生物强化技术在淀粉废水处理中的应用

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1、生物强化技术在淀粉废水处理中的应用：本文通过马铃薯淀粉废水的水质特点分析，结合国内外现有成熟生化处理工艺，针对生物强化技术在生化处理阶段的应用，进行了分析和研究。　　关键词：生物强化技术淀粉废水处理应用与研究　　　　在马铃薯淀粉加工过程中，会产生大量的淀粉废水。根据有关调查和统计，按万吨干淀粉生产规模计算，马铃薯淀粉废水排放量平均为7万吨，其中蛋白废水4万吨，淀粉洗涤废水3万吨。淀粉废水中含有大量的悬浮物（杂质）、蛋白质和糖类，污染物浓度变化较大，COD浓度一般在7000-40000mg/l，峰值可达到75000mg/l

2、，SS浓度则高达4000-15000mg/l。　　一、国内外同类废水处理研究现状分析　　通常，对于淀粉废水这种高浓度有机酸性废水，目前，国内外常见的成熟技术，基本上是采用预处理加生化处理的方法。据调研，包括美国、欧盟、日本等发达国家，淀粉加工废水80%以上是采用以生化法为主体的处理工艺。　　生化处理法在国内外污染治理行业中，是降解淀粉废水的不可或缺的一种治理工艺，主要分为好氧生化法和厌氧生化法。好氧生化法包括活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化法等，厌氧生物法多采用UASB、ABR等厌氧反应器。在我国大中型淀粉加工企业中，

3、大多已建有不同规模的生化处理装置，且多为厌氧好氧的复合生化处理工艺。　　(1)厌氧生化法　　厌氧生化法可有效地提高生化池负荷，减小池容，大幅度降低动力消耗，在同样处理能力的情况下，厌氧生化的运转费用只有好氧生化法的一半，同时可回收沼气，因此具有较大的经济效益。但由于其处理不彻底，因此基本不能单独使用。厌氧处理同时还可有效地去除废水中的氨氮。这是一种较好的生物脱氮(有时也采用生物膜系统)、脱磷系统。　　(2)好氧生化法　　在水污染控制领域，好氧生物处理广泛应用于去除废水中的有机物质。好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的

4、条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主)，作为营养源进行好氧代谢。　　有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约有三分之一被分解、稳定，并提供其生理活动所需的能量；约有三分之二被转化，合成为新的原生质(细胞质)，即进行微生物自身生长繁殖。后者就是废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分，通常称其剩余活性污泥或生物膜，又称生物污泥。在废水生物处理过程中，生物污泥经固—液分离后，需进行进一步处理和处置。　　好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应时间较短

5、，故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。所以，目前对中、低浓度的有机废水基本上采用好氧生物处理法。　　近年来，随着对好氧生物反应器的曝气器、填料、菌种培养、曝气池深度等方面的技术改进，涌现出了生物强化反应器、多段接触氧化、改进型SBR反应器等新型技术，使好氧生物处理工艺在废水处理，特别是诸如淀粉废水等高浓度废水处理工程中得到了广泛发展。　　二、生化法处理应用中遇到的常见问题　　（2）厌氧生化处理　　通过废水的预处理，可实现水中高分子有机物的有效去除，但生化阶段负荷仍然很高。实际应用中，一般都考虑厌氧生化处理，

6、对废水中大分子有机物进行进一步的去除，以降低后续好氧生化的主体工艺负荷。　　实际运行结果表明，在采用预处理后，进入生化阶段，废水中所含有机物质的分子量和分子键已明显降低，在适宜的反应条件下，厌氧生化确实可以达到较好的处理效果，一般，有机物的综合去除效率可达到80%以上，可为后续处理提供了有利条件。　　但是，在我国北方地区，由于马铃薯作物生长区域特殊的气候条件，作物成熟后，进入淀粉加工周期时，大多已处于秋末初冬季节，气候比较寒冷，地表温度一般已降至0℃左右，个别地区和时段夜间最低温度可达到-10~-20℃，为厌氧处理带来了

7、很大难度。　　在厌氧状态下，厌氧微生物活跃性较低，需要提高温度以保证其活性。经实际运行监测，厌氧系统一般需要保证在10℃以上，才能保证厌氧微生物菌种活性，并取得较好的处理效果。　　由于马铃薯淀粉废水水量较大，厌氧系统停留时间较长，且废水流速较低。一般来说，厌氧工序停留时间达到250小时以上，才能基本保证50%以上的有机物去除效果。停留时间650小时，COD去除率也仅有85%左右。这就为厌氧系统的加温带来了很大难度。实际运行过程中，研究还发现，为保证厌氧系统的正常运行，必须设置加温装置，而通过成本核算，厌氧系统加温的费用，

8、可以达到整个污水处理系统整体运行费用的60%以上，给废水处理带来了巨大压力。　　（2）好氧生化系统　　好氧生化系统，一般采用生物接触氧化池等成熟生化工艺，以保证稳定的处理效果，控制处理单元建设成本和运行成本。　　以生物接触氧化池为例，实际运行过程中，研究发现，由于厌氧处理环节的效果并不明显，且相当不稳定。在生物接触氧