【正文】 對外排水進(jìn)行深度處理以減少污染物排放量。 改造前生產(chǎn)廢水排放量為 71m3/h，技改后廢水排放量為 46m3/h。 工藝流程選擇 處理水質(zhì)和要求xx 公司生產(chǎn)廢水水質(zhì)、水量如下：表 59 淀粉工業(yè)廢水水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目 水量 PH COD BOD5 SS 氨氮指標(biāo) 2022m3/d 45 5500mg/L 2900mg/L 1000mg/L 100mg/L根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求廢水經(jīng)處理后要求水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB89781996）中污染物排放Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn) 及****市流域污染治理要求。表 510 淀粉工業(yè)廢水處理后水質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目 PH COD BOD5 SS 氨氮指標(biāo) GB89781996 69 100mg/L 30mg/L 150mg/L 30mg/L流域污染治理要求 69 60 mg/L 20 mg/L 20 mg/L 15 mg/L 廢水處理改造原則廢水處理工藝的選擇直接關(guān)系到工程投資，運(yùn)行成本，出水水質(zhì)以及操作是否方便可靠，本改造工程工藝選擇原則為：（1）采用國內(nèi)外成熟先進(jìn)、高效、經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝，針對本工程改造的特點(diǎn)和處理要求，進(jìn)行高效處理設(shè)施和設(shè)備的優(yōu)化組合，以達(dá)到占地面積少，適用性強(qiáng)的目的，節(jié)省投資和降低運(yùn)行管理費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用。（2）專用設(shè)備的選型進(jìn)行充分比選；尋求性能價格比最優(yōu)的產(chǎn)品。設(shè)備應(yīng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，效率高，管理方便，維護(hù)維修工作量少，價格適中。（3）運(yùn)行安全可靠，操作簡單，調(diào)節(jié)靈活，管理方便，運(yùn)行管理應(yīng)結(jié)合實(shí)際盡量考慮自動化，以提高管理水平。36（4）對現(xiàn)有生產(chǎn)工藝設(shè)備進(jìn)行改造，提高設(shè)備效率，節(jié)約用水，減少污水排放。 廢水處理工藝選擇1．厭氧單元的選擇目前廢水處理工程中應(yīng)用的厭氧生物處理技術(shù)主要有厭氧接觸工藝、厭氧生物濾池、UASB 和 IC 反應(yīng)器等。①厭氧生物濾池（AF）厭氧生物濾池是 20 世紀(jì) 60 年代美國斯坦福大學(xué)在總結(jié)過去厭氧法處理有機(jī)廢水工作的基礎(chǔ)上發(fā)展開發(fā)的第一個高速厭氧反應(yīng)器。厭氧生物濾器由池體、濾料、布水設(shè)備及排水設(shè)備等組成。厭氧生物濾器的運(yùn)行過程為：有機(jī)廢水通過掛有生物膜的濾料時，廢水中的有機(jī)物擴(kuò)散到生物膜表面，并被生物膜中的微生物降解轉(zhuǎn)化為生物氣。凈化后的廢水通過排水設(shè)備排至池外，所產(chǎn)生的生物氣體被收集。厭氧生物濾器的優(yōu)點(diǎn)有：有機(jī)容積負(fù)荷高，耐沖擊能力強(qiáng)，有機(jī)物去除速率快，啟動時間短。該工藝主要存在的問題有：處理含懸浮物濃度高的有機(jī)廢水，易發(fā)生堵塞；當(dāng)厭氧生物濾器中污泥濃度過高時，易發(fā)生短流現(xiàn)象，減少水力停留時間，影響處理效果。②UASB 反應(yīng)器上流式厭氧污泥床（UASB）反應(yīng)器是一項(xiàng)有機(jī)廢水厭氧生物處理技術(shù)。該技術(shù)在20 世紀(jì) 80 年代初開始在高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理中得到日趨廣泛的應(yīng)用。UASB 反應(yīng)器的基本構(gòu)造主要包括以下幾部分：污泥床、污泥懸浮層、布水器、三相分離器。UASB 反應(yīng)器在運(yùn)行過程中，廢水通過進(jìn)水配水系統(tǒng)以一定的流速自反應(yīng)器的底部進(jìn)入反應(yīng)器，水流依次流經(jīng)污泥床、污泥懸浮層至三相分離器。UASB 反應(yīng)器中水流呈推流形式，進(jìn)水與污泥床及污泥懸浮層中的微生物充分混合接觸并進(jìn)行厭氧分解，厭氧分解過程中產(chǎn)生的沼氣在上升過程中將污泥顆粒托起，由于大量氣泡的產(chǎn)生，引起污泥床的膨脹。反應(yīng)器中產(chǎn)生的微小的沼氣泡在上升過程中相互結(jié)合而逐漸變成較大的氣泡，將污泥顆粒向反應(yīng)器的上部攜帶，最后由于氣泡的破裂，絕大部分污泥顆粒又返回污泥床區(qū)。隨著反應(yīng)器產(chǎn)氣量的不斷增加，由于氣泡上升所產(chǎn)生的攪拌作用日趨激烈，氣體便從污泥床內(nèi)突發(fā)的逸出，引起污泥床表面呈沸騰和流化狀態(tài)。發(fā)應(yīng)器中沉淀性能較差的絮體狀污泥則在氣體的攪拌作用下，在反應(yīng)器上部形成懸浮層；沉降性能良好的顆粒狀污泥則處于反應(yīng)器的下部形成高濃度的污泥床。隨著水流的上升流動，氣、水、泥三相混合液上升至三相分離器中，氣體遇到擋板后折向集氣室而37被有效的分離排出；污泥和水進(jìn)入上部的沉淀區(qū)，在重力作用下泥水發(fā)生分離。由于三相分離器的作用，使得反應(yīng)器混合液中的污泥有一個良好的沉淀、分離和再絮凝的環(huán)境，有利于提高污泥的沉降性能。在一定的水力負(fù)荷條件下，絕大部分污泥能在反應(yīng)器中保持很長的停留時間，使反應(yīng)器中有足夠的污泥量。③IC 反應(yīng)器厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器是荷蘭帕克公司在 20 世紀(jì) 80 年代中期開發(fā)的新型高效厭氧生物反應(yīng)器，其進(jìn)水 COD 容積負(fù)荷高達(dá) 20～30kgCOD/(m3d） ，COD 去除率穩(wěn)定在 80%以上，去除有機(jī)物的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前已成功應(yīng)用的現(xiàn)代厭氧反應(yīng)器。具有提高厭氧反應(yīng)器的處理效能，減少反應(yīng)器的容積，從而降低工程投資和運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)省占地面積的優(yōu)勢。IC 反應(yīng)器外形是立式罐體，高度從 16 米到 28 米，直徑從 米到 15 米。需要處理的廢水使用高效的配水系統(tǒng)由反應(yīng)器底部泵入反應(yīng)器，與反應(yīng)器內(nèi)的厭氧顆粒污泥混合。 在反應(yīng)器下部主處理區(qū)，絕大部分有機(jī)物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。這些混合氣體（或者叫做沼氣）由下部的三相分離器收集。產(chǎn)生的“氣提”帶動水流通過上升管進(jìn)入反應(yīng)器頂部的氣液分離器。沼氣從這個分離器中溢出反應(yīng)器，水流經(jīng)過下降管回到反應(yīng)器的底部?；谶@個原理：反應(yīng)器被命名為內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器。IC 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)和高效處理，產(chǎn)生的是富含能量的綠色沼氣，污泥產(chǎn)生量小，很短的水力停留時間，能在高負(fù)荷下正常運(yùn)行，堿的生物再生和使用，比傳統(tǒng)工藝減少了用于廢水中和的化學(xué)品消耗，可以滿足對氣味、污泥產(chǎn)量和凈化等級的更嚴(yán)格的要求，一整套完標(biāo)準(zhǔn)化的系列產(chǎn)品，應(yīng)用范圍廣泛，很短的系統(tǒng)啟動時間。綜上所述，IC 反應(yīng)器有機(jī)負(fù)荷高，抗沖擊能力強(qiáng)，投資和運(yùn)行費(fèi)用低，反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)填料，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作運(yùn)行，便于維護(hù)管理，是目前在世界范圍內(nèi)處理效率最高的厭氧生物反應(yīng)器，故本處理方案中采用 IC 反應(yīng)器。2．好氧單元的選擇對于玉米淀粉的生產(chǎn)廢水，由于其 COD、氨氮含量較高，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，確定采用厭氧之后加好氧生化的處理工藝。①傳統(tǒng)硝化——反硝化工藝優(yōu)點(diǎn)：在傳統(tǒng)硝化—反硝化工藝常用的工藝形式有氧化溝、 （A/O 法） 、SBR 及生物轉(zhuǎn)盤等。這些工藝的優(yōu)點(diǎn)是：都能產(chǎn)生較好的脫氮效果，且不造成二次污染，能耗較物理化學(xué)法低。缺點(diǎn)：工程實(shí)施占地面積較大，脫氮效率不高。而且由于基質(zhì) NH3 等對于生物38（尤其硝酸細(xì)菌）有較強(qiáng)的抑制效應(yīng)，因而針對氨濃度較高的廢水，傳統(tǒng)工藝就顯現(xiàn)出其不足。②短程硝化——反硝化工藝此工藝是較之傳統(tǒng)硝化反硝化工藝而得名的。該工藝將硝化控制在亞硝酸鹽階段，反硝化則從亞硝酸鹽而至氮?dú)猓葌鹘y(tǒng)硝化反硝化流程縮短，其反應(yīng)式分列如下：NH4++ 短程硝化 NO2+H2O+2H+ （1）NH4++2O2 傳統(tǒng)硝化 NO3+H2O+2H+ （2）6NO2+3CH3OH+3CO3 短程反硝化 3N2↑+6HCO3+3H2O（3）6NO3+5CH3OH+CO2 傳統(tǒng)反硝化 3N2↑+6HCO3+7H2O （4）優(yōu)點(diǎn)：較傳統(tǒng)工藝流程短，從式（1）和式（2）可以看出氧氣節(jié)省 25%；從式（3）和式（4）看出反硝化階段甲醇投加量節(jié)省 40%。而且系統(tǒng)對基質(zhì)毒性的耐受力增強(qiáng)，這對系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行產(chǎn)生積極影響，不需回流即可充分利用反硝化產(chǎn)生的堿度。缺點(diǎn)：系統(tǒng)運(yùn)行對溫度要求較高，系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境條件要求苛刻，調(diào)試技術(shù)性較高。③厭氧氨氧化工藝厭氧氨氧化是 20 世紀(jì) 90 年代發(fā)現(xiàn)的微生物反應(yīng)。反應(yīng)過程中的亞硝酸鹽作為氧化劑將氨氧化成氮?dú)?。?yōu)點(diǎn)：與傳統(tǒng)生物脫氮相比，此工藝節(jié)省大量能源及化工原料，減少了費(fèi)用支出。產(chǎn)泥量小，減輕了對剩余污泥處理的負(fù)擔(dān)。缺點(diǎn)：由于菌體倍增時間較長，而使生物培養(yǎng)、系統(tǒng)啟動需較長時間，優(yōu)化營養(yǎng)條件和環(huán)境條件有利于細(xì)菌生長。目前國內(nèi)尚無成功工程實(shí)例。綜上所述，新型的 Sharon（短程硝化）與 Anammox 工藝以及一些物化工藝雖然從不同方面顯示出優(yōu)越性，但我們從運(yùn)行的穩(wěn)定性和是否對環(huán)境形成二次污染等方面綜合考慮，并針對該廠綜合廢水的特點(diǎn)，擬選用硝化反硝化工藝作為主要處理工藝。常用的硝化反硝化工藝有前置生物脫氮法(A/O 工藝)和后置生物脫氮法。后置生物脫氮法占地比前置生物脫氮法的大，增加了工程的基建投資。而前置生物脫氮法具有占地少、效果好的優(yōu)點(diǎn)，因此，本工程的主體工藝采用前置反硝化的生物脫氮方法即A/O 工藝。3. 深度處理工藝選擇二級生化處理出水已達(dá)到國家規(guī)定的一級排放標(biāo)準(zhǔn)，部分水排放，部分水進(jìn)入深39度處理系統(tǒng)，才能滿足生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。污水深度處理的目的，是去除二級處理水中的懸浮物（SS） 、溶解性有機(jī)物、氮、磷等污染物質(zhì)。深度處理單元處理技術(shù)包括淺層氣浮、過濾、消毒。　　高效淺層氣浮系統(tǒng)是一個先進(jìn)的快速氣浮系統(tǒng)，改傳統(tǒng)氣浮的靜態(tài)進(jìn)水、動態(tài)出水為動態(tài)進(jìn)水、靜態(tài)出水，即把含有附有微氣泡懸浮顆粒的混合污水進(jìn)入氣浮池內(nèi)的時候，使出流裝置移動，混合廢水的水平流速相對出流裝置為零，從而抑制了槽內(nèi)的紊流，因而能進(jìn)行平穩(wěn)的氣浮分離(即所謂的“零速度原理”)，浮選體上升速度達(dá)到或接近理論升速，極大地提高了處理效率，使廢水在淺層氣浮槽中的停留時間由傳統(tǒng)的 30～60 min 減至 3 min，并且集凝聚、撇渣、排水、排泥為一體，是一種高效的廢水處理裝置。圖 2 表示了該原理。原水從圖中的整流區(qū)被放入浮選區(qū)的氣浮槽時，整流區(qū)自身以原水的出流速度并與其相反的方向周轉(zhuǎn)，此時，就創(chuàng)造了水流速為零的零流速狀態(tài)。　　(1)待處理水停留時間較短，僅為 3min。(2)處理效率高，尤其是處理高濁度水。(3)單位面積的處理量為 250 m3／(m 2d)，處理能力大。(4)可以設(shè)置為多層，并可以直接設(shè)置在地面上或架空設(shè)置，占地面積小。(5)有效水深約 ，且與處理能力基本無關(guān)，構(gòu)筑物總高度降低。高效淺層氣浮系統(tǒng)溶解性 CODcr、BOD 5去除率在 50％以上。污水經(jīng)深度處理后仍需消毒，用來殺滅經(jīng)各種方法處理后殘留的細(xì)菌、病毒等微生物。最常用的消毒劑是二氧化氯。 處理工藝污水處理工藝流程說明：本污水處理系統(tǒng)主要由預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧生化處理系統(tǒng)、好氧生化處理系統(tǒng)以及污泥脫水系統(tǒng)組成。預(yù)處理系統(tǒng)：預(yù)處理系統(tǒng)的主要目的是：去除部分污水中的懸浮物質(zhì)以及水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)。淀粉污水 pH 較低并且含有一部分不溶性蛋白質(zhì)，為避免堵塞 UASB 布水系統(tǒng)，必須預(yù)先去除污水中的 SS，預(yù)處理系統(tǒng)可削減部分污染負(fù)荷，如 COD、BOD 5等，同時投加石灰調(diào)節(jié)污水的 pH 值，這樣可以降低后續(xù)處理負(fù)荷和保證后續(xù)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。預(yù)處理系統(tǒng)主要包括格柵、初沉池、氣浮蛋白回收池、調(diào)節(jié)池。同時本處理系統(tǒng)采用獨(dú)特的剩余活性污泥回流共絮凝技術(shù)，即將后段生化處理產(chǎn)生的剩余污泥回流至初沉池作為生物絮凝劑對污水中的懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)進(jìn)行吸附40絮凝作用，在初沉池中進(jìn)行沉淀去除，顯著提高初沉池的有機(jī)物去除率，從而節(jié)省工程運(yùn)行費(fèi)用。污水處理工藝流程說明：污水經(jīng)格柵進(jìn)入初沉池，去除部分懸浮物后進(jìn)入氣浮蛋白回收池，回收一部分蛋白后進(jìn)入調(diào)節(jié)預(yù)酸化池，在池內(nèi)經(jīng)調(diào)節(jié)水質(zhì)水量和適度的酸化后，用泵提升進(jìn)入 IC 反應(yīng)器，在厭氧微生物作用下去除大部分的 COD。IC 反應(yīng)器出水 A/O 反應(yīng)池，在好氧微生物的作用下去除大部分 COD。A/O 反應(yīng)池出水依次進(jìn)入二沉池和超效淺層氣浮，去除大部分懸浮物后，出水進(jìn)入中間水池，再經(jīng)高效纖維束過濾器和二氧化氯消毒后，進(jìn)入儲水池，達(dá)到回用水水質(zhì)。污泥經(jīng)壓濾脫水后外運(yùn)處置。工藝流程見下圖 55。 圖 55 污水處理工藝流程 各工段處理效果分析表 512 污水處理各工段效果指標(biāo) COD(mg/L) BOD5（mg/L） 氨氮（mg/L ） SS(mg/L)進(jìn)水 5500 2900 100 1000去除率 15% 10% 5% 25%初沉池出水 4675 2610 95 750進(jìn)水 4675 2610 / 750去除率 10% 20% / 25%氣浮池出水 4208 2088 / 563進(jìn)水 4208 2088 / 563去除率 95% 80% / 70%IC 反應(yīng)器出水 210 522 / 169A/O 反應(yīng)池 進(jìn)水 210 418 95 /格柵 初沉淀 氣浮池 IC 反應(yīng)器蛋白A/O 反應(yīng)池二沉池厭氧污泥池污泥濃縮池厭氧污泥池泥餅外運(yùn)淺層氣浮消毒池排放生產(chǎn)廢水41去除率 75% 90% 80% /出水 52 19 169進(jìn)水 42 19 169去除率 15% 55% 30% 90%二沉池超效淺層氣浮出水 44 19 13 18出水標(biāo)準(zhǔn) ≤60 ≤20 ≤15 ≤20 沼氣回收技術(shù)改造 沼氣回收的現(xiàn)狀目前，公司浸泡沖洗玉米廢水為高濃度有機(jī)廢水，不進(jìn)直接外排入，而是在經(jīng)過污水處理和深度處理過程中進(jìn)入?yún)捬豕捱M(jìn)行厭氧反應(yīng)產(chǎn)生沼氣，對這些沼氣進(jìn)行初步收集后，然后進(jìn)行除雜、凈化后統(tǒng)一儲存于儲氣罐中，然后經(jīng)過過濾器，通入鍋爐內(nèi)進(jìn)行燃燒。 沼氣回收的工藝原理沼氣回收現(xiàn)已成為較成熟技術(shù)，在生產(chǎn)中均有應(yīng)用，其技術(shù)上可行，工藝流程如下：有 機(jī) 廢 水 → 集 水 井 → 厭 氧 反 應(yīng) 器 → 好 氧 CASS→ 出 水沼 氣 凈 化 、 除 雜 氣 柜 鍋