申请日2005.10.15
公开(公告)日2006.05.17
IPC分类号C02F9/14; C02F1/52; C02F3/30; C02F1/66; C02F1/24
摘要
本发明公开了一种木薯淀粉生产废水生物处理组合工艺。(1)木薯淀粉生产废水包括原木薯洗涤水、一次淀粉分离洗涤废水、二次淀粉分离洗涤废水、变性淀粉废水、木薯酒精生产废水，部分须经预处理，部分直接进入调节池;(2)均匀后的木薯淀粉生产废水，经调节pH值后即可直接进入厌氧生物处理系统，在该反应器中每降解1kgCOD可回收沼气约0.35立方米;(3)厌氧生物处理后的出水经沉淀处理后进入好氧生物反应池;(4)组合工艺最终出水的COD含量在100mg/L以下，达到国家一级排放标准。本发明工艺简单、处理效果好、综合费用低，在废水处理过程同时可回收生物质能源，真正意义上实现了可持续发展。
权利要求书
1.一种木薯淀粉生产废水生物处理的组合工艺，其特征在于其步骤为：
木薯淀粉生产中的木薯清洗水进入一次沉淀池去除大部分泥砂后，可被循 环用于木薯清洗，只有当废水中的COD含量≥1000mg/L再进入均质调节池;
一次洗涤分离废水和变性淀粉生产废水直接进入调节池;
二次洗涤分离废水先进入气浮池，分离去除废水中残留的淀粉颗粒，同时 去除废水中40-60%的COD后，出水再进入调节池;
酒精生产废水先经过滤网;去除其中大部分悬浮的木薯渣以后再进入调节 池;均质调节池的水力停留时间为2至4小时，在调节池中可设搅拌装置或者 曝气搅拌系统;然后进行pH值调节，使废水的pH值达到5至8;
各类生产废水经调节池均质后依次进入高效厌氧、高效好氧生物反应器处 理，厌氧生物反应器的水力停留时间设计为16至24小时;厌氧处理后的出水 进行泥水分离，部分颗粒污泥回流进入厌氧生物反应器，部分剩余污泥进入污 泥浓缩池或者外销作为颗粒污泥种泥;沉淀池的水力停留时间设计为2至3小 时;好氧生物处理的水力停留时间为8至12小时;
所有剩余污泥经过浓缩、脱水处理后外运用作肥料，或者实施填埋处理; 产生的沼气被综合利用，出水达标后排入地表水体或者综合利用。
说明书
木薯淀粉生产废水生物处理组合工艺
技术领域
本发明涉及废水处理工艺，主要是用于处理木薯淀粉生产过程中所产生的 高浓度有机废水的处理工艺。
背景技术
木薯淀粉生产废水富含蛋白和氨基酸，木薯淀粉分离的废水中COD浓度可 高达10000mg/L，但具有很好的可生化性(B/C>0.5)。由于木薯淀粉生产周期 短、废水产生量很大、废水中有机污染物浓度高且极易酸化等原因，对木薯淀 粉生产废水的处理仍然是很棘手的难题。目前，国内外木薯淀粉生产废水处理 方法有：
1)化学絮凝沉淀法
采用化学絮凝沉淀法处理木薯淀粉废水，对COD和悬浮物都有较好的去除 效果，但出水COD仍然较高，而且木薯淀粉生产废水易被酸化，化学絮凝沉淀 法需要先调节pH值，因此所需药剂的费用大，技术推广难度较大。
2)厌氧生物处理
厌氧生物处理技术被认为是低耗高效的废水处理技术，木薯淀粉生产废水 可生化性比较好，适合于回收利用其中的再生能源，近年来颇受环境保护专家 的关注，在区外已经有了成功的工程实例。
3)混种发酵法
该方法是利用木薯淀粉废水中的有机物培养单细胞蛋白，使废弃的资源能 够得到重复利用，以减少处理废水的费用。该技术可使COD去除率达60%以上， 菌体产率15克/升，菌体蛋白含量50%以上。但是，该工艺要求选用特殊的菌 种，运行成本相对较高。
4)稳定塘工艺
这是广西区内目前最普遍采用的方法，木薯淀粉生产废水被存放于规模相 当大的稳定塘中，在自然条件下通过厌氧、好氧生物反应，使废水中的有机污 染物得到降解。这一方法不仅需要大面积占用土地、污染物的去除率又低、而 且因废水中蛋白质的腐败发臭而使附近空气受到严重的污染，每年由于臭气影 响问题导致居民强烈反映。
发明内容
本发明的目的是开发出工艺简单、处理效果好、综合费用低、实现环境效 益和经济效益和谐统一的木薯淀粉生产废水处理工艺。
木薯淀粉生产企业的废水种类一般包括：原木薯洗涤水、一次淀粉分离洗 涤废水、二次淀粉分离洗涤废水、变性淀粉废水、木薯(渣)酒精生产废水。 其中原木薯的洗涤废水尽量重复回用，二次淀粉分离洗涤废水和木薯酒精生产 废水都需要进行预处理，所有的废水混合调节后，即可进入生化处理。
本发明的基本思路是：采用低耗高效的方法降解木薯淀粉生产废水中的有 机物污染物，同时对废水中的可用资源进行综合回收和利用。本发明的主导技 术属于生物方法。采用以高效厌氧和高效好氧为主的生物处理技术，合理设计 成最佳的组合工艺。
具体步骤如下：
木薯淀粉生产中的木薯清洗水进入一次沉淀池去除大部分泥砂后，可被循 环用于木薯清洗，只有当废水中的COD浓度达到1000mg/L或者更高一些以后， 再进入均质调节池。
一次洗涤分离废水和变性淀粉生产废水直接进入调节池。
二次洗涤分离废水先进入气浮池，分离去除废水中残留的淀粉颗粒，同时 去除废水中约40-60%的COD，其出水再进入调节池。
酒精生产废水先经过滤网，去除其中大部分悬浮的木薯渣以后再进入调节 池，木薯渣经过处理后用作饲料。
各类生产废水经调节池均质后依次进入高效厌氧、高效好氧生物反应器处 理，产生的沼气被综合利用，出水达标后排入地表水体或者综合利用。
本工艺的主要设计参数如下：
淀粉分离二次洗涤废水预处理的水力停留时间为2至3小时，去除废水中 的大部分残留淀粉即可;
木薯酒精生产废水选择120至200目的转筒式不锈钢滤网，尽量使废水的 SS值小于100mg/L。
均质调节池的水力停留时间选择2至4小时左右，以防止废水过分酸化。 为了均化水质，在调节池中可设搅拌装置或者曝气搅拌系统。
废水进入厌氧生物反应器之前，必须进行pH值调节，使废水的pH值达到5 至8的范围。
厌氧生物反应器的水力停留时间设计为16至24小时，关键是系统内的水 流上升速度要合理选择。
厌氧处理后的出水必须进行泥水分离，部分颗粒污泥回流进入厌氧生物反 应器，部分剩余污泥进入污泥浓缩池或者外销作为颗粒污泥的种泥。沉淀池的 水力停留时间设计为2至3小时。
好氧生物反应器的水力停留时间设计为8至12小时。
所有剩余污泥经过浓缩、脱水处理后外运用作肥料，或者实施填埋处理。
处理效果：
小型试验系统稳定运行的阶段，厌氧生物反应器对废水COD的最大去除率 可超过90%，有机容积负荷最高可达到14kg.COD/(m3.d)，出水COD多保持在 2000mg/L以下，为后续好氧生物处理工艺顺利达标创造了良好的条件。
整个系统的运行效果相当好，本组合工艺不仅能承受木薯淀粉生产废水较 高污染物浓度和负荷的冲击。当混合木薯淀粉废水的COD浓度为5000-7000mg/L 时，原水pH值不进行调节(5左右)的情况下，经过本组合工艺的处理以后， 废水COD的总去除率大于98%，其出水的COD值多小于100mg/L，达到了污水 综合排放标准的一级标准。
本发明具有如下特点：
1.在稳定运行期，高效厌氧生物处理系统允许进水COD浓度的变化范围为 (5200～8100)mg/l，进水有机负荷为(9.2～14.14)kg.COD/(m3.d)，水力停 留时间为小于24小时，此时，厌氧生物反应器对COD的平均去除率达74.6%。
2.本组合工艺能稳定高效地处理木薯淀粉生产废水，系统也完全能够承受 木薯淀粉生产废水污染物浓度高、水量变化大的影响，该组合工艺稳定运行时， 废水COD的去除率最高可达98%以上，出水水质可达到综合排放一级标准。
3.采用本组合工艺，厌氧系统每去除1kgCOD可以产生0.35m3的甲烷气。而 甲烷气体作为燃料使用就可以代替原煤，按照等热量进行计算，每处理1吨木 薯淀粉生产废水的赢利可以达到2元左右。