目前,中国大多数马铃薯淀粉加工企业尚未有效处理生产废水。马铃薯淀粉企业排放的废水中的COD含量> 10000 mg / L,处理1t淀粉时,废水的总排放量为10-20 m3,一些小企业排放量更大。全国成千上万大小淀粉生产企业排放了900×104立方米以上的废水。开发用于处理马铃薯淀粉生产废水的新技术是帮助马铃薯产业实现可持续发展的有效途径。
1 .BC设备的介绍及其在国外的应用
网状生物转盘反应器(BC装置)是一种废水生化处理技术。处理过程是在一定温度(15-45°C)和溶解氧(0.1-1.0 mg / L)下,在网状生物转盘反应器和生化曝气池中使用氧气(空气)。将COD,BOD5,NH3-N,TN和其他污染物进行氧化还原反应,将其转化为无害的成分,例如CO2,N2和水,并进行除臭和灭菌。日韩等国在化学,水产养殖,屠宰,制糖,尿液处理,生活垃圾处理及其他高浓度有机废水处理中广泛使用了BC技术,具有良好的适用性和明显的除臭效果。
2. BC技术设备在中国的应用
为了达到利用BC技术解决垃圾填埋场渗滤液污染问题的目标,青海捷申环境能源实业有限公司引进了BC生物化学处理技术,并对该技术进行了国产化研究。它设计,制造,集成建造并运行了一套30 m3 / d JSBC系统垃圾渗滤液应用设备。测试证明,当对JSBC系统进行生化处理后,当COD,BOD5,NH3-N和TN的初始浓度分别为12 000、6000、2000和2500 mg / L时,相应的废水各项指标达到600、100、20、200 mg / L,除臭效果明显,曝气池鼓风机能耗比传统工艺降低了40%。目前,该技术装置仍在进一步发展和改进,并在市政污水和工业废水处理中得到积极测试和推广。 BC技术设备的核心技术包括三个:一个是网状生物转盘,可为芽孢杆菌提供工作场所,其网状结构的生物附着力是传统生物转盘的900倍;第二种是使用高抗性的兼性芽孢杆菌细菌可以去除COD,BOD5,同时去除氮和磷,有效分解甲基硫醇,氨和硫化氢等臭味成分,分泌抗生素和粘性物质,具有杀菌和除菌功能。杀菌效果好,吸附和过滤能力强;它是一种芽孢杆菌营养素溶液,可以抑制其他细菌的生长并迅速激活芽孢杆菌真菌活性。
3 .BC 处理含马铃薯淀粉废水的城镇污水
为了实现利用BC 技术装置解决部分高浓度有机废水及市政污水污染问题的目标,设计、建设了一套200 m3/d 的BC 装置,利用其对含马铃薯淀粉废水的城镇污水进行试验和研究。为了达到使用BC技术装置解决一些高浓度有机废水和城市污水污染问题的目的,设计并建造了200 m3 / d BC装置,用于测试和研究含马铃薯淀粉废水的城市废水。
3.1基本流程
系统处理流程如图1所示。所有200 m3 / d BC系统的设备均安装在室内。
3.2城市污水源
在西北部分地区马铃薯淀粉生产季节,马铃薯淀粉生产废水占城市污水的大部分,有时进水COD达到900-1 000 mg / L,氨氮达到140 mg / L,总氮达到180-190 mg / L。某县城市污水处理厂污水入口的检测平均COD为612 mg / L,BOD5为236 mg / L,SS为712 mg / L,NH3-N为117 mg / L,TP为10 mg / L 。
3. 3污水处理效果
在运行过程中,主机设备处于良好的运行状态,符合设计指标要求。操作结果如表1所示。
①确定最佳工艺参数以确保系统稳定运行
经过155天(12月26日至5月30日)的调试运行并重复测试,现场人员总结了运行结果和工艺参数,并将DO值控制在0和1.0 mg / L之间。在剂量为70的条件下-75 mL /次(一天一次),进水量控制在200m3 / d,BC系统中的芽孢杆菌属菌群通过新陈代谢逐渐形成了较好的微生物群落,每种污染物的去除率逐渐达到更理想的水平。 BC系统在城市污水处理含马铃薯淀粉的废水的连续运行中具有良好的运行稳定性。当污水中的COD和NH3-N浓度发生变化时,通过调节操作控制,废水BOD5和NH3-N始终符合排放标准。
②冬季低温条件对BC系统运行的影响
在冬季(12月4日至1月21日)的低温条件下,仅BC单元生化系统在室内运行,随后的高级处理停止。
随着温度的逐渐降低,COD的去除率仍然相对稳定,没有明显变化。但是TN的去除率逐渐降低。当温度低于15℃时,总氮的去除率会明显下降,出水总氮会明显上升。在大规模运行中,有必要考虑实际局部温度对BC系统的影响,并采取相应的加热措施以确保处理效果。
③温度对BC系统微生物休眠和恢复的影响
为了验证芽孢杆菌细菌在BC系统中承受低温和恶劣环境的能力,对菌株进行了休眠测试。休眠测试期为2013年1月24日至2月13日,共20天。在系统关闭期间,所有电气设备和阀门都关闭,BC单元,曝气池和生化沉淀池中的固液混合物是固定的。 2013年3月13日,BC系统至今已恢复运行。试验表明,随着温度的逐渐升高和温度高于25℃时,废水中的总氮显着下降,总氮去除率逐渐提高。重新激活60天后,休眠细菌得以恢复。这表明该菌株在停止后可以存活并且可以在某些条件下被激活。
4.结论
马铃薯淀粉废水的处理很困难,而且中国还没有成熟的技术。排入城乡河流造成严重的环境污染。筛网生物转盘反应器(BC设备)用于处理含有马铃薯加工淀粉废水的城市废水。 BC系统稳定运行的最佳工艺参数。处理后的水质符合国家排放标准,可以用作城市绿水和农田灌溉水。该工艺运行稳定,COD,BOD5,SS,NH3-N,TP,粪便大肠菌群的去除率可达到92%,96.2%,98.9%,96.5%,95.8%,99.91%,具有除臭效果。显而易见,芽孢杆菌细菌具有很强的活力。进一步研究和推广和扩展该设备技术的应用具有重要的现实意义。