一种马铃薯淀粉废水处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种马铃薯淀粉废水处理系统，属于有机废水处理技术领域。

背景技术：

马铃薯生产淀粉废水污染具有明显的季节性。马铃薯淀粉加工过程是纯物理过程，无任何化学添加剂，主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物，属于有害无毒的有机废水。马铃薯淀粉废水直接进入地表水流域，据调查几乎所有生产废水均属未经处理或不达标排放，使得地表水体污染严重，严重危害生态环境，废水问题不尽快解决，会成为马铃薯淀粉加工业健康发展的制约因素。

马铃薯淀粉废水成分复杂，含有大量的水溶性物质，如糖、蛋白质、树脂等，此外还含有一些溶解性淀粉颗粒、纤维素、脂肪等有机化合物，COD、BOD5值很高，水量大，浑浊。除了溶解的有机物外，还含有相当多的不溶性物质，如淀粉微粒、细胞、土豆种芽小片、根纤维以及叶子等。马铃薯淀粉废水处理已有很多成熟的技术，主要是生化处理法和化学混凝法；

生化处理法利用微生物的代谢作用，厌氧细菌的作用下将污泥中的有机物分解，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质，最后产生甲烷和二氧化碳等气体；化学混凝法在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离除去，这两种处理方法在实际应用中各有利弊，单一使用与实际需求存在差距，难以综合资源化利用，即使例如石惠岗等人采用UASB和SBR相结合的工艺，处理山东某玉米淀粉厂废水，在进水COD高达10000-18000mg/L的情况下，可使出水COD低于120mg/L,达到国家二级排放标准，但针对马铃薯淀粉废水COD在32800mg/L左右，BOD5值为14000mg/L，悬浮物为35000mg/L时，出水浓度不能达到排放标准。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种马铃薯淀粉废水处理系统，针对高浓度、高悬浮物的淀粉废水，将厌氧、好氧和混凝处理相结合，具有设备投资少、运行稳定、操作简单、传质速率快、负荷率、有机去除率和综合资源化利用度高等优点，使处理后的水质达到《淀粉工业水污染物排放标准》GB25461-2010规定排放。

本实用新型是通过如下的技术方案予以实现的：

一种马铃薯淀粉废水处理系统，包括依次相连的预水解酸化系统、厌氧处理系统、好氧处理系统和深度处理系统，所述预水解酸化系统包括依次相连的储水池、固液分离装置、生化水解调节池和初沉池，所述厌氧处理系统包括依次相连的水解酸化厌氧池、厌氧反应罐和厌氧沉淀池，所述水解酸化厌氧池和厌氧反应罐上设有沼气管，所述沼气管连接有沼气处理系统；

所述好氧处理系统包括依次相连的一级A/O池、二级A/O池和A/O沉淀池，所述深度处理系统包括依次相连的氧化混凝池、混凝沉淀池和过滤池。

所述初沉池与水解酸化厌氧池之间设有第一中间水池，所述水解酸化厌氧池与厌氧反应罐之间设有第二中间水池，所述第一中间水池与初沉池和水解酸化厌氧池之间、第二中间水池与厌氧反应罐之间均设有第一提升泵，所述混凝沉淀池与过滤池之间设有第三中间水池，所述第三中间水池与过滤池之间设有第二提升泵；

所述水解酸化厌氧池内设有若干加热管、在池壁上纵向交错设置的若干上折流板和下折流板，相邻上折流板和下折流板之间设有取样管和测温管，所述下折流板底部设有斜折板，所述水解酸化厌氧池底部设有若干排泥管，所述水解酸化厌氧池顶部设有弧形不锈钢池盖,所述弧形不锈钢池盖顶部设有第一沼气口；

所述厌氧反应罐底部两侧分别设有进水口和排泥口，所述厌氧反应罐顶部设有倒锥形壳体，所述倒锥形壳体顶部设有第二沼气口、一侧设有出水口，且内部设有三相分离器，所述三相分离器包括V型分离罩或斜边导向沉淀器与布水器，所述V型分离罩或斜边导向沉淀器底部连接有三通回流管，所述三通回流管一端与布水器的喷水负压区相通，另一端与进水口相通；

所述一级A/O池包括一级缺氧池和一级好氧池，所述一级缺氧池内设有推流器，所述二级A/O池包括二级缺氧池和二级好氧池，所述A/O沉淀池、二级好氧池、一级好氧池与一级缺氧池之间，二级好氧池与二级缺氧池之间均设有第一回流管，所述第一回流管上设有第三提升泵；

所述初沉池与生化水解调节池之间设有第二回流管，所述生化水解调节池连接有污泥浓缩池，所述污泥浓缩池与生化水解调节池之间设有第三回流管，所述水解酸化厌氧池、A/O沉淀池和混凝沉淀池与污泥浓缩池之间均设有污泥管，所述第二回流管和污泥管上均设有第四提升泵；

所述过滤池连接有反冲洗池，所述反冲洗池与过滤池和氧化混凝池之间设有第四回流管，所述反冲洗池连接有消毒池。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型结构新颖紧凑、设计合理、使用方便，(1)采用预水解酸化系统有效地除去大颗粒悬浮物及残渣，促进后续处理，使厌氧处理系统、好氧处理系统和深度处理系统形成厌氧、好氧和混凝相结合的处理；(2)其独特的水解酸化厌氧池和厌氧反应罐，形成多个升流式厌氧污泥床，有利于增加反应区的微生物的浓度，使废水中的有机物可与微生物充分的接触而得到去除，传质速率大大提高；一级A/O池、二级A/O池构成短程硝化、反硝化流程和强化处理，利用污水中的悬浮微生物的降解作用，去除BOD5、COD、NH3-N等污染物，并以多回流管循环作用，可节约运行费用，以多个中间水池增加处理量，提高对高浓度、高悬浮物的淀粉废水的处理效果，(3)产生的沼气用于制甲烷清洁生物能源，污泥滤饼集中收集或再利用，提高综合资源化利用度，综合处理后的出水可稳定达到《淀粉工业水污染物排放标准》。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型水解酸化厌氧池结构示意图。

图3为本实用新型厌氧反应罐结构示意图。

(图中，预水解酸化系统41、厌氧处理系统42、好氧处理系统43和深度处理系统44，储水池1、固液分离装置4、生化水解调节池5和初沉池6，水解酸化厌氧池2、厌氧反应罐3和厌氧沉淀池12，沼气管9，沼气处理系统10，第一中间水池13，第二中间水池14，第一提升泵15，加热管22，上折流板23和下折流板24，取样管25和测温管26，斜折板27，排泥管28，弧形不锈钢池盖29,第一沼气口30，进水口31和排泥口32，倒锥形壳体33，第二沼气口34，出水口35，三相分离器36，V型分离罩37，布水器39，三通回流管40，甲烷储罐11，一级A/O池45、二级A/O池46和A/O沉淀池47，氧化混凝池48、混凝沉淀池49和过滤池50，第三中间水池51，第二提升泵52，pH计7，蒸汽管8，一级缺氧池53和一级好氧池54，二级缺氧池55和二级好氧池56，第一回流管57，第三提升泵58，第二回流管16，污泥浓缩池17，污泥脱水机18，第三回流管19，污泥管21，第四提升泵20，反冲洗池59，第四回流管60，消毒池61)。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

一种马铃薯淀粉废水处理系统，包括依次相连的预水解酸化系统41、厌氧处理系统42、好氧处理系统43和深度处理系统44，所述预水解酸化系统41包括依次相连的储水池1、固液分离装置4、生化水解调节池5和初沉池6，所述固液分离装置4为人工栅格，所述厌氧处理系统42包括依次相连的水解酸化厌氧池2、厌氧反应罐3和厌氧沉淀池12，所述水解酸化厌氧池2和厌氧反应罐3上设有沼气管9，所述沼气管9连接有沼气处理系统10；

所述初沉池6与水解酸化厌氧池2之间设有第一中间水池13，所述水解酸化厌氧池2与厌氧反应罐3之间设有第二中间水池14，所述第一中间水池13与初沉池6和水解酸化厌氧池2之间、第二中间水池14与厌氧反应罐3之间均设有第一提升泵15；

所述水解酸化厌氧池2内设有若干加热管22、在池壁上纵向交错设置的若干上折流板23和下折流板24，相邻上折流板23和下折流板24之间设有取样管25和测温管26，所述下折流板24底部设有斜折板27，所述水解酸化厌氧池2底部设有若干排泥管28，所述水解酸化厌氧池2顶部设有弧形不锈钢池盖29,所述弧形不锈钢池盖29顶部设有第一沼气口30；

所述厌氧反应罐3为SSB型反应罐，所述厌氧反应罐3底部两侧分别设有进水口31和排泥口32，所述厌氧反应罐3顶部设有倒锥形壳体33，所述倒锥形壳体33顶部设有第二沼气口34、一侧设有出水口35，且内部设有三相分离器36，所述三相分离器36包括V型分离罩37或斜边导向沉淀器与布水器39，所述V型分离罩37或斜边导向沉淀器底部连接有三通回流管40，所述三通回流管40一端与布水器39的喷水负压区相通，另一端与进水口31相通；

所述沼气处理系统10连接有甲烷储罐11；

所述好氧处理系统43包括依次相连的一级A/O池45、二级A/O池46和A/O沉淀池47，所述深度处理系统44包括依次相连的氧化混凝池48、混凝沉淀池49和过滤池50，所述混凝沉淀池49与过滤池50之间设有第三中间水池51，所述第三中间水池51与过滤池50之间设有第二提升泵52；

所述生化水解调节池5、水解酸化厌氧池2、氧化混凝池48、一级A/O池45和二级A/O池46内均设有pH计7，所述生化水解调节池5和水解酸化厌氧池2内均设有蒸汽管8；

所述一级A/O池45包括一级缺氧池53和一级好氧池54，所述一级缺氧池53内设有推流器，所述二级A/O池46包括二级缺氧池55和二级好氧池56，所述一级缺氧池53和二级缺氧池55内均设有ORP仪，所述一级好氧池54和二级好氧池56内均设有DO仪，所述A/O沉淀池47、二级好氧池56、一级好氧池54与一级缺氧池53之间，二级好氧池56与二级缺氧池55之间均设有第一回流管57，所述第一回流管57上设有第三提升泵58；

所述初沉池6与生化水解调节池5之间设有第二回流管16，所述生化水解调节池5连接有污泥浓缩池17，所述污泥浓缩池17连接有污泥脱水机18，所述污泥脱水机18为跌落式脱水机，所述污泥浓缩池17与生化水解调节池5之间设有第三回流管19，所述水解酸化厌氧池2、A/O沉淀池47和混凝沉淀池49与污泥浓缩池17之间均设有污泥管21，所述第二回流管16和污泥管21上均设有第四提升泵20；

所述过滤池50连接有反冲洗池59，所述反冲洗池59与过滤池50和氧化混凝池48之间设有第四回流管60，所述反冲洗池59连接有消毒池61。

本实用新型的工作方式为：

淀粉厂生产废水排放先集中收集在储水池1中，首先经过固液分离装置4即人工栅格，进行初步简单的筛分过滤，有效地除去大颗粒悬浮物及残渣，栅渣外运处置，而滤液则进入生化水解调节池5进行均质均量的调节及预水解酸化处理，通过pH计7监测pH，并以蒸汽管8通入蒸汽，出水自流至初沉池6进行泥水分离，上清液自流至第一中间水池13，经第一提升泵15提升至水解酸化厌氧池2进行处理，使大分子物质变小分子，增加了废水的可生化性，为后续的生化处理创造了稳定的水质条件；

水解酸化厌氧池2通过带斜板的上折流板23和下折流板24交错设置，形成连续串联的多个小池体，优选为16个，使废水进入后上下折流前进，依次通过每个小池体，相当于多个独立的升流式厌氧污泥床系统，污泥床的污泥可以以颗粒形式或絮状形式存在，废水中的有机物通过与微生物充分接触而得到去除，弧形不锈钢池盖29起保温和收集沼气的作用；

出水自流至第二中间水池14，提升至厌氧反应罐3，经过污泥悬浮层区，在沉淀过程中，特定的菌种与污泥中的有机物充分接触，使得有机物被分解，进行高效厌氧处理，采用独特的三相分离器36，使罐体上部沉淀区的污泥经三通回流管40自动流到罐体下部反应区内与废水混合，增加了反应区的微生物的浓度，使得废水中的有机物向生物细胞的传质速率大大提高，具有较高的负荷率和有机物去除率，同时还具有结构简单、稳定性好、自循环能力强、回流量调控方便等优点，其所用污泥为能够提高污泥稳定性及其处理负荷的厌氧颗粒污泥，进一步降低有机物，同时将大量的总氮转化成氨氮；

水解酸化厌氧池2及厌氧反应罐3产生的沼气经过沼气处理系统10气体处理后，存贮至储气罐，作为锅炉燃料使用；

在泥水分离效果不佳时自流至厌氧沉淀池12后上清液流入一级A/O，以确保厌氧污泥的截留，使厌氧反应罐3出水自流至一级A/O池45，一级缺氧池53以推流器推流式搅动，采用第一回流管57回流消化液，使一级缺氧池53与一级好氧池54构成短程硝化和反硝化的一级A/O流程，后置二级缺氧池55与二级好氧池56构成强化处理的二级A/O流程；

一级缺氧池53充分利用原水中的有机碳源进行反硝化脱氮，反硝化脱氮产生的碱度在一级好氧池54充分利用，减少一级好氧池54碱度投加量，节约运行费用，一级好氧池54对氨氮进行短程的硝化，减少曝气空气量，由于一级好氧池54出水仍然含有部分硝态氮，即亚硝酸盐，因此，后置二级缺氧池55对其进行进一步的反硝化，必要时加入少量的碳源，为保证出水的COD和氨氮处理效果好，二级好氧池56进一步作为保障措施，利用污水中的悬浮微生物的降解作用，去除BOD5、COD、NH3-N等污染物；

A/O沉淀池47上清液自流至氧化混凝池48，通过调节pH，投加氧化剂、催化剂、除磷絮凝剂，进一步去除生化水中的生物难降解COD及总磷，出水自流至混凝沉淀池49进行泥水分离，上清液自流至第三中间水池51，经泵提升至多介质过滤池50，去除水体中的悬浮物SS，经反冲洗池59和第四回流管60反冲洗回流，出水自流至消毒池61，通过次氯酸钠等消毒剂的消毒杀菌作用，最终达到《淀粉工业水污染物排放标准》排放标准；

第二回流管16回流污泥，生化水解调节池5、水解酸化厌氧池2及A/O剩余污泥通过污泥管21排入污泥浓缩池17，在污泥浓缩池17的作用下减少污泥体积，然后通过污泥渣浆泵将它们输送至跌落式脱水机进行污泥脱水处理，第三回流管19回流上清液，再次回流至生化调节池，泥饼由委托的有资质的的单位进行处置。

本实用新型的处理效果如下：

将本实用新型用于处理COD在32800mg/L左右，BOD5值为14000mg/L，悬浮物为35000mg/L的高浓度淀粉废水，调试后，稳定出水监测结果如下：

由此可见，本实用新型针对高浓度、高悬浮物的淀粉废水，将厌氧、好氧和混凝处理相结合，具有设备投资少、运行稳定、操作简单、传质速率快、负荷率、有机去除率和综合资源化利用度高等优点，经过综合处理后的出水可稳定达到《淀粉工业水污染物排放标准》(GB25461-2010)排放标准，即COD≤100mg/L，BOD5≤20mg/L，悬浮物SS≤30mg/L，氨氮≤15mg/L，总氮≤30mg/L，总磷≤1.0mg/L的要求。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。