UASB＋CASS工艺处理葡萄糖厂生产废水

　　概述

　　　　葡萄糖厂以玉米为原料生产出淀粉乳，然后用淀粉乳生产葡萄糖，生产淀粉乳部分采用封闭式湿磨工艺，生产葡萄糖部分采用酶法，年产葡萄糖6万吨。原料玉米经高温浸泡，然后破碎，再进行胚芽分离、细磨和离心分离，得到淀粉乳，生产出来的淀粉乳经糖化、脱色、过滤、浓缩、结晶、干燥，最后得到成品葡萄糖。在整个葡萄糖生产过程中，生产淀粉乳部分废水排放主要来源于玉米浸泡水提炼菲汀后的三效蒸发冷凝水；生产葡萄糖部分废水排放主要来源于离子交换系统的再生水、蒸发冷凝水、设备洗涤水、糖化冷却水。污染物主要为淀粉、糖类、有机酸等溶解性有机物质，含蛋黄粉、玉米芯、玉米皮等不溶性细小颗粒有机物，另外还含有泥砂等无机物，其中主要以有机物为主，并不含有害物质，具有较好的可生化性，属高浓度可生化有机废水。某葡萄糖厂现年生产能力为6×104t，其日排废水2400m3。

　　1 处理工艺的确定

　　由于葡萄糖厂的生产废水有机物浓度高，无毒，其可生化性BOD5/CODcr大于0.5，属高浓度易生化有机废水，故应采用以厌氧生物处理为主的废水治理工艺。考虑到废水COD浓度高达4,500mg/L，为了减少处理系统能耗，采用UASB＋CASS 处理工艺。

　　 2 UASB+CASS组合工艺的特点

　　（1）有机负荷高，COD去除率高

　　（2）布水均匀，能保证微生物与基质的充分接触

　　（3）抗冲击负荷能力强

　　（4）容积产气率高，能耗很低

　　（5）整个系统完全自控，设置全自动防酸化保护系统，不会出现酸化现象

　　（6）系统占地小，为其它厌氧系统的60％左右

　　（7）运行稳定，处理效果好，管理简单

　　（8）由于采用静止沉淀，出水水质较其它处理好

　　（9）好氧微生物富集简单，系统启动容易

　　（10）系统除对有机物有很好去除外，对N、P的去除也较高

　　（11）系统氧的利用率高，能耗较其它处理低15％左右

　　（12）系统完全自动控制，管理容易

　　（13）系统不易出现污泥膨胀现象

　　3 主要技术指标

　　3.1　设计水量

　　3.2 主要工艺设计参数见表2

表2 主要设备工艺参数
	调节池	UASB	厌沉池	CASS
停留时间/h	10.0	12.0	1.5	--
V有效容积／m3	1000.0	1200.0	--	2700.0
COD容积负荷/（kg.m-3.d-1）	--	9.5	--	--
污泥负荷/（kg.kgMLSS-1.d-1)	--	--	--	0.1

　　3.3 主要构筑物、设备

　　 主要构筑物及设备见表3。

表3 主要构筑物、设备
序号	名称	规格型号	数量
1	调节池	20.0m×15.0m×3.8m(H)	1
2	UASB	10.0m×10.0m×7.0m(H)	2
3	厌沉池	16.0m×5.0m×5.5m(H)	1
4	CASS	27.0m×10.0m×5.5m(H)	2
5	污泥浓缩池	5.0m×5.0m×5.5m	1
6	手动格栅	B600	1
7	提升泵	GMP-315-150	2
8	三相分离器	TJTS	10
9	厌氧布水器		20
10	回流水泵	GMP-315-150	2
11	气液分离器	Φ1.0m×2.0(H)	1
12	水封器	Φ1.0m×3.0m(H)	1
13	微孔曝气头	KBB-215	1600
14	液下搅拌器	QJB4/6	2
15	鼓风机	SSR-150	3
16	CASS回流泵	QW50-10-2.2	2
17	滗水器	Q300m3/h	2
18	板框压滤机	60m2	1
19	污泥泵	2PN	1

　　 3.4 主要技术经济指标

　　 主要技术经济指标见表4。

表4 主要技术经济指标
序号	项目	设计指标
1	水量/（m3.d-1）	2400
2	工程总投资/万元	421.1
3	运行费用/元.m-3	0.53
4	总装机容量/kW	167.9
5	常用容量/kW	98.9
6	耗电量/kWh.m-3	0.78
7	占地面积/m3	2750
8	吨水造价/元	1754.6

　　4 调试、运行情况

　　污水处理厂调试及试运行是污水处理工程建设的重要阶段，是检验污水处理厂前期设计、施工、安装等工程质量的重要环节。设备安装完工后，按单体调试、局部联合调试和系统联合试运转三个步骤进行。UASB反应器的调试分两个阶段进行，第一阶段为污泥驯化培养期：利用江门淀粉厂污水处理站的UASB反应器污泥接种，接种后反应器污泥浓度约为20.0g/L。UASB反应器由20℃升至37℃，每日升温1～2℃。将少量调节池中的高温废水泵入UASB反应器，多余废水流出，如此进行加热循环。控制进水量为4～6m3/h。同时控制以0.1～0.3kg CODCr/(m3·d)的容积负荷投加废水，当温度升高到37℃时，负荷达2kg CODCr/(m3·d)时，进入提高负荷阶段。第二阶段负荷提高期：在UASB反应器稳定运行的基础上，负荷从2kgCODCr/(m3·d)提高到设计负荷9.5kgCODCr/(m3·d)。驯化期内间歇进水，一天两次，根据浓度和水量控制负荷。要求控制UASB反应器出水挥发性有机酸(VFA)小于200mg/L，pH 7.2以上，CODCr去除率80%以上且产气正常，方可进一步提高负荷。整个调试期约7个月(第一阶段4个月，第二阶段3个月)，自UASB反应器达到设计负荷后，CODCr去除率一直维持在85%以上。虽然水质有波动，但有机负荷总是稳定在9.5kgCODCr/(m3·d)以上。CASS反应池好氧污泥的培养驯化采用接种培养法，具体是在CASS池中加入其它污水处理厂浓缩脱水后的污泥，闷曝24h，此后每天排出部分上清液并加入新的污水，逐步加大负荷，此阶段不排泥。培养期间应通过镜检密切观察CASS池中微生物相的变化；同时进行进、出水水质及反映活性污泥性能指标的测定，包括：SV、MLSS、SVI、COD、BOD5等。随着微生物培养时间的增加，检测到污泥中有大量活跃的原生动物和少量的后生动物，此时SVI＝80mL/g～100mL/g，SV＝18%～20%，MLSS＝1200mg/L～1800mg/L，表明活性污泥培养基本成功。以上阶段完成后即可进入污水厂全面试运行阶段。

　　 污水厂试运行是指在满负荷进水条件下，优化、摸索运行参数，取得最佳的去除效果，同时对工程整体质量进一步全面考核，为今后长期稳定运行奠定基础。调试所得的数据如下：

　　 ①UASB反应器：污泥浓度30g／L；容积负荷9.5kg[COD]／（m3.d）；CODCr去除率85％。

　　 ②CASS：污泥浓度3g／L；污泥负荷0.1kg[COD]／（kg[MLSS].d）； CODcr去除率90％。

　　 ③处理出水验收数据为：CODCr67mg／L；BOD5 15mg／L；SS16mg／L，pH7.1。

　　5 结论

　　①采用UASB—CASS工艺处理中、高浓度有机废水，其工艺路线先进，是一种新型的处理工艺。

　　②该工艺CODCr去除率高(基本达95%以上)、运行稳定、操作简便。

　　③运行实践表明，UASB—CASS工艺的抗冲击负荷能力较好，在有一定波动情况下出水仍较稳定，也适合于季节性生产的厂家。