SBR工艺在马铃薯加工废水处理中的应用
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国内马铃薯淀粉废水处理现状及综合利用研究发帖人: lvjianguo96 点击量: 5751马铃薯淀粉废水是以马铃薯为原料生产淀粉的生产过程中产生的废液,一般也称为马铃薯淀粉废水,是高污染的废水,COD含量可达10000mg/l以上,不加处理直接排放将造成环境水体缺氧,使水生生物窒息死亡,给环境带来巨大的危害[1]。
但是,由于马铃薯产区主要集中在“三北”(东北、西北、华北)地区,加工期在9~11月份,气温低,有冰冻。
特别是在10~11月,低温都在-5~15℃之间。
这些问题给马铃薯淀粉废水的处理增加了难度,因此目前马铃薯淀粉企业的废水处理水平普遍落后,环境污染严重,造成环境水体缺氧,使水生生物窒息死亡。
近年来,随着水资源匮乏和水污染问题日趋严重与需水量迅猛增加的矛盾越来越突出,国内对马铃薯淀粉废水的处理及综合利用研究逐渐成为科研机构和企业的关注热点。
1、马铃薯淀粉废水来源及其水质特征 1.1 马铃薯淀粉废水来源马铃薯淀粉生产中产生的废水主要来自两个部分:一为清洗工段清洗马铃薯产生的废水。
这部分废水主要成分为马铃薯表面的泥沙。
通常可在生产过程中增添少许设备,经简单的沉淀处理后就可循环使用。
二为提取工段的废水。
这部分废水由两个生产阶段产生:一是淀粉乳提取产生的废水,主要是马铃薯自身的含水量,即细胞液,故该废水中的蛋白质含量较高。
这部分废水不能循环使用,又因回收蛋白成本费用高,目前全部外排。
二是淀粉提取产生的废水,生产过程中对水质的要求高,但用水量小,也称为工艺废水。
该废水中主要含有淀粉、蛋白质[2]等有机物,COD(化学需氧量)、BOD(生物需氧量)浓度非常高。
目前马铃薯淀粉企业排放的污水主要为细胞液和工艺废水。
1.2 马铃薯淀粉废水的水质特征马铃薯淀粉废水中主要含有机物化合物,如蛋白质和糖类等,还含有一些淀粉颗粒、纤维等。
水质成分如下[3]: COD(化学需氧量)约为:20000~25000mg/l BOD(生化需氧量)约为:9000~12000mg/l SS(悬浮物)约为:18000mg/l 2、马铃薯淀粉废水处理现状目前,国内马铃薯淀粉废水处理方法有资料显示的有:化学絮凝、生物处理等方法。
新型组合SBR工艺在屠宰废水处理中的应用屠宰废水,是非常重要的工业废水之一,大约占国内工业废水的总排放量的6%,禽畜屠宰废水中,含有非常高的有机物,属于浓度较高的的工业废水,其特点是极易发生生化降解,主要处理技术有SBR,曝气生物滤池,生物接触氧化等升华处理技术,典型处理工艺如水解酸化+接触氧化工艺以及气浮+SBR+气浮工艺、气浮+两级接触氧化+缺氧+厌氧+油+生物接触氧化工艺、隔油。
一、废水的性质与来源肉类屠宰场加工过程包括对肉鸡的屠宰脱毛,内脏摘除,解体整体清洗工序,以及设备的清洗,车间冲洗等的废水。
其中,屠宰脱毛的工序产生的废水温度较高,COD浓度较高。
公司屠宰综合废水的性质。
不难看出,公司屠宰的综合废水中BOD5、NH3-N、COD浓度高,可生化指标COD、BOD5约为0.4,废水的可生化性比较好,废水pH值,在微生物具有良好的活性范围内,适合采用生化技术进行废水处理。
因为废水中存在蛋白质,油脂等大分子有机物,为了提高生化处理过程的效率,需要对油脂进行脱除,以便将大分子有机物顺利转化为更容易被微生物吸收利用的小分子有机物。
二、废水处理工艺流程和重要单元过程功能某单位屠宰废水处理采用“SBR+气浮+水解酸化”的工艺,工业废水的处理工艺流程,废水的处理工艺应由水解酸化池,SBR池,气浮池,调节池,水力筛,以及污泥浓缩,机械脱水等设备和构筑物组成。
废水预处理过程是由气浮池构成,水力筛构成的,水力筛的主要功能是脱除沸水中的碎肉和羽毛等,通过气浮过程,脱除掉沸水中的油脂以及一部分悬浮物质,废水的预处理过程可以降低进入后续处理工艺的有机物的负荷,大幅度提高SBR池里的氧传递的速率。
在工业废水处理的过程中,溶气气浮对废水中SS动物油脂、的去除率分别可达63%、73%,废水中的以乳化油和浮油形式存在的动物油脂绝大部分的到了脱除,降低废水中的BOD5,COD指标,油脂的脱除有利于曝气过程氧的传递速率。
生化处理过程是由SBR池,水解酸化池构成的,其主要功能是保证废水中有机物得到降解,使得废水的排放标准符合要求。
间歇式活性污泥(SBR)法处理食品生产废水的技术分析摘要:结合间歇式活性污泥(SBR)法的特点和优势,对其在食品生产废水处理中的应用情况进行了分析和探讨,希望可以为相关污水处理工作提供一定的参考。
关键词:间歇式活性污泥(SBR)法;食品生产废水;处理技术0 前言随着社会经济的发展,我国人民的生活水平越来越高,对于衣食住行方面提出了更高的要求,进而推动了相关产业的发展。
而食品生产企业的不断增加,也使得企业的环境污染问题受到了广泛的重视。
如何对食品生产中产生的废水进行有效处理,减少对于环境的污染和破坏,是食品生产企业需要重点研究的课题。
间歇式活性污泥(SBR)法的应用,对问题进行了有效解决。
1 间歇式活性污泥(SBR)法概述间歇式活性污泥法,是一种按照间歇曝气的方式来运行的活性污泥污水处理技术,其主要特征在于运行上的有序以及间隔操作,技术核心在于SBR反应池,集中了均化、初沉、生物降解以及二沉等功能于一体,适用于污水间歇排放以及流量变化较大的场合。
SBR法的特点在于:在多数情况下,不需要设置调节池;SVI值相对较低,污泥易于沉淀且不容易出现膨胀现象;通过对运行方式的调节,在单一的曝气池中,可以进行脱氮和除磷反应;应用电动阀、液位计等自动控制仪器,可以实现工艺的自动化等。
与传统污水处理法相比,SBR法具有以下优势:(1)投资少、占地面积小:由于不需要建设初沉池、二沉池以及污泥消化池等构筑物,因此SBR法的占地面积较小,所需的辅助设备也较少,在投资成本方面具有较大的优势。
以数据分析,应用SBR法,可以减少占地面积约30%,减少投资资金20%~40%。
(2)出水质量好:传统法主要是针对废水中的含碳有机物进行去除,而其中含有的氮和磷则直接排入水体,容易造成水体的富营养化。
如果需要对其进行处理,还需要增加相应的工艺和设备。
而SBR法可以直接对氮元素进行转化,同时将磷元素转移到污泥中,能够去除水中95%的BOD和SS,出水质量较好。
⽔解酸化——SBR⼯艺处理牲畜养殖废⽔效果分析⽔解酸化——SBR⼯艺处理牲畜养殖废⽔效果分析随着科技的不断发展和社会进步,牲畜养殖业开始向着规模化、现代化、科技化⽅向发展,为了尽量缩减成本,⼤多数规模化的牲畜养殖场粪污都是尽量收集⼲粪直接向外售出,这就导致养殖过程中产⽣的废⽔所含污染物浓度降低,不太适合厌氧处理条件,因此,对于污染物浓度较低的牲畜养殖废⽔,⾮常有必要研究探寻⼀种新的处理⽅向或⼯艺,研究尽量本着低投⼊、⾼效率、能适应更⾼排放标准的原则进⾏。
⼀、⼯艺的选择及能效对⽐1、⽔解酸化⽔解酸化是⼀种介于好氧和厌氧之间的污⽔处理⽅法,是根据产甲烷菌与⽔解产酸菌⽣长速度的不同,将反应控制在介于厌氧处理的第⼀和第⼆阶段之间,即在⼤量⽔解细菌和酸化细菌的作⽤下将不溶性有机物⽔解为可溶性有机物,将难⽣物降解的⼤分⼦物质转化为易于⽣物降解的⼩分⼦物质从⽽改善废⽔可⽣化性的⼀种反应过程,同时此过程对SS还具有较⾼的去除率,由此可知⽔解酸化是能消耗⼀部分难降解污染物⽽不能⼤量去除污染物的⼯艺过程,因此不适合单独作为⼀种污⽔处理⼯艺来运⾏,但是,⼜因其具有投资少、处理能⼒强的特点,⾮常适合于与其他处理⽅法组成联合处理⼯艺实现降低投资成本、提⾼处理效果的⽬的。
2、SBR序批式活性污泥法SBR即英⽂Sequencing Batch Reactor的缩写,是⼀种安间歇⽅式运⾏的⼀种活性污泥处理⼯艺,相⽐于传统的连续性活性污泥处理⼯艺其具有⼯艺通组成简单、⽆需单独污泥回流、不设⼆次沉淀池、占地⾯积⼩、建设与运⾏费⽤低、处理效果好等特点。
由此,确定选⽤⽔解酸化——SBR联合处理⼯艺作为规模化牲畜养殖废⽔的处理⼯艺进⾏试验探寻。
⼆、试验结果1、⽔解酸化结果以某规模化养猪场产⽣的废⽔为样本,实验室模拟⽔解酸化过程参考⽂献[1]得知结果:2、SBR对⽔解酸化出⽔的处理结果参考⽂献[2]3结论①短时间的⽔解酸化对猪场废⽔中的SS、COD、BOD5及TP具有较好的去除效果,对N 的去除效果较差②SBR对⽔解酸化出⽔中的污染物有较好的去除率,对N的去除效果较好,特别是NH3-N 的去除率相当⾼,对P的去除效果较差。
SBR工艺在马铃薯加工废水处理中的应用郭育鸿 范增华(贵州省环境保护公司,贵州贵阳 550002)摘 要 SBR工艺(序批式活性污泥法)处理马铃薯加工废水,比其他工艺更具有优越性。
在进水COD C r=2000~6000m g L时,COD C r平均去除率达到94%以上,出水的各项指标优于GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准。
关键词 SBR工艺 马铃薯加工 废水处理 酸化 曝气 六盘水市食品总厂是一家国营企业,是昆明天使食品总厂的一家分厂,主要生产“天使”牌马铃薯片,也是六盘水市的利税大户之一。
该厂排放的生产废水以马铃薯淀粉废水为主,属易于生物降解的高悬浮物有机废水,其水质、水量变化范围较大,因而选择上升流水解(酸化)——SBR工艺作为废水处理工艺,工程于2001年10月验收合格。
1 处理工艺简介SBR工艺是近年来在全球被广泛认同和采用的一种有机污水处理技术,它集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统,因此具有工艺简单、占地面积少、投资省、抗冲击负荷强等优点,非常适合马铃薯加工类型企业。
2 工程概况211 废水水质设计废水处理量120m3 d,进水pH值=6165,COD Cr=2000~6000m g L,SS= 7200~10800m g L,N H+4-N=14m g L。
要求出水水质执行GB8978-1996《污水综合排放标准》:pH值=6~9,COD C r≤100m g L,SS≤70m g L,N H+4-N≤15m g L,T P≤015m g L。
212 工艺流程废水含悬浮物较高,呈浅黄色,已建的沉淀池可大大降低悬浮物的含量,同时有机物吸附于悬浮物上,可降低进水有机物含量,改善水质。
沉淀池为折流式,分为六格,每格之间加格网,以截流大颗粒悬浮物。
沉淀后的污水直接流入吸水池,在吸水池的进水管处加滤网,过滤未沉淀的马铃薯皮及杂物等,废水用泵打入后续水解池中。
投药气浮-UASB-SBR工艺处理淀粉废水马铃薯生产淀粉过程中将产生大量的废水,这些淀粉废水有机物含量高,若不经过处理直接排放,其水中所含有的有机物,进入水体后迅速消耗水中的溶解氧,造成水体缺氧而影响鱼类和其他水生动物的生存,同时废水中悬浮物易在厌氧条件下分解产生臭气,恶化水质。
由于我国淀粉生产工艺相对落后,资源的利用率较低,淀粉生产过程中大量的植物蛋白未加利用而随生产废水排放,不仅影响了环境卫生,而且造成了巨大的浪费。
在淀粉废水处理过程中,如果能够同时回收植物蛋白,做到废水的资源化利用,将具有广阔的应用前景。
1.废水水质、水量该淀粉厂废水主要来源于生产过程中的工艺废水(主要包括蛋白液、中间产品的洗涤水、各种设备的冲洗水等),废水中有机物含量较高,COD cr含量为12000mg/L, BOD5 / COD cr =0.53,可生化性较好。
废水处理工程的设计规模1000m3/d,处理后水质要求达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级排放标准,进水水质和排放标准见表1。
表1 废水的污染状况及执行的排放标准Tab1 Pollution Matter Content of Wastewater2.废水处理工艺流程2.1 处理工艺的确定马铃薯淀粉生产废水本身含有机质多、浓度高且悬浮物含量大,废水BOD5/COD cr=0.53,可生化性较好,同时在本工程中出水水质要求较高。
考虑到以上因素,工艺选用物理与生化处理相结合的方式。
物理法通过药剂投加、絮凝气浮工艺主要去除悬浮物、胶体物质及部分有机物,同时回收植物蛋白饲料。
针对废水本身有机物浓度高的特点,生化处理采用厌氧-好氧相结合的处理工艺。
具体处理工艺流程见图.1。
图.1污水及污泥处理工艺流程Fig1 The process of treat waste water and sludge2.2 工艺设计说明原生产废水经机械格栅截留大块飘浮物后,进入调节池均匀调节水质与水量,调节池设机械搅拌装置,通过机械搅动使原水混合均质,阻止悬浮物沉淀,悬浮物随水流入气浮池。
SBR法在小型屠宰废水处理工程中的应用摘要采用SBR法工艺处理小型屠宰废水的经验表明,该工艺对CODCR、的去除率可达95%,氨氮去除率可达89%。
该工艺具有操作方便,工艺简单,占地面积小,运行费用低,运行方式灵活,出水达标等特点。
关键词SBR法;屠宰废水1 SBR法的工艺介绍SBR是序批式(间歇)活性污泥法的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。
与传统污水处理工艺不同,SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。
它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,其运行周期主要分为进水期、反应期、沉淀期、排水期和闲置期等五个阶段,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。
2 SBR法用于小型屠宰废水的处理2.1 污水来源①鸡屠宰前冲洗污物和屠宰工段排放的含血污、粪便的地面冲洗水。
②内脏清洗处理工段排放的含肠胃内容物的废水。
2.2 废水水量和水质①水量:该系统的处理废水为四平市瑞祥屠宰厂的生产废水,废水排放量为30m3/d。
②水质:CODCr:l500mg/L,BOD5:800mg/L,SS:400mg/L,氨氮:60mg/L,动植物油:150mg/L,pH:6.5~9.0。
2.3 出水水质按照肉类加工工业水污染物排放水体要求,处理设施处理出水水质指标达到《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB13457-92)中的“禽类屠宰加工”一级污水排放标准,即:CODCr≤70mg/L,BOD5≤25 mg/L,SS≤60mg/L,氨氮≤15mg/L,动植物油≤15mg/L,pH:6.0~9.0。
2.4 污水处理工艺流程及主要工艺参数1)废水工艺流程:2)工艺流程说明:污水进入收集管网前,首先要设置筛网,以拦截鸡毛等粗大悬浮物。
污水再经过格栅,对污水中的碎屑、血污、碎毛、等杂质进一步分离,保护水泵,并使污水处理站稳定运行。
SBR工艺在马铃薯加工废水处理中的应用
郭育鸿 范增华
(贵州省环境保护公司,贵州贵阳 550002)
摘 要 SBR工艺(序批式活性污泥法)处理马铃薯加工废水,比其他工艺更具有优越性。
在进水COD C r=2000~6000m g L时,COD C r平均去除率达到94%以上,出水的各项指标优于GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准。
关键词 SBR工艺 马铃薯加工 废水处理 酸化 曝气
六盘水市食品总厂是一家国营企业,是昆明天使食品总厂的一家分厂,主要生产“天使”牌马铃薯片,也是六盘水市的利税大户之一。
该厂排放的生产废水以马铃薯淀粉废水为主,属易于生物降解的高悬浮物有机废水,其水质、水量变化范围较大,因而选择上升流水解(酸化)——SBR工艺作为废水处理工艺,工程于2001年10月验收合格。
1 处理工艺简介
SBR工艺是近年来在全球被广泛认同和采用的一种有机污水处理技术,它集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统,因此具有工艺简单、占地面积少、投资省、抗冲击负荷强等优点,非常适合马铃薯加工类型企业。
2 工程概况
211 废水水质
设计废水处理量120m3 d,进水pH值=6165,COD Cr=2000~6000m g L,SS= 7200~10800m g L,N H+4-N=14m g L。
要求出水水质执行GB8978-1996《污水综合排放标准》:pH值=6~9,COD C r≤100m g L,SS≤70m g L,N H+4-N≤15m g L,T P≤015m g L。
212 工艺流程
废水含悬浮物较高,呈浅黄色,已建的沉淀池可大大降低悬浮物的含量,同时有机物吸附于悬浮物上,可降低进水有机物含量,改善水质。
沉淀池为折流式,分为六格,每格之间加格网,以截流大颗粒悬浮物。
沉淀后的污水直接流入吸水池,在吸水池的进水管处加滤网,过滤未沉淀的马铃薯皮及杂物等,废水用泵打入后续水解池中。
水解是整个工艺中重要的前处理工艺,废水经水解池不仅可以降解一定量的COD C r 和截流部分悬浮物,最主要是可提高废水的可生化性、降低后续处理难度,同时消化回流剩余污泥。
水解池有效容积18m3,有效水深217m,该池采用下部进水,上部出水,形成稳定的上升流;保持池内约115m厚的悬浮污泥层,对上升通过其间的污水中有机物有足够的截流和吸附作用。
收稿日期:2002-03-25
作者简介:郭育鸿,男,1972年生,助理工程师,从事污水处理研究。
SBR 池为2个,每池尺寸为712m ×712m ×3m 。
在内壁113m 处贴置瓷片作为污泥的分界线,静沉时污泥高于此线,则通过污泥泵排泥至水解池,以确保正常的活性污泥浓度。
池内充氧采用SSR -100型罗茨风机2台,风压3912kPa ,风量4138m 3 m in ,其运行方式采用的是限制式曝气。
支管采用DN 65无缝钢管,曝气装置采用可变微孔曝气器,布气均匀,充氧效率高。
安装在距池底0125
m 处。
SBR 池搅拌借助于3台循环水泵,两用
一备,池底进水。
其布水系统采用DN 40穿孔管配水,孔径6mm ,孔距800mm ,孔位呈45°水平向下,每根支管开16个孔。
SBR 池采用多管依次排水,分别在池的1135、1175、2115m 处设置DN 65的三层排水管,各管独自设阀(每层3根管),汇入出水总管,通至厂
区排水沟。
SBR 池工艺流程如图1。
213 设备及构筑物参数
图1 SBR 工艺流程
构筑物:
沉淀池:419m ×213m ×018m 1座吸水池:212m ×212m ×115m 1座水解池:217m ×217m ×310m 1座SBR 池:712m ×712m ×310m 2座设备间:712m ×313m 1间设备:
潜污泵 W Q 10-15-115 2台
循环泵 IS 80-65-125B 3台罗茨风机 SSR -100 1台214 运行结果
该工程投入运行后,由六盘水市环保监测站进行监测,结果如表1,出水水质优于一级排放标准。
表1 SBR 工艺处理前后马铃薯加工废水水质状况
m g L
点位日期
次数
pH 流量
SS COD C r BOD 5N H +4-N T P S 2-进口10月15日
1613010007143072640938201000710281106026130100169542415011603213388129701680进口
10月16日
1518010013358321083813171481169019202
61401001
12662646011003414169131011840进口均值613740236728962519228144011110出口10月15日
1717285218111301228014450104027142669111313012080130801025出口
10月16日
171524711116130117901483010802
7132377121213014130145601090出口均值
71525671551313012570142301059GB 8978-1996一级标准
6~9701003015015110超标率(%)
000000净化效率(%)
99166
98116
98152
99101
94199
94168
(下转第45页)
(3)贵州省内SO2日均浓度在0.01~0.05m g m3的区域面积将会扩大,且由省之中—东部向西部、北部转移,但对整个SO2污染形势影响不大。
(4)新建电厂排放的SO2由于气候和地形的影响对各地的SO2浓度贡献有较大差异。
冬季和夏季典型气象条件下现有及新建电厂排放的SO2的分担率数值计算结果表明:在酸性沉降和大气SO2浓度较高的中部以及酸控区,电厂排放的SO2对当地SO2污染的贡献率都不高,电厂的SO2排放贡献主要集中在西部和北部,说明酸控区尤其是各大中城市所在地区目前较重的SO2污染治理还要注意对当地非电厂工业源和近地面无组织排放的民用生活源的控制。
3 本文在李启泰研究员指导下完成,在此表示衷心感谢。
(上接第37页)
3 工程运行实践
该工程经过连续运行,设备运行正常,出水水质稳定。
311 活性污泥的培养、驯化及生物相
该工程预先投入城市污水处理厂的压榨污泥进行接种,加入废水逐渐闷曝驯化、培养,经过两周的运行后,活性污泥培养成熟。
活性经历了食物充足的对数增长期和食物耗竭的内源呼吸期,SBR所新增的活性污泥极少,而少量的剩余污泥也进一步在水解池被消化了。
312 运行
SBR池的运行采用限制曝气方式,工作周期分配如下:进水时间110~112h;曝气时间018~112h;沉淀时间110~212h;排水时间110~210h。
1个周期时间为4~8h,在运行过程中没有发生污泥膨胀。
4 存在问题分析
(1)多管依层排水虽然简单、经济,但由于运行周期不允许有过长的静沉时间和排水时间,出现泛泥、飘泥等夹带悬浮物现象不可避免,引起悬浮物处理不甚彻底。
(2)由于考虑到该处理系统在食品厂厂区内,所以未设置污泥消化系统及污泥干化场。
多余污泥定期用真空吸粪车从水解池吸走,可作为农家肥。
(上接第40页)0172~110kg。
3 结束语
综上所述,自焙槽的工艺已经是20世纪五六十年代前的技术,存在着工艺水平落后,能耗高,污染物排放量大,电解烟气不易捕集等缺陷,且烟气中所含的沥青烟一直是电解污染治理过程中最难处理的污染物。
而在80年代引进及其后国内开发的大型预焙槽电解生产工艺,无论是物耗、能耗以及污染物排放水平与自焙槽电解工艺相比较,均有很大幅度的降低。
电解污染物得以有效地治理,实现了真正意义上的清洁生产。
参 考 文 献
1 郜风涛1建设项目环境保护管理条例释义1北京:中国法制出版社,1999193
2 孙萍1从云南铝厂的技改看我国自焙槽的改造1贵州环保科技,1999,5(1):23。