趙縣某淀粉廠IC厭氧法處理淀粉廢水技術(shù)方案河北某環(huán)境科技發(fā)展有限公司2008年10月目錄1方案編制單位簡介22、工程概述33、設(shè)計(jì)依據(jù)及原則431設(shè)計(jì)依據(jù)432設(shè)計(jì)原則44、設(shè)計(jì)參數(shù)641進(jìn)水水量642進(jìn)水水質(zhì)643出水要求644設(shè)計(jì)范圍65、淀粉廢水處理工藝流程751淀粉廢水的水質(zhì)特征752淀粉廢水處理工藝特點(diǎn)753處理工藝流程1054工藝說明1055處理效果分析1256可行性分析136、工程投資估算1561安裝工程157、經(jīng)濟(jì)分析1671人工費(fèi)1672電費(fèi)按05元/度1673藥劑費(fèi)168公司對客戶的服務(wù)與保障措施1781質(zhì)量保障措施1782產(chǎn)品質(zhì)量保障措施1783售后服務(wù)措施179結(jié)論181方案編制單位簡介河北某環(huán)境科技發(fā)展有限公司是一家致力于環(huán)境保護(hù)高科技的股份制企業(yè)。注冊資金1500萬元。聘請清華大學(xué)、北京大學(xué)、北京科技大學(xué)的教授和生物專家作為公司技術(shù)研發(fā)的后盾。公司產(chǎn)品平臺覆蓋水污染治理、大氣污染治理、煙氣脫硫、惡臭氣體凈化等領(lǐng)域。公司以“專業(yè)化、規(guī)模化、市場化”作為企業(yè)定位，以環(huán)保高科技為先導(dǎo)，以制造集成化為基礎(chǔ)，依托“模式、技術(shù)、資本、機(jī)制、人才、文化”等六大優(yōu)勢資源，樹立河北某環(huán)境科技發(fā)展有限公司的“第一品牌”形象，在提升我國環(huán)保設(shè)備制造業(yè)發(fā)展水平和推進(jìn)環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域向前邁進(jìn)的過程中，成為集環(huán)境保護(hù)技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)保設(shè)備集成制造和環(huán)保產(chǎn)品供應(yīng)服務(wù)為一體的綜合性環(huán)保產(chǎn)業(yè)實(shí)體。2、工程概述淀粉廢水屬高濃度有機(jī)廢水，可生化性較好，含大量淀粉、蛋白質(zhì)和糖類等。COD一般為200010000MG/L，BOD一般為10005000MG/L。淀粉廢水懸浮物較高，可以回收做飼料。過去，對淀粉廢水的處理僅追求對COD和SS的去除，參照淀粉行業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)（征求意見搞）編制說明，對淀粉廢水的處理不僅要求去除SS、COD，還要求脫除氨氮及對磷的去除。這就對淀粉廢水的處理提出了更嚴(yán)格的要求。本方案設(shè)計(jì)即依據(jù)建設(shè)單位提出的處理后的出水要達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB897896）的級排放標(biāo)準(zhǔn)，即COD150MG/L，BOD30MG/L，SS150MG/L。3、設(shè)計(jì)依據(jù)及原則31設(shè)計(jì)依據(jù)311中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法312建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定87國環(huán)002313污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89791996）314惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB1455493）315室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ1487）316地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GBZB11999）317城市噪音標(biāo)準(zhǔn)（GB123481990）318給排水設(shè)計(jì)手冊319廠家提供的污水處理設(shè)計(jì)文件要求32設(shè)計(jì)原則321貫徹執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)政策，按照國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)；322工藝流程選擇要充分考慮企業(yè)的自身情況，要根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水的要求，選擇先進(jìn)的處理工藝、處理效果穩(wěn)定、可靠、操作管理簡單、節(jié)能，利用現(xiàn)有場地考慮減少并能工程投資和運(yùn)行費(fèi)用低323先用國內(nèi)先進(jìn)、高效節(jié)能、性能可靠、運(yùn)行管理方便的設(shè)備，提高自動化程度、減少維護(hù)工作量，減輕操作人員的勞動強(qiáng)度；324設(shè)計(jì)中充分考慮防止二次污染，噪音低，無異味，不影響周圍環(huán)境；325廢水處理站布置力求美觀，布局合理，功能齊全。在便于施工安裝和維修的前提下，使處理構(gòu)筑物盡量集中，布置緊湊，節(jié)約用地，保證有一定的綠化場地。4、設(shè)計(jì)參數(shù)41進(jìn)水水量根據(jù)廠方提出的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)進(jìn)水水量為1000M3/D（42M3/H）。42進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)廠方提供的數(shù)據(jù)，確定設(shè)計(jì)水質(zhì)如下CODCR10000MG/LBOD55000MG/LNH3N60120MG/LSS700MG/LPH45水溫2043出水要求根據(jù)廠方要求，生產(chǎn)廢水經(jīng)處理后應(yīng)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89791996）中的二級標(biāo)準(zhǔn)CODCR150MG/LBOD530MG/LSS150MG/LNH3N15PH6944設(shè)計(jì)范圍與工藝的確定441污水處理站內(nèi)的廢水處理工藝設(shè)計(jì)、污泥處理工藝設(shè)計(jì)。442污水處理站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)設(shè)計(jì)。442建筑物設(shè)計(jì)、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)及選型、電器及自控設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝設(shè)計(jì)。5、淀粉廢水處理工藝流程51淀粉廢水的水質(zhì)特征511以玉米為原料生產(chǎn)淀粉時(shí)，大致有60的玉米成為商品淀粉，并有30的玉米成為副產(chǎn)品。512淀粉廢水中的固形物含量較高，有機(jī)物的主要成分是蛋白質(zhì)、糖（碳水化和物）、脂肪等，另外含有大量含氮、碳的無機(jī)化合物。513淀粉廢水的一般組成為總糖013017，粗蛋白211，固形物510，粗纖維23，脂肪酸0103514淀粉生產(chǎn)廢水顯酸性，在處理過程中會使后續(xù)厭氧處理受到抑制，甲烷菌不能承受低PH值的環(huán)境，因此生化處理前需調(diào)整PH值在6575之間。515在玉米浸泡過程中，為了破壞玉米的機(jī)械強(qiáng)度，削弱淀粉與其他部分的親和力，分離可溶性蛋白，同時(shí)為抑制微生物的滋生繁衍，在浸泡中加入一定量的亞硫酸溶液，經(jīng)工程實(shí)踐證明，當(dāng)SO32和SO42的濃度與COD之比小于17時(shí)對厭氧消化有不利影響。516淀粉廢水中的蛋白質(zhì)等含有機(jī)氮的物質(zhì)經(jīng)厭氧處理后，發(fā)生了氨化作用，換言之，廢水中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，從而增加了廢水中的氨氮濃度。因此，在廢水治理工藝選擇中同時(shí)考慮COD去除及生物脫氮功能。52淀粉廢水處理工藝特點(diǎn)521由于淀粉廢水懸浮物含量較高，且能回收做飼料，因此需設(shè)初沉池作為預(yù)處理，這樣即可以去除一部分有機(jī)物，減輕后續(xù)生化處理單元的負(fù)荷，又可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。為了保證回收物質(zhì)的純度，初沉池內(nèi)不投加任何藥劑，每立方米廢水經(jīng)初沉池后可回收飼料20KG。522由于淀粉廢水屬于高濃度有機(jī)廢水，且可生化性較好，必須采用厭氧好氧串聯(lián)生化處理工藝，才能使出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。厭氧處理單元極適應(yīng)于高濃度有機(jī)廢水，其有機(jī)負(fù)荷率較高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，其主要優(yōu)點(diǎn)是動力消耗低，無需向廢水中充氧。由于厭氧生化反應(yīng)器往往不能將全部生化反應(yīng)進(jìn)行到底，只有部分COD能進(jìn)行到產(chǎn)甲烷階段，尚有部分COD降解反應(yīng)只進(jìn)行到中間階段，形成出水中COD、BOD濃度仍不能達(dá)標(biāo)，因此在厭氧處理單元后需串聯(lián)好氧生化反應(yīng)，經(jīng)好氧反應(yīng)后，使淀粉廢水COD、BOD進(jìn)一步降解。淀粉廢水處理采用“厭氧好氧工藝”取代了“水解酸化好氧”及過去的三級好氧工藝1、減少動力，降低處理成本為了降低淀粉廢水處理成本，由原來的淀粉處理工藝經(jīng)歷了從“三級好氧”到“水解酸化好氧”，再到“厭氧好氧”的發(fā)展過程。用厭氧方法去除等量的BOD所需的電耗只需好氧的1/8，故采用“厭氧好氧”處理工藝。動力消耗少，處理成本低。2、能減少好氧處理負(fù)荷厭氧處理淀粉廢水COD去除率達(dá)到80，經(jīng)厭氧處理后，進(jìn)入好氧處理系統(tǒng)的COD只有未經(jīng)過厭氧處理的20，從而為好氧處理設(shè)施預(yù)留了充足的處理能力。3、可減少污泥處理費(fèi)用好氧污泥生成量大，而且不穩(wěn)定，需要再處理。而厭氧污泥生成量只有好氧污泥量的1/3，從而可以減少污泥處理費(fèi)用。厭氧污泥還可直接作有機(jī)肥，符合生態(tài)學(xué)要求。4、可生產(chǎn)沼氣，充作能源日處理1000噸COD為10000MG/L的淀粉廢水，通過厭氧可產(chǎn)生沼氣3360M3/D，用于燒鍋爐，每天可節(jié)省4噸原煤。53選擇IC厭氧工藝在淀粉廢水厭氧處理中，大多采用UASB厭氧工藝，其容積有機(jī)負(fù)荷只能達(dá)到56KGCODM3D1。厭氧反應(yīng)器要有較高的有機(jī)負(fù)荷必須同時(shí)具備兩個(gè)條件較高的污泥濃度和較高的傳質(zhì)速率。而強(qiáng)化傳質(zhì)過程主要是通過提高水力負(fù)荷和產(chǎn)氣負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)。UASB為了保持較高的污泥濃度，不能有較高的水力負(fù)荷和產(chǎn)氣負(fù)荷，一旦出現(xiàn)較高的水力負(fù)荷和產(chǎn)氣負(fù)荷便會造成污泥大量流失。因此，UASB的傳質(zhì)并不理想，故容積有機(jī)負(fù)荷不高。IC厭氧反應(yīng)器的內(nèi)部有1個(gè)依靠自身產(chǎn)生的沼氣來驅(qū)動的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。這個(gè)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)使IC反應(yīng)器內(nèi)既能保持較高的污泥濃度，又能通過提高水力負(fù)荷來提高傳質(zhì)速率。故有機(jī)負(fù)荷可高達(dá)20KGCODM3D1以上，處理效率很高。是UASB的35倍。IC的容積只需UASB的1/31/4。除此之外，IC還具有以下特點(diǎn)1、造價(jià)低，以處理等量的廢水相比較，IC的造價(jià)只有UASB的50。2、占地面積少，占地面積只需UASB的1/3。3、出水水質(zhì)好，由于IC是在顆粒污泥條件下運(yùn)行，厭氧出水中不含污泥。故出水水質(zhì)好，對好氧處理十分有利。剩余污泥回流污泥4、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，便于操作管理。54處理工藝流程根據(jù)上述，確定本工程采取IC厭氧好氧工藝，流程如下廢水管道污泥管道淀粉廢水處理工藝流程圖55工藝說明551格柵井格柵井、細(xì)格柵各一道，以去除廢水中的機(jī)械雜質(zhì)，減輕廢水的有機(jī)負(fù)荷，避免管道堵塞。552初沉池初沉池的功能是將廢水中的SS（固體COD）部分地去除，回收黃粉。采用磚混結(jié)構(gòu)，有效容積為V168M3。552調(diào)節(jié)中和池采用矩形磚混結(jié)構(gòu)，主要用于調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì)、水量和PH值，以及加堿初沉池廢水中和池IC厭氧反應(yīng)器提升泵一級生物接觸氧化一沉池泥餅外運(yùn)排放鼓風(fēng)污泥濃縮池格柵干化池調(diào)節(jié)罐二級生化二沉池缺氧發(fā)生事故時(shí)暫時(shí)儲存水量。在調(diào)節(jié)池投加堿液（NA2CO3或CACO3），將廢水的PH值調(diào)整為6575之間，內(nèi)設(shè)曝氣軟管。池內(nèi)有效容積為V336M3553提升泵在沉淀池內(nèi)安裝一級提升泵兩臺，采用潛污泵，型號100WQ451055型，流量Q45M3/H，揚(yáng)程H15M，功率P22KW，其功能是將廢水提升至調(diào)節(jié)罐。554IC厭氧反應(yīng)器（1）IC進(jìn)水調(diào)節(jié)罐30M1臺2MH5M進(jìn)水泵1臺Q45M3/HH10M電磁流量計(jì)1臺調(diào)節(jié)罐對廢水COD和溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證其恒定，罐內(nèi)可配備蒸汽加熱管，只需在水溫低于28度以下時(shí)進(jìn)行調(diào)溫。（2）IC厭氧反應(yīng)器630M1臺直徑65M，高度19M。進(jìn)水泵1臺Q45M3/HH35M（功率11千瓦）電磁流量計(jì)4臺為嚴(yán)格控制IC的進(jìn)水量，IC需安裝4臺電磁流量計(jì)。為保證有較好的COD去除率，HRT設(shè)定為6小時(shí)，上升流速為313M/H。IC反應(yīng)器必須在顆粒污泥條件下運(yùn)行，每臺IC需接種顆粒污泥10噸。555一級生物接觸氧化淀粉廢水經(jīng)IC厭氧反應(yīng)器后，去除一部分有機(jī)污染物，但還不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。我們采用接觸氧化法作為后續(xù)的處理辦法。該法與活性污泥法相比，具有占地少，單位體積的池容中有更多的生物量，所以處理效率高，耐各種沖擊能力強(qiáng)，停留時(shí)間短，不會發(fā)生活性污泥法中令人頭痛的污泥膨脹問題，容易操作管理等優(yōu)點(diǎn)。池內(nèi)有效容積為380M3，外型尺寸95M50M，池深56M。池底設(shè)可變微孔曝氣器曝氣，內(nèi)設(shè)組合填料，填料高度40M。556一沉池一級生物接觸氧化池中生物填料上的生物膜經(jīng)過一段時(shí)間生長后將會不斷老化脫落，不斷更新。脫落的生物膜隨出水進(jìn)入一沉池進(jìn)行泥水分離，沉淀分離出的污泥部分利用氣體回流器回流至一級生物接觸氧化池中補(bǔ)充流失的污泥，剩余污泥進(jìn)入污泥池。選用豎流式沉淀池，有效容積170M3，設(shè)氣提回流器一臺。557污泥濃縮池沉淀池中的污泥一部分回流，另一部分剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池濃縮處理。污泥濃縮池外形尺寸60M40M，池深40M，采用磚混結(jié)構(gòu)。558干化池污泥濃縮池濃縮后的污泥進(jìn)污泥干化池進(jìn)行干化后外運(yùn)。設(shè)污泥干化池兩座，單池容積40M3，外型尺寸4M8M12M,磚結(jié)構(gòu)。559鼓風(fēng)機(jī)房鼓風(fēng)機(jī)的作用是向生物接觸氧化池和缺氧池供氧曝氣（原有）。56處理效果分析本工藝處理效果見下表項(xiàng)目COD（MG/L）BOD（MG/L）SS（MG/L）NH3N（MG/L）初沉池進(jìn)水100005000700100出水90003200350100去除率1035500調(diào)節(jié)池進(jìn)水90003200350100出水7200128031540去除率20601060IC厭氧反應(yīng)器進(jìn)水7200128031540出水108019228560去除率85851050一級生物接觸氧化進(jìn)水108019228560出水32428811412去除率70856080一沉池進(jìn)水324288114出水291231798去除率102030二級生化池進(jìn)水291231798出水875202715去除率7012510二沉池進(jìn)水875202715出水787193633去除率1051057可行性分析在前一階段，我國玉米淀粉廢水處理采用厭氧好氧處理工藝，已達(dá)到了污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的二級標(biāo)準(zhǔn)，本工程要求達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的一級標(biāo)準(zhǔn)，故此，在原處理工藝基礎(chǔ)上，增設(shè)了曝氣生物濾池，以進(jìn)一步對殘留的COD，BOD進(jìn)行降解去除，同時(shí)曝氣生物濾池還可以同時(shí)進(jìn)行硝化反硝化作用進(jìn)一步脫氮。本設(shè)計(jì)方案采用了淀粉工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）中所推薦的UASBA/O工藝，此推薦工藝是為了有效地去除廢水中的氨氮；這是過去玉米淀粉廢水處理沒有涉及到的。參照以下二例1河北省許昌淀粉廠，采用如下處理工藝淀粉廢水沉淀池調(diào)節(jié)池泵UASB接觸氧化池氣浮池砂濾出水其出水水質(zhì)達(dá)到了一級排放標(biāo)準(zhǔn)。2山東鄒平淀粉廠，以玉米為原料生產(chǎn)淀粉，其費(fèi)水處理采用以下工藝流程淀粉廢水沉淀調(diào)節(jié)池UASB反應(yīng)器豎流式沉淀池接觸氧化池氣浮池排放處理后達(dá)到了污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的二級標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)上述，認(rèn)為本方案能確保處理出水水質(zhì)達(dá)到建設(shè)單位要求的標(biāo)準(zhǔn)。6、工程投資估算61安裝工程611設(shè)備購置設(shè)備名稱型號數(shù)量單價(jià)（萬元）造價(jià)（萬元）IC厭氧反應(yīng)器65M，H19M1套75IC進(jìn)水調(diào)節(jié)罐2M,H5M1套流量計(jì)2加溫器3個(gè)2不銹鋼材料8防腐6爬梯平臺6調(diào)試費(fèi)運(yùn)費(fèi)5設(shè)計(jì)費(fèi)10小計(jì)114菌種、吊車、土建、泵、塔外管道由廠家負(fù)責(zé)。合計(jì)