含馬鈴薯淀粉廢水的城鎮污水處理技術(shù)

目前，我國馬鈴薯淀粉加工企業(yè)大都未有效處理生產(chǎn)廢水。馬鈴薯淀粉企業(yè)排放的廢水中COD含量＞10 000 mg/L，而加工1 t 淀粉，一般排放廢水量為10～20 m3，有的小企業(yè)排放得更多。全國生產(chǎn)淀粉的大小企業(yè)數千家，排放廢水量超過(guò)900× 104 m3。開(kāi)發(fā)馬鈴薯淀粉生產(chǎn)廢水的處理新技術(shù)，是幫助馬鈴薯產(chǎn)業(yè)實(shí)現可持續發(fā)展的有效途徑。

1 BC 裝置簡(jiǎn)介及在國外的應用

網(wǎng)狀生物轉盤(pán)反應器(BC 裝置)是一種廢水生化處理技術(shù)。該處理工藝是在一定的溫度(15 ～45℃)和溶解氧(0．1～1．0 mg/L)條件下，在網(wǎng)狀生物轉盤(pán)反應器及生化曝氣池內，利用氧氣(空氣)對COD、BOD5、NH3-N、TN 等污染物進(jìn)行氧化還原反應，使之轉變?yōu)镃O2、N2和水等無(wú)害成分，并進(jìn)行除臭及殺菌消毒。日韓等國將BC 技術(shù)廣泛用于化工、養殖、屠宰、制糖、糞尿處理、生活垃圾處理等多種高濃度有機廢水處理中，均具有良好的適用性，而且脫臭效果明顯。

2 BC 技術(shù)裝置在國內的應用

為了實(shí)現利用BC 技術(shù)解決垃圾滲濾液污染問(wèn)題的目標，青海潔神環(huán)境能源產(chǎn)業(yè)有限公司引進(jìn)了BC 生化處理技術(shù)，并對該技術(shù)進(jìn)行了國產(chǎn)化研究，設計、制造、集成建設和運行了一套30 m3/d 的JSBC系統垃圾滲濾液處理應用裝置。試驗證明:當COD、BOD5、NH3-N、TN 的初始濃度分別為12 000、6 000、2 000、2 500 mg/L 時(shí)，經(jīng)過(guò)JSBC 系統生化處理之后，相應出水指標分別達到600、100、20、200 mg/L，且脫臭效果明顯，曝氣池鼓風(fēng)機能耗與傳統工藝相比降低40%。目前，該技術(shù)裝置仍在進(jìn)一步研發(fā)完善，在市政污水、工業(yè)廢水處理等領(lǐng)域積極試驗推廣。BC 技術(shù)裝置的核心技術(shù)有三:一是為Bacillus 菌提供工作場(chǎng)所的網(wǎng)狀生物轉盤(pán)，網(wǎng)狀結構的生物附著(zhù)量是傳統生物轉盤(pán)的900 倍;二是采用一種生命力極其頑強的Bacillus 兼氧性菌，能去除COD、BOD5，同時(shí)去除氮和磷，有效分解甲硫醇、氨和硫化氫等臭氣成分，分泌抗生素和粘性物質(zhì)，具有殺菌滅菌的功效和很強的吸附過(guò)濾能力;三是添加可以抑制其他菌種生長(cháng)，快速激活Bacillus菌活性的Bacillus 菌營(yíng)養液。

3 BC 處理含馬鈴薯淀粉廢水的城鎮污水

為了實(shí)現利用BC 技術(shù)裝置解決部分高濃度有機廢水及市政污水污染問(wèn)題的目標，設計、建設了一套200 m3/d 的BC 裝置，利用其對含馬鈴薯淀粉廢水的城鎮污水進(jìn)行試驗和研究。

3. 1 基本工藝流程

系統處理工藝流程如圖1 所示。200 m3/d 的BC 系統所有設備均安裝在室內。

3. 2 城鎮污水來(lái)源

我國西北部分地區在馬鈴薯淀粉生產(chǎn)季節，城區污水中馬鈴薯淀粉生產(chǎn)廢水占大部分，有時(shí)進(jìn)水COD 達到900～1 000 mg/L，氨氮達到140 mg/L，總氮達到180～190 mg/L。某縣城區污水廠(chǎng)進(jìn)水口檢測平均值COD 為612 mg/L、BOD5為236 mg/L、SS為712 mg/L、NH3-N 為117 mg/L、TP 為10 mg/L。

3. 3 污水處理結果

在運行期間，各主體設備運行狀況良好，達到設計指標要求，運行結果如表1 所示。

①系統穩定運行最佳工藝參數的確定

通過(guò)155 天(12 月26 日—5 月30 日)的調試運行、反復試驗，現場(chǎng)人員對運行結果及工藝參數進(jìn)行了總結，在DO 值控制在0～1．0 mg/L、營(yíng)養劑投加量為70～75 mL/次(每天一次)、進(jìn)水量控制在200m3/d 的條件下，BC 系統內的Bacillus 菌群通過(guò)新陳代謝，逐漸形成了較好的微生物群落，各污染物的去除率也逐漸達到比較理想的水平。BC 系統在處理含馬鈴薯淀粉廢水的城鎮污水連續運行中，具有良好的運行穩定性。當污水中COD、NH3-N 的濃度發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)調節運行控制，出水BOD5、NH3 －N 始終達標排放。

②冬季低溫條件對BC 系統運行的影響

在冬季低溫條件下(12 月4 日—1 月21 日)，在室內僅運行BC 裝置生化系統，后續深度處理停止運行。

隨著(zhù)溫度的逐漸降低，對COD 的去除率仍比較穩定，無(wú)明顯變化; 但TN 去除率則逐漸下降。當溫度＜15 ℃后，TN 去除率明顯下降，出水TN 明顯上升，在大規模運行時(shí)要考慮到當地的實(shí)際溫度對BC系統的影響，做好相應加溫措施，以保證處理效果。

③溫度對BC 系統微生物休眠及恢復的影響

為了驗證BC 系統Bacillus 菌抵抗低溫惡劣環(huán)境的能力，對菌種進(jìn)行了休眠試驗。休眠試驗期為2013 年1 月24 日—2 月13 日，共計20 天。系統停止運行期間，所有電氣設備及閥門(mén)均關(guān)閉，BC 裝置、曝氣池及生化沉淀池內固液混合物靜止。2013 年3月13 日BC 系統恢復運行至今。試驗表明: 隨著(zhù)溫度逐漸升高且當溫度＞25 ℃時(shí)，出水TN 明顯下降，TN 去除率逐步上升。經(jīng)過(guò)60 天的重新激活，處于休眠狀態(tài)的菌種恢復活力。說(shuō)明此菌種在停止運行之后仍然可以存活，并能夠在一定條件下被激活。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4 結論

馬鈴薯淀粉廢水處理難度大，在國內尚未有成熟的工藝，排放到城鎮、農村河流造成嚴重的環(huán)境污染，采用網(wǎng)狀生物轉盤(pán)反應器(BC 裝置)處理含馬鈴薯加工淀粉廢水的城鎮污水，確定了BC 系統穩定運行的最佳工藝參數，處理后的水質(zhì)達到國家排放標準，可作為城市綠化用水和農田灌溉用水。該工藝運行穩定，對COD、BOD5、SS、NH3-N、TP 和糞大腸桿菌數去除率分別可達92%、96．2%、98．9%、96．5%、95．8%、99．91%，而且脫臭效果明顯，Bacillus菌活力強，將本裝置技術(shù)進(jìn)一步研究推廣和擴大應用，具有較大的實(shí)際意義。