一、 淀粉行業(yè)廢水的來(lái)源及特點(diǎn)
我國(guó)生產(chǎn)淀粉的原料較多，淀粉生產(chǎn)大約有80%是以玉米為原料，其余以薯類(lèi)、小麥、大麥、燕麥以及其他富含淀粉的植物塊根等為原料。原料中除含有淀粉以外還含有其他的多種成分如蛋白質(zhì)、纖維素、無(wú)機(jī)鹽等。淀粉生產(chǎn)由原料處理、浸泡、粉碎、過(guò)篩、分離淀粉、洗滌、干燥等幾個(gè)主要工序組成。但具體操作上因原料的不同存在著一些差異。
玉米淀粉廢水：
以玉米為原料的淀粉廢水主要來(lái)源于浸泡、胚芽分離、纖維洗滌和脫水等工序。玉米淀粉生產(chǎn)不受季節(jié)影響，可全年生產(chǎn)。但工藝用水量較大，一般為5-13m³/t玉米。玉米淀粉廢水主要來(lái)自含有大量有機(jī)物（不溶蛋白質(zhì)、可溶蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽及糖類(lèi)）的工藝水（中間產(chǎn)品的洗滌水、各種設(shè)備的沖洗水）和玉米浸泡水。玉米廢水濃度高，處理難度大，通常COD值為8000-30000mg/L，BOD值為4000-20000mg/L，SS值為3000-5000mg/L。
薯類(lèi)淀粉廢水：
薯類(lèi)淀粉是指以薯類(lèi)（主要是馬鈴薯和紅薯）為原料的淀粉生產(chǎn)。薯類(lèi)淀粉生產(chǎn)廢水屬高濃度有機(jī)廢水，包括輸送和洗凈廢水、生產(chǎn)廢水、設(shè)備沖洗廢水和淀粉渣貯槽廢水。
1、輸送和洗凈廢水 通常含有泥土、馬鈴薯碎皮及由原料溶出的有機(jī)物，這種廢水懸浮物含量高，但COD和BOD都不高。
2、生產(chǎn)廢水 含有大量的水溶性物質(zhì)，如糖、蛋白質(zhì)、樹(shù)脂等，同時(shí)也含有少量的微細(xì)纖維和淀粉，COD和BOD都很高，且水量大。因此，本工段廢水是馬鈴薯原料淀粉廠污染廢水的主要來(lái)源。
3、生產(chǎn)設(shè)備沖洗廢水 污染物濃度仍然很高。
4、淀粉渣貯槽廢水 淀粉生產(chǎn)過(guò)程中，作為副產(chǎn)品產(chǎn)生大量的渣滓，*積存在貯槽內(nèi)，會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水，這種廢水雖然不產(chǎn)生怪味，但因發(fā)酵其酸度很高。
二、淀粉行業(yè)廢水處理傳統(tǒng)處理工藝&工程實(shí)例
玉米淀粉廢水處理工程概況
某公司主要生產(chǎn)玉米淀粉等產(chǎn)品，年產(chǎn)玉米淀粉20萬(wàn)噸，排放廢水1000-1500m³/d。為了保護(hù)環(huán)境，防止廢水對(duì)周?chē)w造成污染，該公司充分利用淀粉廠原有部分儲(chǔ)罐，建設(shè)了一套處理能力為1500 m³/d的廢水處理設(shè)施。
玉米淀粉廢水處理工程傳統(tǒng)處理工藝
- 生產(chǎn)工藝及綜合水質(zhì)
淀粉廢水主要來(lái)源于玉米淀粉加工過(guò)程中的洗滌、壓濾、濃縮等工藝段，用水量由于生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的不同，約為2-8 m³水/t淀粉。根據(jù)該淀粉廠水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，同時(shí)參照國(guó)內(nèi)部分相類(lèi)似淀粉廠的排放水質(zhì)實(shí)際情況，綜合考慮各種因素，確定廢水處理站的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
玉米淀粉廢水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
| 指標(biāo) | COD/(mg/L) | BOD/(mg/L) | SS/(mg/L) | TN/(mg/L) | NH4+-N/(mg/L) |
| 濃度 | 10000 | 5000 | 3000 | 50 | 40 |
根據(jù)該市城市排水總體規(guī)劃要求，淀粉廠處理出水排入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)，由城市污水處理廠集中處理達(dá)標(biāo)排放。故本工程排放執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。但綜合考慮城市發(fā)展規(guī)劃及遠(yuǎn)期排放標(biāo)準(zhǔn)提高的可能，處理后的水質(zhì)要求如下：
玉米淀粉廢水設(shè)計(jì)出水水質(zhì)指標(biāo)要求
| 指標(biāo) | COD/(mg/L) | BOD/(mg/L) | SS/(mg/L) | TN/(mg/L) | NH4+-N/(mg/L) | pH值 |
| 數(shù)值 | ≤150 | ≤60 | ≤100 | ≤20 | ≤8（15） | 6-9 |
- 傳統(tǒng)處理工藝設(shè)計(jì) 本工程采用厭氧EGSB+好氧A/O處理工藝。廠區(qū)廢水經(jīng)過(guò)格柵初步分離去除粗大雜物后進(jìn)入集水井，經(jīng)泵提升后進(jìn)入初沉池進(jìn)一步去除較小的SS顆粒物及大部分淀粉；初沉池出水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水量水質(zhì)均衡調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)池出水自流進(jìn)入到EGSB進(jìn)水池，在進(jìn)水池內(nèi)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)、酸堿度調(diào)節(jié)后由提升泵打入?yún)捬鮁GSB反應(yīng)池，在厭氧池內(nèi)大部分有機(jī)物得以降解去除；厭氧池出水自流入后續(xù)A/O反應(yīng)池進(jìn)行好氧處理，好氧出水沉淀后達(dá)標(biāo)排放。
2、厭氧池產(chǎn)生的剩余污泥可以單獨(dú)儲(chǔ)存或者和好氧池的剩余污泥一起排入集泥池，經(jīng)濃縮脫水機(jī)濃縮脫水后，泥餅外運(yùn)填埋。設(shè)計(jì)水質(zhì)調(diào)節(jié)如下表：
設(shè)計(jì)水質(zhì)調(diào)節(jié)
| 水 質(zhì) | COD/(mg/L) | SS/(mg/L) | ||||
| 進(jìn)水 | 出水 | 去除率/% | 進(jìn)水 | 出水 | 去除率/% | |
| 沉淀、調(diào)節(jié)池 | 10000 | 8000 | 20 | 3000 | 1500 | 50 |
| EGSB | 8000 | 500 | 94 | 1500 | 450 | 70 |
| A/O工藝 | 500 | 150 | 70 | 450 | 100 | 78 |
3、玉米淀粉廢水傳統(tǒng)處理工藝工程綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
該淀粉廠廢水處理工程投資715萬(wàn)元，勞動(dòng)定員9人，運(yùn)行功率140kw。藥費(fèi)0.45元/m³，年運(yùn)行費(fèi)32萬(wàn)元，噸水處理費(fèi)1.818元。
4、傳統(tǒng)工藝工程綜合評(píng)析
本工程淀粉廢水的BOD/COD值大于0.4，可生化性很好，因此采用生物處理工藝是合適的，以保證在盡量低的費(fèi)用下，可靠地將有機(jī)污染物降到所要求的水平。厭氧工藝采用了高負(fù)荷的EGSB工藝，占地面積小，投資省。從運(yùn)行結(jié)果來(lái)看，該工藝運(yùn)行可靠，出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
三、淀粉行業(yè)廢水處理新型臭氧生化處理工藝（簡(jiǎn)稱(chēng)OAO工藝）介紹
中合元乳品廢水的臭氧生化處理工藝特點(diǎn)說(shuō)明
1、臭氧同步污泥減量技術(shù)：在廢水處理工程中，剩余污泥處理和處置問(wèn)題的日益突出使得污泥減量技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。在目前國(guó)內(nèi)外研究的污泥減量技術(shù)中，利用臭氧同步對(duì)隱性生長(zhǎng)的污泥減量，取得很好的效益。該技術(shù)由于其破解效率高、不產(chǎn)生毒副作用，只產(chǎn)生少量的污泥等特點(diǎn)，不僅降低了設(shè)備采購(gòu)成本、減少了工程占地面積，運(yùn)營(yíng)成本也降低10---20%，所以，很快便被應(yīng)用于水處理實(shí)踐。
臭氧具有強(qiáng)的殺傷力,它能夠滲入細(xì)胞壁從而破壞細(xì)菌有機(jī)體鏈狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致細(xì)菌的死亡,細(xì)胞溶解釋放有機(jī)物質(zhì)到水中, 而這些自產(chǎn)底物可重新被用于生物代謝,這樣部分有機(jī)碳的重復(fù)使用將會(huì)導(dǎo)致污泥產(chǎn)量的減少。利用臭氧對(duì)剩余污泥進(jìn)行破解,可以使污泥胞內(nèi)外物質(zhì)溶出進(jìn)入液相,改變污泥特性。
2、高級(jí)氧化法（Advanced Oxidation processible, 簡(jiǎn)稱(chēng)AOP)技術(shù)：目前，廢水處理常用的生物法處理的缺點(diǎn)在于：對(duì)可生化性差、相對(duì)分子質(zhì)量從幾千到幾萬(wàn)的物質(zhì)處理較困難，處理速度慢，耗時(shí)較長(zhǎng)，因此處理效率較低。臭氧高級(jí)氧化法可將其其直接礦化或通過(guò)氧化提高污染物的可生化性，同時(shí)還對(duì)環(huán)境類(lèi)激素等微量有害化學(xué)物質(zhì)的處理方面有很大的優(yōu)勢(shì)。因此，廢水生物法處理的效率大為提高。
水處理過(guò)程中以羥基自由基為主要氧化劑的氧化過(guò)程稱(chēng)為AOPs過(guò)程，用于水處理則稱(chēng)為AOP法。臭氧化學(xué)處理速度快，效率高。二者有機(jī)結(jié)合，可以*提高污水的處理效率。不僅處理效果提高，而且單位時(shí)間的污水處理量大為增加，使污水處理工程小型化成為可能。
3、臭氧閉環(huán)矢量控制投加技術(shù)：臭氧設(shè)備的選項(xiàng)以及臭氧投加量的精準(zhǔn)控制是該技術(shù)的關(guān)鍵。普通的臭氧投加采用曝氣器或射流器等，需要設(shè)計(jì)較大的投加量，但利用效率卻很低，臭氧大量溢出，不僅污染環(huán)境，而且造成*浪費(fèi)。
臭氧閉環(huán)矢量控制技術(shù)根據(jù)污水流量及需求量精準(zhǔn)投加臭氧量，使臭氧產(chǎn)量與需求量達(dá)到精確匹配，既達(dá)到設(shè)計(jì)處理要求，又無(wú)臭氧溢出。這個(gè)過(guò)程，都在計(jì)算機(jī)的精準(zhǔn)控制下進(jìn)行。所以，該技術(shù)不僅能精確控制處理效果，而且使臭氧用量大幅減少。從而大幅降低了設(shè)備的采購(gòu)成本和使用成本。
4、 OAO生化處理工藝占地面積：生物法污水處理工藝，由于其處理效果好，成本低的特點(diǎn)已經(jīng)成為有機(jī)廢水處理的主體。但是，其仍存在一些不容忽視的缺點(diǎn)：耐沖擊負(fù)荷能力差、易發(fā)生污泥膨脹、構(gòu)筑物占地面積大、基建投資多、運(yùn)行條件要求高以及日常管理復(fù)雜等。
近幾十年來(lái)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)以上這些問(wèn)題進(jìn)行了不懈地探索和研究，開(kāi)發(fā)了多種新工藝，使得生物法污水處理工藝朝著低投資、高效、節(jié)能的方面發(fā)展。OAO生化處理工藝，正是采用臭氧AOP技術(shù)，結(jié)合生物法污水處理工藝優(yōu)點(diǎn)，很好的解決了傳統(tǒng)生物法污水處理工藝占地面積大、運(yùn)行條件高、管理復(fù)雜等缺點(diǎn)，*的提高了污水處理工程的效率。在保證相同處理效果的前提下，工程平面占地大幅縮小30---50%，高程降低30---50%。因此，工程造價(jià)大幅降低，且運(yùn)轉(zhuǎn)更高效，節(jié)能。
5、OAO生化處理工藝的運(yùn)行管理：傳統(tǒng)生物法污水處理工藝因?yàn)槠涔に囂攸c(diǎn)，處理效果極易受污水組成成分、污水溫度、PH值、水力負(fù)荷、有機(jī)負(fù)荷等條件影響，所以運(yùn)行管理對(duì)人員要求較高，并且實(shí)驗(yàn)設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備投入也較高。較高的日常運(yùn)行管理成本會(huì)造成“買(mǎi)得起，用不起”的難題。
生化處理工藝相對(duì)簡(jiǎn)捷，一次性投入低，后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。采用OAO生化處理工藝小型化污水處理工程，僅需極少人員操作的工作量。
生化處理工藝的核心設(shè)備臭氧發(fā)生器及控制設(shè)備，臭氧的生產(chǎn)原料為空氣，單位時(shí)間用電成本低，后續(xù)投入極少。中合元核心技術(shù)的臭氧發(fā)生器，單位質(zhì)量 (kg/h)的臭氧生產(chǎn)成本僅需10元/h。
6、OAO生化處理工藝水質(zhì)目標(biāo)持續(xù)可達(dá)性：水質(zhì)處理目標(biāo)的可達(dá)性是污水處理工程的核心目的。同時(shí)，建設(shè)者還應(yīng)考慮以下因素：
科學(xué)性和合理性------尋求盡可能簡(jiǎn)潔、高效、經(jīng)濟(jì)、配置合理的技術(shù)途徑達(dá)到既定處理目標(biāo)，充分借鑒國(guó)內(nèi)外*的相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)。
可靠性------工藝應(yīng)成熟可靠，能滿(mǎn)足*穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)性較小，故障率在可控范圍內(nèi)。
*性------在保證可靠的前提下，應(yīng)盡量開(kāi)來(lái)采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備來(lái)提高效率，降低消耗。
經(jīng)濟(jì)性------在預(yù)算內(nèi)，應(yīng)重點(diǎn)考慮節(jié)省投資，用地面積小，節(jié)省能耗運(yùn)行費(fèi)用低。
可擴(kuò)展性------應(yīng)適當(dāng)考慮未來(lái)發(fā)展對(duì)處理設(shè)施的要求，應(yīng)首先考慮擴(kuò)充容量成本較低，便于擴(kuò)容的工藝。
中合元核心技術(shù)的OAO生化處理工藝，在以上諸多領(lǐng)域均做了縝密考慮，產(chǎn)品設(shè)計(jì)，容量擴(kuò)充，工藝可靠性，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性均有可靠數(shù)據(jù)可供建設(shè)者參考。
淀粉廢水臭氧處理工藝
淀粉廢水臭氧處理工藝
