1、概述
随着工业现代化进程的加速发展，我国对环境保护的要求及污染治理力度不断扩大，这给淀粉生产厂家提出了一个新的课题。
淀粉污水是一种高浓度有机废水，污水由洗涤水、浸泡水、冷却水、分离蛋白质用水、废玉米浆等混合而成，污水有害无毒，但化学耗氧量高，生产废水主要来源于浸泡、胚芽分离、纤维洗涤和脱水等工序，其主要成分为淀粉、糖类、蛋白质、纤维素等有机物质和氮、磷等无机物。 1．1 废水水质、水量为
CODcr：10000-12000mg/l电力滤波
BOD5：5000 mg/l
SS：1000 mg/l
PH：5
污水总量为600t/d。
针对上述情况，污水治理必须技术可靠，实施可行。
2、设计原则
2．1达到国家要求的综合一类排放标准
CODcr≤100mg/l
BOD5≤60 mg/l
SS≤70 mg/l
PH=6-9
2．2投资少，工艺先进，运行效果好，管理费用低，操作方便。
3、工艺流程
针对废水是24小时连续排放及COD、SS较高等特点，采用自动机械捞渣，调节池预曝气和沉淀、厌氧、好氧、气浮、吸附、过滤的工艺路线。
3．1 工艺流程图(略)
3．2 工艺流程说明
原水先经过一沉池，使废水中较大的有机颗粒（主要是淀粉和蛋白质）沉降下来，然后加以回收；
沉淀池出水自流进入调节池，水质水量稳定后提升至UASB反应器，进行厌氧处理； 厌氧出水进入二沉池后自流进入接触氧化池进行好氧处理；
接触氧化池出水经三沉池沉淀后可达标排放。
4、主要处理构筑物和设备
4．1 格栅
采用全自动机械格栅，能自动捞出废水中的漂浮物及一些大的颗粒杂质，外形尺寸2500×500（宽）mm，过水流量1500t/d，抓齿间距3mm。
4．2 调节池
解决废水排放的水量和水质变化，水量和水质变化严重影响废水处理装置的正常运行，在调节池中采用预曝气能氧化一些有机物，能使水量及水质情况更加均匀，设计停留时间8h，有效容积：400m3，尺寸15000×8000×3500mm，钢混结构。
4．3 沉淀池
废水中含有一些颗粒杂质及加药混凝形成的絮花在此得到充分的沉淀处理，以减轻后续设施的进水负荷，平流式沉淀池，有效容积80m3，停留时间1.5h，尺寸8000×4000×3500mm，内装六角蜂窝斜管32m3。
4．4 UASB反应器
UASB升流式厌氧生物反应器（Upflow Anaerobic Sludge Blonket)，它的工艺特征是在反应器的适当位置（上部）设计有适合于该废水的气、固、液的三相分离器；反应器中部为污泥悬浮层区，其间设置有软性填料，其表面极易存留生物膜形态生长的微生物体，在其空隙中则截留了大量悬浮状态下生长的微生物。因此，废水通过填料层，有机物被截留，吸附及代谢分解；下部为污泥床区。 反应器的水力停留时间比较短，且具有很高的容积负荷，回此，它不仅适用于高、中等浓度的有机废水，也适用于处理如“城市废水”这样的低浓度有机废水。
UASB运转时一般不加热，但采取保温措施，在30摄氏度和35摄氏度之间，COD去除率达70-90%，BOD去除率大于85%。
UASB是由Lettinga等于1974～1978年研究成功的一项新工艺，是世界上发展最快的消化器。由于该消化器结构简单，运行费用低，处理效率高而引起人们的普遍兴趣。该消化器适用于处理可溶性废水，要求较低的悬浮固体含量。北京环境科学院于1983年首先开展了利用UASB处理丙酮丁醇生产废水的工艺研究，至今我国已对COD为300～500mg/l的生活
污水，1000～2000mg/l啤酒废水，3000～5000mg/l的屠宰废水，8000～10000mg/l的豆制品废水及30000～40000mg/l的酒醪滤液等进行了研究工作，并且多数已投产应用。该工艺将污泥的沉降与回流置于一个装置内，降低了造价。
该工艺的优点为：1、除三相分离器外，消化器结构简单，没有搅拌装置及供微生物附着的填料；2、长的SRT和MRT使其达到了很高的负荷率；3、颗粒污泥的形成，使微生物天然固定化，改善了微生物的环境条件，增加了工艺的稳定性；4、出水的悬浮固体含量低。
缺点：1、需要安装三相分离器；2、进水中只能含有低浓度的悬浮固体；3、需要有效的布水器使其进料能均匀分布于消化器的底部；4、当冲击负荷或进料中悬浮固体含量升高，以及遇到过量有毒物质时，会引起污泥流失，要求较高的管理水平。
UASB是近年来在沼气发酵工程中应用最多的工艺，多用于工业废水和生活污水的厌氧消化。经过固液分离后的畜禽粪便污水也可以采用UASB进行厌氧消化处理。UASB工艺在工厂废水处理中已得到广泛应用。
UASB反应器的结构是集生物反应和沉淀于一体，一般有下列几部分组成：
①进水配水系统：主本能使废水均匀地分配到整个反应器，并具有水力搅拌的功能，它是反应器高效运行的关键之一；
②反应区：包括污泥层区和污泥悬浮层区，此区特有软件填料层，有机物主要在这里被厌氧菌所分解，是反应器的主要部分；
③三相分离器：其主要作用是气（沼气）、固（污泥）和液（水）分开。三相分离器的效果直接影响反应器的处理效果，它是反应器的沉淀区的主要构件；
④出水系统：它是把沉淀区处理过的水均匀地收集并排出反应器至贮水池并进入二级处理没备；
⑤气室及水封：沼气通过气室积聚后进入水封而流向贮气罐利用；
⑥排泥系统：其功能是及时将污泥床区污泥均匀地排出反应器。
反应器还能分为两大类，开敞式反应器和封闭式反应器，开敞式是反应器顶部不密封，出水水面是开放的，它适用于中、低浓度的有机废水，封闭式则在反应器顶加盖密封，能全部收集反应器内产生的沼气并进行利用，它适用于高浓度有机废水的处理。
三相分离器是UASB反应器中最有特点和最重要的装置。该装置安装在反应器的顶部，并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。它同时具有两个功能：(1) 能收集从分离器下的反应室产生的沼气；(2) 使得在分离器之上的悬浮物沉淀下来。对上述两种功能，均要求三相分离器的设计既能避免沼气气泡上升到沉淀区因而降低沉淀效率引起出水混浊又能有效收集沼气不使所产生的沼气损失掉。
厌氧布水器具有二个作用：1，进水在UASB中充分混合，和厌氧颗粒污泥充分混合接触；2，进水平稳进入UASB，形成稳定的层流式上升水流，进而形成动态稳定的厌氧污泥床。
厌氧处理能把复杂有机物通过水解、酸化，在厌氧菌的作用下，使污水中难降解的物质转化为易降解物质，大分子分解为小分子。总之，通过厌氧菌种可大大提高污水可生化性，为后续生物处理打下良好的基础，停留时间24h，钢混结构，设置三相分离装置，脉冲进
水，设计4座UASB反应器，每座尺寸8000×8000×5000mm，两座一列，两列之间为4米宽的管廊及沼气净化装置，管廊二层设布水系统、反冲泵及三相分离器消泡泵。
4．5 接触氧化池
经厌氧后，污水进入生物接触氧化池进行曝气充氧，并在生物池中补充营养，加入污泥菌种，培养生物膜，在足够的氧气条件下，厌氧转化后的无机物和有机物被活性污泥吸附消耗，从而降低了COD和BOD的浓度，设计停留时间6h，有机容积300m3，10000×8000×4500mm一座，内装半软性填料，三叶罗茨风机曝气。
4．6 气浮池
经生化后的污水经加药（无机高分子聚凝剂）使污水中低级化合物经药剂胶联，架桥作用把水中的有机杂质凝聚在一起形成颗粒絮花，靠特殊的溶气水释放系统，使絮花上升到气浮池表面形成污泥而排出，设计停留时间45min，回流比30%，有效容积50m3，钢制。
4．7 活性碳吸附
经以上处理出的水再经过活性碳吸附后，能把水中的度及没有被分解的有机物和无机物质吸附掉，从而保证整体出水达标排放，设计尺寸：直径2500×4000mm钢制，活性碳采用圆柱颗粒状，8号炭。
4．8 各单元处理效果预测（见附表一）
表一 各单元处理效果预测
处理单元蒲公英化妆品 | COD（%） | BOD（%） | SS（%） |
钉角机格栅 | -- | -- | 10 |
沉淀 | 25 | 10 | 30 |
厌氧 | 75 | 80 | -- |
好氧 | 90 | 85 | 80 |
活性碳吸附 | 40 | 25 | 80 |
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采用上述处理方法后，淀粉厂的污水得到了有效的治理，处理效果达到了国家规定的排放标准。
海马ゆう项目 | UASB | 好氧生化 | 气浮(总排放口)蛋白质晶体 |
进水 (mg/L) | 出水 (mg/L) | 去除率 (%) | 进水 (mg/L) | 出水 (mg/L) | 去除率 (%) | 出水 (mg/L) | 去除率 (%) |
COD | 10000 | 1500 | 85 | 1500 | 150 | 90 | 150 | 20 |
SS | 4200 | 710 | 83.09 | 213 | 56 | 73.7 | 32 | 42.4 |
pH | 6.50 | 7.85 | | 6.60 | 8.50 | | 7.8 | |
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4．9要设备及构筑物
主要设备及构筑物的设计参数见表3。
主要设备及构筑物 | 规格型号 | 数量 | HRT |
竖流式斜管沉淀池 | 3.6 m×6.4m | 2座 | 2.5h |
UASB反应器 | 8.0 m×6.0m | 2座 | 2.1d |
好氧池 | 10m×9m×6.0m | 1座 | 15h |
接触氧化池 | 10m×6m×6.0m | 1座 | 10h |
气浮池 | RF-30 | 1台宋殿权 | 0.45h |
鼓风机 | SSR150-18.03-30 | 3台 | (2用1备) |
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5 投资
5．1 设备投资约85万元左右。
5．2 土建投资约38万元左右。
6 运行成本分析
6．1 电费：总装机容量约为30kw，运转率70%，电费约1.0元/吨水。
6．2 药剂费：0.05元/吨水。
6．3 人工费：0.05元/吨水，合计：1.10元/吨水。
7 结束语
采用厌氧—好氧—气浮工艺处理玉米淀粉废水，对COD的去除率可达99%以上，处理出水优于国家二级排放标准。该工艺处理效果好、技术成熟可靠、运行稳定。
项目 | 水量(m3/d) | COD(mg/L) | BOD5(mg/L) | SS(mg/L) |
混合废水 | 600 | 5000～8500 | 3000～5000 | 2500～4500 |
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处理站设计水量取600m3/d，工程总投资为127.8万元，占地面积为600m2，运行成本为2.31元/m3（包括人工费和折旧费）。产沼气2000m3/d，主要作为辅助燃料供本厂使用，按0.6元/m3计则收入1200元/d( 2.00元/m3)。
UASB反应器
UASB反应器采用钢制定型设备，封闭运行，水力停留时间12h，容积负荷7-8kgCODcr/(m3.d)。UASB采用部分回流，回流比50%。UASB产生的沼气供锅炉作为燃料，多余部分暂时进入沼气柜贮存或燃烧。
