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红薯粉加工污水处理设备工艺流程

文章出处:http://www。wsclss。com/ 人气:发表时间:2019-07-20 21:10
       地瓜,又名甘薯、红薯。地瓜本身易腐烂,不宜长期存放。地瓜的深加工,可以解决因贮存鲜薯不当而导致大量烂薯的现象,地瓜精制淀粉经过不同深度的加工,可生产出数百种有价值的化工产品,增值10-30倍左右,前景可观。但是地瓜淀粉废水如果不经处理就排放,既会造成环境严重污染,也会造成资源浪费。      
红薯粉加工现场
废水处理方法      
地瓜的化学组成主要有水、淀粉、蛋白质、脂肪、纤维、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、以及与其他成分比重不同而进行的物理分离过程。地瓜淀粉废水是以鲜地瓜或地瓜干为原料,采用酸沉淀法生产淀粉时产生的废水,其主要成分为水溶性淀粉、可溶性蛋白质、多糖、氨基酸、维生素以及无机盐等多种有机和无机物质,是一种不含有毒物质的高浓度有机废水,其COD约为12000mg/L,BOD5为4500mg/L,可生化性很好。      

1、ABR法      
厌氧折流板反应器(ABR)是一种新型高效厌氧反应器,具有许多比其它厌氧工艺更为优越的特性。在反应器沿水力流向设置多层隔板,将反应器分隔成若干个串连的反应室,每个反应室都类似厌氧污泥床的单元。该工艺构造设计简单,反应器内水流的反复上下折流作用,提高了微生物体与被处理废水间的混合接触,稳定了处理效果,促进了颗粒污泥的形成与生成,发挥完全混合式承受冲击负荷能力,及所有微生物体的作用。由于各隔室营养水平不同,反应器的微生物相有明显的种群差异。
其处理工艺流程如下:1.进水箱;2.电磁计量泵;3.恒温水浴槽;4.ABR;5.出水箱;6.沼气
     
从ABR注入污泥开始,至正常运行,先后经历了污泥驯化、反应器启动阶段,不同工况下反应器的运行阶段和反应器的酸化恢复三个阶段。在污泥驯化、反应器启动阶段,进水投加NaHCO3调节pH,并投加一定量的微量营养元素,使进水COD从1200mg/L逐步提高到4000mg/L。***21~95d为在不同HRT和不同容积负荷下反应器处理地瓜淀粉废水的COD去除率,找出ABR的处理效果所需的运行条件;反应器的酸化及恢复阶段,包括酸化初期、完全酸化期和恢复期。酸化试验进水COD为12000mg/L左右,进水中没有添加任何化学物质提供碱度,HRT控制在24h,连续动态培养驯化,待反应器酸化后,研究酸化过程中各隔室的pH、COD的变化规律。恢复阶段采用调整碱度和进水负荷的方式,研究反应器酸化恢复的有效方法。此外,厌氧池污泥(污泥颗粒化较好),污泥浓度为10.4g(VSSPL),VSS/TSS约为25.0%。      
红薯粉加工污水处理设备
2、产油真菌发酵法      

地瓜淀粉废水中的有机物可获取食用菌菌丝体、单细胞蛋白、天然色素、食用菌多糖等物质。以地瓜淀粉废水为培养基质,还可筛选获取产油真菌,低成本生产微生物油脂,为生物柴油提供廉价油脂来源。      

通过模拟工业地瓜淀粉废水可发现,不同批次的模拟地瓜淀粉废水水质特征存在差异,地瓜储藏期的不同也会导致废水水质的差异。废水含糖量在9%左右,可以满足微生物油脂发酵合成的需要。      

以地瓜淀粉废水为发酵基质培养15株产油菌,发酵7d,可筛选出zui佳产油菌F7。该菌株F7生物量在***11d~13d达到大,此时发酵液中的残糖量正好下降到零;粗脂肪在***11d达到大,随后快速下降;含油量则在***9d达到大,此后亦呈下降趋势;发酵液的COD亦在***11d达到低,在培养后期,生物量和粗脂肪均呈现下降趋势,但是生物量的下降幅度较小,粗脂肪的下降速度要高于生物量。在后期营养耗尽,菌体利用自身的油脂来维持新陈代谢,随着培养时间的延长,残糖量和COD均呈现逐渐下降的趋势,说明在利用微生物产生微生物油脂的同时,可以有效去除地瓜淀粉废水的COD负荷。      

在不增加体系负荷的情况下,添加离子可以有效促进微生物的发酵和产油。在废水中加入不同浓度的NaAc和KH2PO4,对菌株F7在废水中发酵后的生物量、粗脂肪、含油量均有促进作用,其中NaAc添加后的效果更为明显。在废水体系中添加金属离子对产油真菌发酵进行调节,可增加其产油脂的能力,降低体系出水负荷。      

3、复合微生物絮凝法      

微生物絮凝处理就是利用微生物代谢产生的多糖、糖蛋白以及菌体等形成絮凝沉淀,达到净化废水的作用。微生物絮凝与其他絮凝剂相比,具有良好的絮凝沉淀性能,安全、无毒,且不产生二次污染。有研究表明,多种微生物的共生、协同作用具有比单一菌种有更好的絮凝效果。      

每批淀粉废水因生产原料和沉淀时间等因素的不同,其COD有所不同。处理这样高浓度酸性有机废水用微生物絮凝处理,不受季节温度的影响。直接用淀粉废水扩大培养酿酒酵母和胶质芽孢杆菌,制备成复合微生物絮凝菌液对地瓜淀粉废水进行絮凝处理,在少量氯化钙助絮凝下,絮凝率达到97%。经复合菌液絮凝处理的废水的出水,pH值在8.0左右,COD去除率达95%。处理后的出水可以用于淀粉生产,也可以用于水产养殖,还可以用于农田灌溉。经复合菌液絮凝处理得到的沉淀物富含蛋白质和多种营养物质,干燥后可以制备成高级饲料。      
絮凝过程中,影响絮凝率的主要因素是所加入絮凝菌液的量和pH值。当加入的絮凝菌液在2.5%~10%时,絮凝率并不随絮凝菌液的增加而增大。当絮凝菌液加入量为10%时,其絮凝率要比2.5%的下降10%左右;而絮凝菌液加入量为2.5%和5%时絮凝率相差不多,考虑到絮凝处理淀粉废水的成本问题,以絮凝菌液加入量2.5%为佳。选择溶液pH值9.5时,在适量氯化钙的助絮凝下zui大絮凝率可达97%。      

酿酒酵母和胶质芽孢杆菌既能在地瓜淀粉废水中生长繁殖,也可以与废水中其他微生物共同絮凝处理废水。当向废水中加入絮凝菌液时,有沉淀慢慢析出,加入10%氯化钙,沉淀析出量增大,且析出速度加快,说明CaCl2有助絮凝的作用。当调节溶液pH值变为碱性后,生成的沉淀絮团大且结实,沉降的速度也明显加快,待一定时间后,上清液清澈。一般静置30min后,絮凝沉淀已基本结束,但静置2-3h,沉淀更加结实,易于过滤。      
红薯粉加工电絮凝污水处理设备
4、气浮UASB-SBR工艺      

淀粉生产工艺相对落后,资源的利用率较低,淀粉生产过程中大量的植物蛋白未加利用而随生产废水排放。在淀粉废水处理过程中,如果能够同时回收植物蛋白,做到废水的资源化利用,将具有广阔的应用前景.      

地瓜淀粉生产废水含有机质多、浓度高且悬浮物含量大,BOD5/COD达0.53,气浮UASB-SBR工艺对出水水质要求较高,所以物理与生化处理相结合的方式是很好的选择。      

气浮池出水流入UASB厌氧反应器,由于淀粉废水呈酸性,会使后续厌氧处理过程受到抑制,产甲烷菌不能承受低pH值的环境,因此,UASB反应器运行的pH值为6.8-7.2。气浮UASB-SBR工艺采用出水回流的方法,用出水碱度调节pH值,虽然进水pH值有波动,但并不影响反应器的正常运行。      

在产酸菌和产甲烷菌的作用下,大部分的有机物分解为无机小分子物质和甲烷,剩余污泥进入污泥浓缩池,甲烷通过三向分离器收集净化处理后可以作为能源供生产、生活使用,出水则流入预曝气沉淀池。      
红薯粉加工污水处理设备气浮机
预曝沉淀池是厌氧处理单元和好氧处理单元之间的重要构筑物,其功能主要是去除厌氧出水的悬浮物等有害气体,增加水中的溶解氧,为好氧处理创造有利的条件。预曝沉淀池的出水自流进入SBR进行好氧生物处理,以进一步降解水中的有机物。      

调节沉淀池,UASB,预曝沉淀池,SBR等处理单元产生的污泥排入污泥浓缩池进行浓缩,提高污泥的含固率,使污泥含水率低于95%。污泥经浓缩后进入污泥脱水间进行机械脱水,产生的泥饼外运,污泥浓缩池上清液及机械压滤液回流至调节沉淀池再继续处理。      

絮凝气浮法能有效地去除淀粉废水中的悬浮物、降低废水COD,同时能获得较高的蛋白饲料回收率。絮凝剂的投加比例及投加量对COD的去除率有很大的影响。如果能够更精确确定絮凝剂的投加比和投加量,不仅可以得到更好的出水水质,而且能够减少运行费用,提高经济效益。      

厌氧菌对温度比较敏感,在温度较低时,活性降低甚至死亡,因此冬季运行时需对UASB反应器进行加温,可以利用反应器产生的沼气作为能源提供UASB所需的温度,使资源得到充分利用。      

气浮UASB-SBR工艺出水水质较好,可对出水进行深度处理,处理水可用于厂区绿化、浇洒道路以及厕所用水。      

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