间，控制曝气池尾段微生物生长在内源呼吸阶段，保持其活性，从而使其在被回流入曝气池始端时，能发挥强有力的对有机物的氧化分解作用。

延时曝气活性污泥法主要有以下一些优势，这些优势较好地适应了本工程的要求，这也就是选择这种工艺的理由。

1.延时曝气法的有机物去除率有保证。曝气时间的延长使推流曝气池末端的微生物处于贫营养状态，这一方面有利于保证出水质量，另一方面，当饥饿的微生物被引入曝气池始端时，其吸附和降解的能力很强，能在较短时间内大幅度削减有机物，并且在曝气池的中段重新开始进入缺营养的状态，形成一种良性循环。

2.延时曝气法运行管理简单方便。在系统建成，经调试进入正常运转以后，维护的工作量很小，日常运行中不用对系统进行经常性调整。

3.延时曝气法运转可靠性高。系统的各个运行参数一经确定，在长时期内无需作更改，（除非水量水质因生产要求而作了大的变动）。此外，延时曝气法的主要设备只有回流污泥泵和曝气系统，曝气器将选用防止堵塞、质量可靠的橡胶膜中微孔曝气器（进口产品），使用年限长，故障频率小，回流污泥泵和鼓风机均有备用，因此不会因设备原因影响系统的正常运行。

4.延时曝气法可以用简单实用的方式实现系统的自动化，控制的方式和程序均比SBR法简单得多。这样既做到了自动化和无人值守，又不影响系统的可靠性，降低了劳动强度和工作量。

5.延时曝气沿袭了传统活性污泥法的操作方式，只是在反应时间、池型布置、有机负荷等方面做了必要的改进，因此传统活性污泥法的多数设计和运转经验都可适用于延时曝气系统，而丰富的设计运转经驗正是活性污泥法多年以来在废水处理中发挥主导作用的最重要的原因。

6.延时曝气法由于采用了较长的曝气时间，污泥在曝气池中达到了部分好氧消化，因此剩余污泥产量小，减小了污泥处置的压力，降低了处置的费用。

7.在本工程中使用延时曝气法的另一个充分理由是生产废水的可生化性较差，在延时曝气较长的停留时间内，可以使难降解的有机物得到尽量充分的氧化。

当然，延时曝气法也有弱点，如系统对进水冲击负荷的适应能力不强。本设计已给调节池足够的停留时间，使曝气池进水在水质和水量上保证均匀，可以避免冲击负荷。

活性污泥系统的另一个主要缺陷是运转过程中有时会发生污泥膨胀，但本工程在设计中将把避免膨胀的有效措施考虑到，运转中一般不会出现这类问题。

参考文献：

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[2]张学洪，赵文玉等. 工业废水处理工程实例[C].北京：冶金工业出版社，2009.

[3]唐受印，戴友芝等.水处理工程师手册.北京：化学工业出版社，2000.

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[5]娄金生，王宇等. 水污染治理新工艺与设计.北京：海洋出版社，2002.