申请日2020.12.31
公开（公告）日2021.04.27
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提供了一种玉米淀粉废水处理系统及方法，属于污水处理技术领域。本发明处理系统包括依次连通的综合调节池、配水池、IC厌氧塔、缺氧池、A/O好氧池、二沉池、化学除磷反应池和磁絮凝反应池，本发明利用综合调节池对玉米淀粉废水进行匀质匀量，利用配水池调节废水的温度和pH值；在IC厌氧塔和缺氧池去除废水中的有机物和氮污染物；本发明利用化学除磷反应池进行化学除磷，利用磁絮凝反应池对废水中的磷和残留有机物通过磁絮凝的方式进一步去除，使最终出水达到COD≤60mg/L，NH3‑N≤15mg/L，TN≤30mg/L，TP≤1.0mg/L，使出水满足企业回用要求。
权利要求书
1.一种玉米淀粉废水处理系统，包括综合调节池，所述综合调节池内设有第一曝气装置；
入口与所述综合调节池出口连通的配水池，所述配水池连通有加热装置和第一加药装置，所述第一加药装置用于向所述配水池中加入pH值调节剂；
入口与所述配水池出口连通的IC厌氧塔，所述IC厌氧塔内含有活性污泥；
入口与所述IC厌氧塔出口连通的缺氧池，所述缺氧池设有第一污泥出口和第一水出口，所述第一污泥出口与IC厌氧塔的入口连通；所述缺氧池内含有活性污泥；
入口与所述缺氧池的第一水出口连通的A/O好氧池，所述A/O好氧池包括相互连通的缺氧区和好氧区，所述缺氧区的入口与缺氧池的第一水出口连通；所述缺氧区设有第二曝气装置，所述好氧区设有第三曝气装置；所述缺氧区和好氧区内含有活性污泥；
入口与所述A/O好氧池的好氧区出口连通的二沉池，所述二沉池设有第二污泥出口和第二水出口，所述第二污泥出口与A/O好氧池的污泥入口和缺氧池的污泥入口连通；
入口与所述二沉池水出口连通的化学除磷反应池，所述化学除磷反应池连通有第二加药装置，所述第二加药装置用于向所述化学除磷反应池中加入碱剂和除磷剂；
入口与所述化学除磷反应池出口连通的磁絮凝反应池，所述磁絮凝反应池连通有第三加药装置，所述第三加药装置用于向所述磁絮凝反应池中加入磁种、混凝剂和絮凝剂；
入口与所述磁絮凝反应池出口连通的磁絮凝沉淀池，所述磁絮凝沉淀池设有第三污泥出口和清水出口。
2.根据权利要求1所述的玉米淀粉废水处理系统，其特征在于，所述IC厌氧塔内设有双层三相分离器。
3.根据权利要求1所述的玉米淀粉废水处理系统，其特征在于，还包括：
与所述二沉池的污泥出口和磁絮凝沉淀池的污泥出口连通的污泥池，所述污泥池设有第四曝气装置；
入口与所述污泥池出口连通的污泥脱水装置，所述污泥脱水装置设有浓缩污泥出口和水出口，所述水出口与污泥池和综合调节池的水入口连通。
4.基于权利要求1～3任意一项所述的玉米淀粉废水处理系统对玉米淀粉进行处理的方法，包括以下步骤：
(1)玉米淀粉废水进入综合调节池进行曝气，得到综合调节池出水；
(2)所述综合调节池出水进入配水池，在加热的条件下与第一加药装置加入的pH值调节剂混合，调节pH值至7.5～8.5，得到配水池出水；
(3)所述配水池出水进入IC厌氧塔进行厌氧消解，得到IC厌氧塔出水；
(4)所述IC厌氧塔出水进入缺氧池，进行第一缺氧处理，得到缺氧池出水和第一污泥，所述第一污泥部分回流至IC厌氧塔；
(5)所述缺氧池出水进入A/O好氧池，在曝气的条件下，在缺氧区、好氧区循环进行第二缺氧处理和好氧处理，得到A/O好氧池出水；
(6)所述A/O好氧池出水进入二沉池进行沉淀，得到二沉池出水和第二污泥，所述第二污泥一部分回流至缺氧池，一部分回流至A/O好氧池；
(7)所述二沉池出水进入化学除磷反应池，与第二加药装置加入的碱剂和除磷剂混合进行化学除磷，得到除磷反应池出水；
(8)所述除磷反应池出水进入磁絮凝反应池，与第三加药装置加入的磁种、混凝剂和絮凝剂混合进行磁絮凝反应，得到磁絮凝反应池出水；
(9)所述磁絮凝反应池出水进入磁絮凝沉淀池进行沉淀，得到最终出水和第三污泥。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中第一曝气的曝气量为2～4m3/(m2·h)；
所述步骤(2)中加热的方式为蒸汽加热，所述加热的温度为35～38℃。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中厌氧消解的氧化还原电位为-500～-400mv，厌氧消解时水中的溶解氧为0～0.2mg/；
所述IC厌氧塔的水力停留时间为2～3天；
所述步骤(4)中第一缺氧处理的水中的溶解氧≤0.2mg/L，碳氮比为(4～5)：1；所述第一缺氧处理的时间为12～24h；
所述第一污泥的回流比为150～300％。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中第二缺氧处理时水中的溶解氧≤0.2mg/L，曝气量为0.5～1.0m3/(m2·h)；所述好氧处理时水中的溶解氧为3～5mg/L，曝气量为5～6m3/(m2·h)；
所述A/O好氧池的水力停留时间为3～5天；
所述A/O好氧池的污泥沉降比为70～80％。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中第二污泥回流至缺氧池的回流比为150～300％，回流至A/O好氧池的回流比为150～300％；
所述步骤(7)中加入碱剂后所得混合液的pH值为9～10；
所述除磷剂为SPT-P5无机型除磷剂，所述除磷剂的加入量为0.05～0.10kg/m3；
所述化学除磷的时间为15～25min。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(8)中的磁种为粒径为50～80目的磁粉；
所述混凝剂为聚丙烯酰胺，所述混凝剂的加入量为0.008～0.012kg/m3；
所述絮凝剂为聚合氯化铝，所述絮凝剂的加入量为0.35～0.45kg/m3；
所述磁絮凝反应的时间为10～20min。
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(9)后还包括：第二污泥的剩余部分和第三污泥进入污泥池进行曝气搅拌，所述污泥池出水进入污泥脱水装置进行脱水，得到浓缩污泥和污泥脱水产水，所述污泥脱水产水进入综合调节池。
说明书
一种玉米淀粉废水处理系统及方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种玉米淀粉废水处理系统及方法。
背景技术
淀粉是国民经济的重要产业之一，玉米作为我国三大粮食作物之一，其淀粉产量约占我国淀粉总产量的92％，玉米深加工产业也被誉为“黄金”产业。经过不断调整格局、引进先进设备与技术，玉米淀粉及其深加工水平得到了明显提升，随着生产水平的提升，吨淀粉的用水量大大降低，但也因循环次数的增加，废水中的COD(化学需氧量)、TN(总氮)、TP(总磷)、NH3-N(氨氮)、BOD(生物需氧量)发生较严重的累积现象，加之淀粉生产车间用水不平衡，导致排水水质波动较大，造成了污染治理的困难。
玉米淀粉废水主要来自生产中的原料浸泡液、洗涤水、设备冲洗水等。其主要成分为淀粉、糖类、蛋白质、纤维素等有机物质和含氮、碳的无机物。主要有以下特征：(1)废水产生量大，COD、BOD浓度高，有机物丰富；(2)含有大量的N、P营养物，悬浮物、胶体蛋白含量较高，属生化性较好的高浓度有机废水。目前玉米淀粉废水的处理工艺以厌氧/好氧的组合处理工艺为主，应用较多的工艺类型有UASB/SBR、UASB/A/O、A/O等，以上工艺在实际工程中均可以有效的去除废水中的COD，但难以实现氮和磷的高效去除。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种玉米淀粉废水处理系统及方法。本发明提供的处理系统和方法能够有效去除玉米淀粉废水中有机物以及氮、磷污染物。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种玉米淀粉废水处理系统，包括综合调节池，所述综合调节池内设有第一曝气装置；
入口与所述综合调节池出口连通的配水池，所述配水池连通有加热装置和第一加药装置，所述第一加药装置用于向所述配水池中加入pH值调节剂；
入口与所述配水池出口连通的IC厌氧塔，所述IC厌氧塔内含有活性污泥；
入口与所述IC厌氧塔出口连通的缺氧池，所述缺氧池设有第一污泥出口和第一水出口，所述第一污泥出口与IC厌氧塔的入口连通；所述缺氧池内含有活性污泥；
入口与所述缺氧池的第一水出口连通的A/O好氧池，所述A/O好氧池包括相互连通的缺氧区和好氧区，所述缺氧区的入口与缺氧池的第一水出口连通；所述缺氧区设有第二曝气装置，所述好氧区设有第三曝气装置；所述缺氧区和好氧区内含有活性污泥；
入口与所述A/O好氧池的好氧区出口连通的二沉池，所述二沉池设有第二污泥出口和第二水出口，所述第二污泥出口与A/O好氧池的污泥入口和缺氧池的污泥入口连通；
入口与所述二沉池水出口连通的化学除磷反应池，所述化学除磷反应池连通有第二加药装置，所述第二加药装置用于向所述化学除磷反应池中加入碱剂和除磷剂；
入口与所述化学除磷反应池出口连通的磁絮凝反应池，所述磁絮凝反应池连通有第三加药装置，所述第三加药装置用于向所述磁絮凝反应池中加入磁种、混凝剂和絮凝剂；
入口与所述磁絮凝反应池出口连通的磁絮凝沉淀池，所述磁絮凝沉淀池设有第三污泥出口和清水出口。
优选的，所述IC厌氧塔内设有双层三相分离器。
优选的，本发明所述的玉米淀粉废水处理系统还包括：
与所述二沉池的污泥出口和磁絮凝沉淀池的污泥出口连通的污泥池，所述污泥池设有第四曝气装置；
入口与所述污泥池出口连通的污泥脱水装置，所述污泥脱水装置设有浓缩污泥出口和水出口，所述水出口与污泥池和综合调节池的水入口连通。
本发明提供了基于上述的玉米淀粉废水处理系统对玉米淀粉进行处理的方法，包括以下步骤：
(1)玉米淀粉废水进入综合调节池进行曝气，得到综合调节池出水；
(2)所述综合调节池出水进入配水池，在加热的条件下与第一加药装置加入的pH值调节剂混合，调节pH值至7.5～8.5，得到配水池出水；
(3)所述配水池出水进入IC厌氧塔进行厌氧消解，得到IC厌氧塔出水；
(4)所述IC厌氧塔出水进入缺氧池，进行第一缺氧处理，得到缺氧池出水和第一污泥，所述第一污泥部分回流至IC厌氧塔；
(5)所述缺氧池出水进入A/O好氧池，在曝气的条件下，在缺氧区、好氧区循环进行第二缺氧处理和好氧处理，得到A/O好氧池出水；
(6)所述A/O好氧池出水进入二沉池进行沉淀，得到二沉池出水和第二污泥，所述第二污泥一部分回流至缺氧池，一部分回流至A/O好氧池；
(7)所述二沉池出水进入化学除磷反应池，与第二加药装置加入的碱剂和除磷剂混合进行化学除磷，得到除磷反应池出水；
(8)所述除磷反应池出水进入磁絮凝反应池，与第三加药装置加入的磁种、混凝剂和絮凝剂混合进行磁絮凝反应，得到磁絮凝反应池出水；
(9)所述磁絮凝反应池出水进入磁絮凝沉淀池进行沉淀，得到最终出水和第三污泥。
优选的，所述步骤(1)中第一曝气的曝气量为2～4m3/(m2·h)；
所述步骤(2)中加热的方式为蒸汽加热，所述加热的温度为35～38℃。
优选的，所述步骤(3)中厌氧消解的氧化还原电位为-500～-400mv，厌氧消解时水中的溶解氧为0～0.2mg/L；
所述IC厌氧塔的水力停留时间为2～3天。
优选的，所述步骤(4)中第一缺氧处理的水中的溶解氧≤0.2mg/L，碳氮比为(4～5)：1；所述第一缺氧处理的时间为12～24h；
所述第一污泥的回流比为150～300％。
优选的，所述步骤(5)中第二缺氧处理时水中的溶解氧≤0.2mg/L，曝气量为0.5～1.0m3/(m2·h)；所述好氧处理时水中的溶解氧为3～5mg/L，曝气量为5～6m3/(m2·h)；
所述A/O好氧池的水力停留时间为3～5天；
所述A/O好氧池的污泥沉降比为70～80％。
优选的，所述步骤(6)中第二污泥回流至缺氧池的回流比为150～300％，回流至A/O好氧池的回流比为150～300％。
优选的，所述步骤(7)中加入碱剂后所得混合液的pH值为9～10；
所述除磷剂为SPT-P5无机型除磷剂，所述除磷剂的加入量为0.05～0.10kg/m3；
所述化学除磷的时间为15～25min。
优选的，所述步骤(8)中的磁种为粒径为50～80目的磁粉；
所述混凝剂为聚丙烯酰胺，所述混凝剂的加入量为0.008～0.012kg/m3；
所述絮凝剂为聚合氯化铝，所述絮凝剂的加入量为0.35～0.45kg/m3；
所述磁絮凝反应的时间为10～20min。
优选的，所述步骤(9)后还包括：第二污泥的剩余部分和第三污泥进入污泥池进行曝气搅拌，所述污泥池出水进入污泥脱水装置进行脱水，得到浓缩污泥和污泥脱水产水，所述污泥脱水产水进入综合调节池。
本发明提供了一种玉米淀粉废水处理系统，包括依次连通的综合调节池、配水池、IC厌氧塔、缺氧池、A/O好氧池、二沉池、化学除磷反应池和磁絮凝反应池，本发明利用综合调节池对玉米淀粉废水进行匀质匀量，利用配水池调节废水的温度和pH值；在IC厌氧塔和缺氧池中，活性污泥中的厌氧菌将悬浮物和可溶性有机物水解为有机酸，将大分子有机物分解为小分子有机物，将不溶性的有机物转化成可溶性有机物，便于进行后续A/O好氧处理；在A/O好氧池的缺氧区中，活性污泥中的异养菌将废水中的有机污染物中的氨基进行氨化，游离出NH4+；在A/O好氧池的好氧区中，污泥中的自养菌将NH4+氧化为NO3-，所得硝化液回流至缺氧区，在缺氧条件下，活性污泥中异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)，实现淀粉废水无害化和达标处理；本发明利用二沉池对废水中的污泥进行沉淀，分离出废水中的污泥；本发明利用化学除磷反应池进行化学除磷，利用磁絮凝反应池对废水中的磷和残留有机物通过磁絮凝的方式进一步去除，使最终出水做到COD≤60mg/L，NH3-N≤15mg/L，TN≤30mg/L，TP≤1.0mg/L，使出水满足企业回用要求。
进一步的，本发明提供的玉米淀粉废水处理系统还包括污泥池和污泥脱水装置，本发明通过污泥池和污泥脱水装置对二沉池和磁絮凝沉淀池产生的污泥进行处理，能够对污泥进行合理利用，且污泥产量少，处理费用低。
（发明人：徐富）