紅薯粉加工污水處理設(shè)備工藝流程
文章出處：http://zpzpzp.com.cn/ 人氣：發(fā)表時間：2019-07-20 21:10
地瓜，又名甘薯、紅薯。地瓜本身易腐爛，不宜長期存放。地瓜的深加工，可以解決因貯存鮮薯不當(dāng)而導(dǎo)致大量爛薯的現(xiàn)象，地瓜精制淀粉經(jīng)過不同深度的加工，可生產(chǎn)出數(shù)百種有價值的化工產(chǎn)品，增值10-30倍左右，前景可觀。但是地瓜淀粉廢水如果不經(jīng)處理就排放，既會造成環(huán)境嚴(yán)重污染，也會造成資源浪費。
廢水處理方法
地瓜的化學(xué)組成主要有水、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維、灰分等，地瓜淀粉的制取就是利用淀粉不溶于冷水、比重大于水、以及與其他成分比重不同而進(jìn)行的物理分離過程。地瓜淀粉廢水是以鮮地瓜或地瓜干為原料，采用酸沉淀法生產(chǎn)淀粉時產(chǎn)生的廢水，其主要成分為水溶性淀粉、可溶性蛋白質(zhì)、多糖、氨基酸、維生素以及無機(jī)鹽等多種有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)，是一種不含有毒物質(zhì)的高濃度有機(jī)廢水，其COD約為12000mg/L，BOD5為4500mg/L，可生化性很好。
1、ABR法
厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)是一種新型高效厭氧反應(yīng)器，具有許多比其它厭氧工藝更為優(yōu)越的特性。在反應(yīng)器沿水力流向設(shè)置多層隔板，將反應(yīng)器分隔成若干個串連的反應(yīng)室，每個反應(yīng)室都類似厭氧污泥床的單元。該工藝構(gòu)造設(shè)計簡單，反應(yīng)器內(nèi)水流的反復(fù)上下折流作用，提高了微生物體與被處理廢水間的混合接觸，穩(wěn)定了處理效果，促進(jìn)了顆粒污泥的形成與生成，發(fā)揮完全混合式承受沖擊負(fù)荷能力，及所有微生物體的作用。由于各隔室營養(yǎng)水平不同，反應(yīng)器的微生物相有明顯的種群差異。
其處理工藝流程如下：1.進(jìn)水箱；2.電磁計量泵；3.恒溫水浴槽；4.ABR；5.出水箱；6.沼氣
從ABR注入污泥開始，至正常運行，先后經(jīng)歷了污泥馴化、反應(yīng)器啟動階段，不同工況下反應(yīng)器的運行階段和反應(yīng)器的酸化恢復(fù)三個階段。在污泥馴化、反應(yīng)器啟動階段，進(jìn)水投加NaHCO3調(diào)節(jié)pH，并投加一定量的微量營養(yǎng)元素，使進(jìn)水COD從1200mg/L逐步提高到4000mg/L。***21～95d為在不同HRT和不同容積負(fù)荷下反應(yīng)器處理地瓜淀粉廢水的COD去除率，找出ABR的處理效果所需的運行條件；反應(yīng)器的酸化及恢復(fù)階段，包括酸化初期、完全酸化期和恢復(fù)期。酸化試驗進(jìn)水COD為12000mg/L左右，進(jìn)水中沒有添加任何化學(xué)物質(zhì)提供堿度，HRT控制在24h，連續(xù)動態(tài)培養(yǎng)馴化，待反應(yīng)器酸化后，研究酸化過程中各隔室的pH、COD的變化規(guī)律?；謴?fù)階段采用調(diào)整堿度和進(jìn)水負(fù)荷的方式，研究反應(yīng)器酸化恢復(fù)的有效方法。此外，厭氧池污泥(污泥顆粒化較好)，污泥濃度為10.4g(VSSPL)，VSS/TSS約為25.0%。
2、產(chǎn)油真菌發(fā)酵法
地瓜淀粉廢水中的有機(jī)物可獲取食用菌菌絲體、單細(xì)胞蛋白、天然色素、食用菌多糖等物質(zhì)。以地瓜淀粉廢水為培養(yǎng)基質(zhì)，還可篩選獲取產(chǎn)油真菌，低成本生產(chǎn)微生物油脂，為生物柴油提供廉價油脂來源。
通過模擬工業(yè)地瓜淀粉廢水可發(fā)現(xiàn)，不同批次的模擬地瓜淀粉廢水水質(zhì)特征存在差異，地瓜儲藏期的不同也會導(dǎo)致廢水水質(zhì)的差異。廢水含糖量在9%左右，可以滿足微生物油脂發(fā)酵合成的需要。
以地瓜淀粉廢水為發(fā)酵基質(zhì)培養(yǎng)15株產(chǎn)油菌，發(fā)酵7d，可篩選出zui佳產(chǎn)油菌F7。該菌株F7生物量在***11d～13d達(dá)到大，此時發(fā)酵液中的殘?zhí)橇空孟陆档搅?；粗脂肪?**11d達(dá)到大，隨后快速下降；含油量則在***9d達(dá)到大，此后亦呈下降趨勢；發(fā)酵液的COD亦在***11d達(dá)到低，在培養(yǎng)后期，生物量和粗脂肪均呈現(xiàn)下降趨勢，但是生物量的下降幅度較小，粗脂肪的下降速度要高于生物量。在后期營養(yǎng)耗盡，菌體利用自身的油脂來維持新陳代謝，隨著培養(yǎng)時間的延長，殘?zhí)橇亢虲OD均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，說明在利用微生物產(chǎn)生微生物油脂的同時，可以有效去除地瓜淀粉廢水的COD負(fù)荷。
在不增加體系負(fù)荷的情況下，添加離子可以有效促進(jìn)微生物的發(fā)酵和產(chǎn)油。在廢水中加入不同濃度的NaAc和KH2PO4，對菌株F7在廢水中發(fā)酵后的生物量、粗脂肪、含油量均有促進(jìn)作用，其中NaAc添加后的效果更為明顯。在廢水體系中添加金屬離子對產(chǎn)油真菌發(fā)酵進(jìn)行調(diào)節(jié)，可增加其產(chǎn)油脂的能力，降低體系出水負(fù)荷。
3、復(fù)合微生物絮凝法
微生物絮凝處理就是利用微生物代謝產(chǎn)生的多糖、糖蛋白以及菌體等形成絮凝沉淀，達(dá)到凈化廢水的作用。微生物絮凝與其他絮凝劑相比，具有良好的絮凝沉淀性能，安全、無毒，且不產(chǎn)生二次污染。有研究表明，多種微生物的共生、協(xié)同作用具有比單一菌種有更好的絮凝效果。
每批淀粉廢水因生產(chǎn)原料和沉淀時間等因素的不同，其COD有所不同。處理這樣高濃度酸性有機(jī)廢水用微生物絮凝處理，不受季節(jié)溫度的影響。直接用淀粉廢水?dāng)U大培養(yǎng)釀酒酵母和膠質(zhì)芽孢桿菌，制備成復(fù)合微生物絮凝菌液對地瓜淀粉廢水進(jìn)行絮凝處理，在少量氯化鈣助絮凝下，絮凝率達(dá)到97%。經(jīng)復(fù)合菌液絮凝處理的廢水的出水，pH值在8.0左右，COD去除率達(dá)95%。處理后的出水可以用于淀粉生產(chǎn)，也可以用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，還可以用于農(nóng)田灌溉。經(jīng)復(fù)合菌液絮凝處理得到的沉淀物富含蛋白質(zhì)和多種營養(yǎng)物質(zhì)，干燥后可以制備成高級飼料。
絮凝過程中，影響絮凝率的主要因素是所加入絮凝菌液的量和pH值。當(dāng)加入的絮凝菌液在2.5%～10%時，絮凝率并不隨絮凝菌液的增加而增大。當(dāng)絮凝菌液加入量為10%時，其絮凝率要比2.5%的下降10%左右；而絮凝菌液加入量為2.5%和5%時絮凝率相差不多，考慮到絮凝處理淀粉廢水的成本問題，以絮凝菌液加入量2.5%為佳。選擇溶液pH值9.5時，在適量氯化鈣的助絮凝下zui大絮凝率可達(dá)97%。
釀酒酵母和膠質(zhì)芽孢桿菌既能在地瓜淀粉廢水中生長繁殖，也可以與廢水中其他微生物共同絮凝處理廢水。當(dāng)向廢水中加入絮凝菌液時，有沉淀慢慢析出，加入10%氯化鈣，沉淀析出量增大，且析出速度加快，說明CaCl2有助絮凝的作用。當(dāng)調(diào)節(jié)溶液pH值變?yōu)閴A性后，生成的沉淀絮團(tuán)大且結(jié)實，沉降的速度也明顯加快，待一定時間后，上清液清澈。一般靜置30min后，絮凝沉淀已基本結(jié)束，但靜置2-3h，沉淀更加結(jié)實，易于過濾。
4、氣浮UASB-SBR工藝
淀粉生產(chǎn)工藝相對落后，資源的利用率較低，淀粉生產(chǎn)過程中大量的植物蛋白未加利用而隨生產(chǎn)廢水排放。在淀粉廢水處理過程中，如果能夠同時回收植物蛋白，做到廢水的資源化利用，將具有廣闊的應(yīng)用前景.
地瓜淀粉生產(chǎn)廢水含有機(jī)質(zhì)多、濃度高且懸浮物含量大，BOD5/COD達(dá)0.53，氣浮UASB-SBR工藝對出水水質(zhì)要求較高，所以物理與生化處理相結(jié)合的方式是很好的選擇。
氣浮池出水流入UASB厭氧反應(yīng)器，由于淀粉廢水呈酸性，會使后續(xù)厭氧處理過程受到抑制，產(chǎn)甲烷菌不能承受低pH值的環(huán)境，因此，UASB反應(yīng)器運行的pH值為6.8-7.2。氣浮UASB-SBR工藝采用出水回流的方法，用出水堿度調(diào)節(jié)pH值，雖然進(jìn)水pH值有波動，但并不影響反應(yīng)器的正常運行。
在產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌的作用下，大部分的有機(jī)物分解為無機(jī)小分子物質(zhì)和甲烷，剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池，甲烷通過三向分離器收集凈化處理后可以作為能源供生產(chǎn)、生活使用，出水則流入預(yù)曝氣沉淀池。
預(yù)曝沉淀池是厭氧處理單元和好氧處理單元之間的重要構(gòu)筑物，其功能主要是去除厭氧出水的懸浮物等有害氣體，增加水中的溶解氧，為好氧處理創(chuàng)造有利的條件。預(yù)曝沉淀池的出水自流進(jìn)入SBR進(jìn)行好氧生物處理，以進(jìn)一步降解水中的有機(jī)物。
調(diào)節(jié)沉淀池，UASB，預(yù)曝沉淀池，SBR等處理單元產(chǎn)生的污泥排入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，提高污泥的含固率，使污泥含水率低于95%。污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)入污泥脫水間進(jìn)行機(jī)械脫水，產(chǎn)生的泥餅外運，污泥濃縮池上清液及機(jī)械壓濾液回流至調(diào)節(jié)沉淀池再繼續(xù)處理。
絮凝氣浮法能有效地去除淀粉廢水中的懸浮物、降低廢水COD，同時能獲得較高的蛋白飼料回收率。絮凝劑的投加比例及投加量對COD的去除率有很大的影響。如果能夠更精確確定絮凝劑的投加比和投加量，不僅可以得到更好的出水水質(zhì)，而且能夠減少運行費用，提高經(jīng)濟(jì)效益。
厭氧菌對溫度比較敏感，在溫度較低時，活性降低甚至死亡，因此冬季運行時需對UASB反應(yīng)器進(jìn)行加溫，可以利用反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣作為能源提供UASB所需的溫度，使資源得到充分利用。
氣浮UASB-SBR工藝出水水質(zhì)較好，可對出水進(jìn)行深度處理，處理水可用于廠區(qū)綠化、澆灑道路以及廁所用水。
如果您有污水需要處理或者是了解紅薯粉加工污水處理設(shè)備價格，可以聯(lián)系我們，一對一量身定制適合您的污水處理解決方案，歡迎新老用戶前來洽談合作。
地瓜的化學(xué)組成主要有水、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維、灰分等，地瓜淀粉的制取就是利用淀粉不溶于冷水、比重大于水、以及與其他成分比重不同而進(jìn)行的物理分離過程。地瓜淀粉廢水是以鮮地瓜或地瓜干為原料，采用酸沉淀法生產(chǎn)淀粉時產(chǎn)生的廢水，其主要成分為水溶性淀粉、可溶性蛋白質(zhì)、多糖、氨基酸、維生素以及無機(jī)鹽等多種有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)，是一種不含有毒物質(zhì)的高濃度有機(jī)廢水，其COD約為12000mg/L，BOD5為4500mg/L，可生化性很好。
1、ABR法
厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)是一種新型高效厭氧反應(yīng)器，具有許多比其它厭氧工藝更為優(yōu)越的特性。在反應(yīng)器沿水力流向設(shè)置多層隔板，將反應(yīng)器分隔成若干個串連的反應(yīng)室，每個反應(yīng)室都類似厭氧污泥床的單元。該工藝構(gòu)造設(shè)計簡單，反應(yīng)器內(nèi)水流的反復(fù)上下折流作用，提高了微生物體與被處理廢水間的混合接觸，穩(wěn)定了處理效果，促進(jìn)了顆粒污泥的形成與生成，發(fā)揮完全混合式承受沖擊負(fù)荷能力，及所有微生物體的作用。由于各隔室營養(yǎng)水平不同，反應(yīng)器的微生物相有明顯的種群差異。
其處理工藝流程如下：1.進(jìn)水箱；2.電磁計量泵；3.恒溫水浴槽；4.ABR；5.出水箱；6.沼氣
從ABR注入污泥開始，至正常運行，先后經(jīng)歷了污泥馴化、反應(yīng)器啟動階段，不同工況下反應(yīng)器的運行階段和反應(yīng)器的酸化恢復(fù)三個階段。在污泥馴化、反應(yīng)器啟動階段，進(jìn)水投加NaHCO3調(diào)節(jié)pH，并投加一定量的微量營養(yǎng)元素，使進(jìn)水COD從1200mg/L逐步提高到4000mg/L。***21～95d為在不同HRT和不同容積負(fù)荷下反應(yīng)器處理地瓜淀粉廢水的COD去除率，找出ABR的處理效果所需的運行條件；反應(yīng)器的酸化及恢復(fù)階段，包括酸化初期、完全酸化期和恢復(fù)期。酸化試驗進(jìn)水COD為12000mg/L左右，進(jìn)水中沒有添加任何化學(xué)物質(zhì)提供堿度，HRT控制在24h，連續(xù)動態(tài)培養(yǎng)馴化，待反應(yīng)器酸化后，研究酸化過程中各隔室的pH、COD的變化規(guī)律?；謴?fù)階段采用調(diào)整堿度和進(jìn)水負(fù)荷的方式，研究反應(yīng)器酸化恢復(fù)的有效方法。此外，厭氧池污泥(污泥顆粒化較好)，污泥濃度為10.4g(VSSPL)，VSS/TSS約為25.0%。
地瓜淀粉廢水中的有機(jī)物可獲取食用菌菌絲體、單細(xì)胞蛋白、天然色素、食用菌多糖等物質(zhì)。以地瓜淀粉廢水為培養(yǎng)基質(zhì)，還可篩選獲取產(chǎn)油真菌，低成本生產(chǎn)微生物油脂，為生物柴油提供廉價油脂來源。
通過模擬工業(yè)地瓜淀粉廢水可發(fā)現(xiàn)，不同批次的模擬地瓜淀粉廢水水質(zhì)特征存在差異，地瓜儲藏期的不同也會導(dǎo)致廢水水質(zhì)的差異。廢水含糖量在9%左右，可以滿足微生物油脂發(fā)酵合成的需要。
以地瓜淀粉廢水為發(fā)酵基質(zhì)培養(yǎng)15株產(chǎn)油菌，發(fā)酵7d，可篩選出zui佳產(chǎn)油菌F7。該菌株F7生物量在***11d～13d達(dá)到大，此時發(fā)酵液中的殘?zhí)橇空孟陆档搅?；粗脂肪?**11d達(dá)到大，隨后快速下降；含油量則在***9d達(dá)到大，此后亦呈下降趨勢；發(fā)酵液的COD亦在***11d達(dá)到低，在培養(yǎng)后期，生物量和粗脂肪均呈現(xiàn)下降趨勢，但是生物量的下降幅度較小，粗脂肪的下降速度要高于生物量。在后期營養(yǎng)耗盡，菌體利用自身的油脂來維持新陳代謝，隨著培養(yǎng)時間的延長，殘?zhí)橇亢虲OD均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，說明在利用微生物產(chǎn)生微生物油脂的同時，可以有效去除地瓜淀粉廢水的COD負(fù)荷。
在不增加體系負(fù)荷的情況下，添加離子可以有效促進(jìn)微生物的發(fā)酵和產(chǎn)油。在廢水中加入不同濃度的NaAc和KH2PO4，對菌株F7在廢水中發(fā)酵后的生物量、粗脂肪、含油量均有促進(jìn)作用，其中NaAc添加后的效果更為明顯。在廢水體系中添加金屬離子對產(chǎn)油真菌發(fā)酵進(jìn)行調(diào)節(jié)，可增加其產(chǎn)油脂的能力，降低體系出水負(fù)荷。
3、復(fù)合微生物絮凝法
微生物絮凝處理就是利用微生物代謝產(chǎn)生的多糖、糖蛋白以及菌體等形成絮凝沉淀，達(dá)到凈化廢水的作用。微生物絮凝與其他絮凝劑相比，具有良好的絮凝沉淀性能，安全、無毒，且不產(chǎn)生二次污染。有研究表明，多種微生物的共生、協(xié)同作用具有比單一菌種有更好的絮凝效果。
每批淀粉廢水因生產(chǎn)原料和沉淀時間等因素的不同，其COD有所不同。處理這樣高濃度酸性有機(jī)廢水用微生物絮凝處理，不受季節(jié)溫度的影響。直接用淀粉廢水?dāng)U大培養(yǎng)釀酒酵母和膠質(zhì)芽孢桿菌，制備成復(fù)合微生物絮凝菌液對地瓜淀粉廢水進(jìn)行絮凝處理，在少量氯化鈣助絮凝下，絮凝率達(dá)到97%。經(jīng)復(fù)合菌液絮凝處理的廢水的出水，pH值在8.0左右，COD去除率達(dá)95%。處理后的出水可以用于淀粉生產(chǎn)，也可以用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，還可以用于農(nóng)田灌溉。經(jīng)復(fù)合菌液絮凝處理得到的沉淀物富含蛋白質(zhì)和多種營養(yǎng)物質(zhì)，干燥后可以制備成高級飼料。
絮凝過程中，影響絮凝率的主要因素是所加入絮凝菌液的量和pH值。當(dāng)加入的絮凝菌液在2.5%～10%時，絮凝率并不隨絮凝菌液的增加而增大。當(dāng)絮凝菌液加入量為10%時，其絮凝率要比2.5%的下降10%左右；而絮凝菌液加入量為2.5%和5%時絮凝率相差不多，考慮到絮凝處理淀粉廢水的成本問題，以絮凝菌液加入量2.5%為佳。選擇溶液pH值9.5時，在適量氯化鈣的助絮凝下zui大絮凝率可達(dá)97%。
釀酒酵母和膠質(zhì)芽孢桿菌既能在地瓜淀粉廢水中生長繁殖，也可以與廢水中其他微生物共同絮凝處理廢水。當(dāng)向廢水中加入絮凝菌液時，有沉淀慢慢析出，加入10%氯化鈣，沉淀析出量增大，且析出速度加快，說明CaCl2有助絮凝的作用。當(dāng)調(diào)節(jié)溶液pH值變?yōu)閴A性后，生成的沉淀絮團(tuán)大且結(jié)實，沉降的速度也明顯加快，待一定時間后，上清液清澈。一般靜置30min后，絮凝沉淀已基本結(jié)束，但靜置2-3h，沉淀更加結(jié)實，易于過濾。
淀粉生產(chǎn)工藝相對落后，資源的利用率較低，淀粉生產(chǎn)過程中大量的植物蛋白未加利用而隨生產(chǎn)廢水排放。在淀粉廢水處理過程中，如果能夠同時回收植物蛋白，做到廢水的資源化利用，將具有廣闊的應(yīng)用前景.
地瓜淀粉生產(chǎn)廢水含有機(jī)質(zhì)多、濃度高且懸浮物含量大，BOD5/COD達(dá)0.53，氣浮UASB-SBR工藝對出水水質(zhì)要求較高，所以物理與生化處理相結(jié)合的方式是很好的選擇。
氣浮池出水流入UASB厭氧反應(yīng)器，由于淀粉廢水呈酸性，會使后續(xù)厭氧處理過程受到抑制，產(chǎn)甲烷菌不能承受低pH值的環(huán)境，因此，UASB反應(yīng)器運行的pH值為6.8-7.2。氣浮UASB-SBR工藝采用出水回流的方法，用出水堿度調(diào)節(jié)pH值，雖然進(jìn)水pH值有波動，但并不影響反應(yīng)器的正常運行。
在產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌的作用下，大部分的有機(jī)物分解為無機(jī)小分子物質(zhì)和甲烷，剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池，甲烷通過三向分離器收集凈化處理后可以作為能源供生產(chǎn)、生活使用，出水則流入預(yù)曝氣沉淀池。
調(diào)節(jié)沉淀池，UASB，預(yù)曝沉淀池，SBR等處理單元產(chǎn)生的污泥排入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，提高污泥的含固率，使污泥含水率低于95%。污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)入污泥脫水間進(jìn)行機(jī)械脫水，產(chǎn)生的泥餅外運，污泥濃縮池上清液及機(jī)械壓濾液回流至調(diào)節(jié)沉淀池再繼續(xù)處理。
絮凝氣浮法能有效地去除淀粉廢水中的懸浮物、降低廢水COD，同時能獲得較高的蛋白飼料回收率。絮凝劑的投加比例及投加量對COD的去除率有很大的影響。如果能夠更精確確定絮凝劑的投加比和投加量，不僅可以得到更好的出水水質(zhì)，而且能夠減少運行費用，提高經(jīng)濟(jì)效益。
厭氧菌對溫度比較敏感，在溫度較低時，活性降低甚至死亡，因此冬季運行時需對UASB反應(yīng)器進(jìn)行加溫，可以利用反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣作為能源提供UASB所需的溫度，使資源得到充分利用。
氣浮UASB-SBR工藝出水水質(zhì)較好，可對出水進(jìn)行深度處理，處理水可用于廠區(qū)綠化、澆灑道路以及廁所用水。
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