IC-A/O工藝處理淀粉、谷朊粉和果葡糖漿生產廢水的工程實例

胡　鴻

IC-A/O工藝處理淀粉、谷朊粉和果葡糖漿生產廢水的工程實例

胡鴻

（廣州市市政工程設計研究總院，廣東廣州 510600）

谷朊粉又稱活性面筋粉、小麥面筋蛋白，是從小麥（面粉）中提取出來的天然蛋白質，呈淡黃色，蛋白質含量高達 75%～85%，是營養豐富的植物蛋白資源，具有粘性、彈性、延伸性、成膜性和吸脂性。以廢水處理工程為實例分析IC-A/O工藝處理淀粉、谷朊粉和果葡糖漿生產的廢水。

IC-A/O工藝；淀粉；谷朊粉和果葡糖漿生產廢水處理

廣東某外商獨資公司以小麥淀粉為原料，生產谷朊粉、果葡糖漿及副產品，年生產能力為100萬t。谷朊粉生產工藝過程中的產污點主要是蒸發濃縮工序產生的污水；果葡糖漿生產工藝過程中的產污點主要是離子樹脂脫色、去礦化產生沖洗水和離子再生水。

1　廢水水量水質

項目谷朊粉脫水作為工藝水回用到三相臥螺工序，A淀粉洗滌水作為工藝水回用到三相臥螺工序，A淀粉脫水產生的釋淀粉漿作為淀粉漿，直接到果葡萄糖漿生產。故項目車間廢水主要自來于C淀粉的蒸發冷凝廢水和糖漿車間的離子樹脂脫色、去礦化產生沖洗水和離子再生水、鍋爐廢水。生產車間需要保持干燥，沒有車間地面沖洗廢水產生。各產污節點污水量如表1所示。

表1　廢水水量 　　 m3/d

由于該工廠為新建工廠，參照公司現有生產線的谷朊粉廢水和制糖廢水中各污染物的濃度，結合本項目的實際情況。處理后出水水質需達到廣東省地方標準《水污染物排放限值》（DB44/26—2001）第二時段一級標準。

2　工藝流程分析

該生產廢水是一種高濃度有機廢水，廢水中可生物降解成分多，由于原料來源于自然界有機物質，其廢水中的成分也以自然有機物質為主，不含有毒物質，故生物降解性好。

生產廢水由車間提升至污水處理站，懸浮物含量較高的廢水進入初沉池，進過固液分離后進入調節池，在此調節水質水量，然后用泵定量提升送入水解池，在此進行水解酸化反應，之后進入配水池，調節廢水pH值、溫度等，再提升至IC塔，IC塔出水進入A/O池，最后進入二沉池，進行泥水分離，然后經過混凝沉淀池除磷后，上清液達標排放。

3　主要構筑物

3.1初沉池

初沉池（Φ18m×6m）：其主要功能是去除廢水中懸浮物，避免其在調節池中沉積，同時可回收作為動物飼料原料。采用輻流式沉淀池，表面負荷約0.95m3/m2·h。系鋼砼構筑物。

3.2調節池

調節池（41.5m×20m×5.2m）：其主要功能是收集各車間生產廢水，調節廢水水質水量，減少后續處理設施的沖擊負荷。停留時間12h，有效容積約4 000m3。一期、二期廢水共用。系鋼砼構筑物。

3.3水解酸化池

水解酸化池（25m×22.5m×3.2m）：其主要功能是對廢水進行預酸化，為其厭氧反應做必要準備。停留時間4h，有效容積約1 330m3。一期建成，二期廢水共用，系鋼砼構筑物。

3.4配水池

配水池（25m×7.5m×3.2m）：其主要功能是調節廢水pH、溫度等參數，為厭氧反應做必要準備。停留時間1.3h，有效容積約440m3。一期建成，二期廢水共用，系鋼砼構筑物。

3.5IC塔

IC塔（Φ8.5m×22m）：其主要功能是在厭氧條件下進行有機物的生物降解。停留時間約7.2h，有效容積約1 200m3，容積負荷約9kgCOD/m3·d，系鋼制專用設備。

3.6A/O池

A/O池（60m×32.4m×6m）：其主要功能是在兼氧、好氧條件下，利用微生物的作用將廢水中有機物徹底降解，使廢水COD達到排放標準。O段采用中微孔盤式曝氣器進行充氧。總停留時間約62h，有效容積約10 360m3，系鋼砼構筑物。

3.7二沉池

二沉池（Φ20m×5.2m）：其主要功能是分離廢水中的活性污泥，以便回流至A/O池，保證生化池內微生物量。采用輻流式沉淀池，表面負荷約0.55m3/m2·h，系鋼砼構筑物。

3.8混沉池

其主要功能是分離廢水中因加藥產生的磷酸鹽沉淀，以保證廢水總磷含量達標。采用輻流式沉淀池，表面負荷約0.55m3/ m2·h，系鋼砼構筑物。

3.9事故池

事故池（41.5m×20m×5.2m）：其主要功能是蓄積污水處理系統不能及時處理的廢水，之后再定量進入污水處理系統。總容積為4 000m3，系鋼砼構筑物。

3.10集水池

集水池（7.5m×5.9m×3.2m）：其主要功能是收集污水站內產生的污水，以便提升至污水處理系統處理后達標排放，系鋼砼構筑物。

3.11污泥池I

污泥池I（6m×3m×8m）：其主要功能是收集混凝沉淀池排出的污泥及不做回收處理的初沉池污泥，系鋼砼構筑物。

3.12污泥池II

污泥池II（6m×3m×8m）：其主要功能是收集二沉池排

出的污泥，系鋼砼構筑物。

3.13污泥濃縮池

污泥濃縮池（6.6m×5.1m×5m）：兩座，其主要功能是濃縮污泥，為污泥壓濾做必要準備，系鋼砼構筑物。

4　系統運行

4.1調試

4.1.1A/O池調試

在調試前期投加生化污泥，根據本項目每天水量為4400m3計算，建議首先投加10t生化污泥，投加后按正常水位條件，連續悶曝氣（曝氣期間不進水）3～7d，檢查處理效果，在確定微生物正常時，小水量進水15～25d，檢查生化效果，如正常再次投加10～20t生化污泥。

工藝調試中需嚴格執行操作規程，定時巡回檢查設備運轉狀況，檢測工藝控制點參數，通過水質分析、生物鏡檢、外觀觀察、聞氣味等及時掌握水處理的變化情況。

4.1.2IC塔工藝調試

EIC反應器要實現高負荷穩定運行，僅靠反應器的成功設計是不夠的，還必須掌握EIC反應器的運行方法，尤其是啟動運行的方法。

EIC反應器的啟動運行是指通過接種厭氧污泥，使厭氧污泥顆粒化，并對顆粒污泥進行富集培養和馴化培養，最終實現高負荷穩定運行的過程。啟動運行技術實質上就是顆粒污泥培養技術。

EIC反應器的容積負荷較高，有較大的產氣負荷和水力負荷，反應器必須在顆粒污泥條件下運行。如果在絮狀污泥條件下運行，必然會導致絮狀污泥的大量流失，反應器不可能有較高的污泥濃度和較高的容積負荷，其容積負荷與其它類型的絮狀污泥反應器沒有太大的區別。

以絮狀污泥作接種物稱初次啟動，初次啟動要達到的目的是要使接種的絮狀污泥全部顆粒化。

以顆粒污泥作接種物稱二次啟動。二次啟動又分兩種，一是同質二次啟動，二是異質二次啟動。異質二次啟動還需要一個馴化培養的過程。

4.2運行效果

該工程平均每日處理污水2 000 m3/d，最高峰時期污水處理量達3 100m3/d。對COD的去除率穩定在98.5%以上。

目前污水處理設施運行正常，進水COD在2 500～5 000 mg/L時，整個系統的出水COD都穩定在50mg/L左右，總去除率都高于98.5%。

在廢水處理中，能耗為1.17kW·h/t，水耗為0.011 t/t，污泥產量為1.6 kg/t。水處理中消耗的藥劑較多的是液堿和PAM，分別用于調節pH以及絮凝和壓泥。

4.3運行中問題及改進

本工程中水解酸化池及IC塔會有異味產生，這兩部分水池均采用有蓋板的池型。仍然可以聞到部分臭味，再增加了除臭裝置，改善了周圍的氣體環境。

本工程噪音很大，主要的噪聲來源是風機，通過在鼓風機下加隔振基礎，在鼓風機進出風口加消音器，使噪音降到最低程度。

5　經濟效益分析

5.1工程投資

本廢水項目總投資1 960萬元，其中土建960萬元，安裝及其它費用1 000萬元。

5.2處理成本

總裝機容量440kW，噸水耗電量1.143kW·h/t，電價以0.7元/（kW·h）計，電費合計為0.8元/t；加堿量0.27kg/t，藥劑單價3元/kg，加上PAC與PAM等藥劑費0.87元/t；定員8人，人均工資每月3 000元，人工費0.2元/t。運行費用合計1.87元/t。（不包括設備折舊費和維修費用）

IC系統中沼氣產量為2 200m3/d，按甲烷含量60%計，按3元/m3計，每噸水產甲烷價值為0.99元/t。綜合運行費用，實際的噸水運行費用為0.88元。

6　結束語

采用IC-A/O工藝處理淀粉、谷朊粉和果葡糖漿生產廢水，在進水COD 4 000mg/L時，系統的總去除率超過98.5%，出水水質優于污水綜合排放標準中的一級標準。

Engineering Example of IC-A/O Process for Treatment of Wastewater from Starch，Wheat Gluten and Fructose Syrup Production

Hu Hong

Wheat gluten also called active gluten powder，wheat gluten，wheat（flour）is from natural protein extracted，pale yellow，protein content as high as 75% to 85%，is a nutrient rich plant protein resource.With viscosity，elasticity，extensibility，and film of liposuction.Wastewater treatment project is an example of IC-A/O process for the production of starch，gluten and fructose syrup.

IC-A/O technology；starch；gluten and fructose syrup production wastewater treatment

TS236.2

A

1003-6490（2016）06-0152-02