IC-A/O工艺处理淀粉、谷朊粉和果葡糖浆生产废水的工程实例

胡　鸿

IC-A/O工艺处理淀粉、谷朊粉和果葡糖浆生产废水的工程实例

胡鸿

（广州市市政工程设计研究总院，广东广州 510600）

谷朊粉又称活性面筋粉、小麦面筋蛋白，是从小麦（面粉）中提取出来的天然蛋白质，呈淡黄色，蛋白质含量高达 75%～85%，是营养丰富的植物蛋白资源，具有粘性、弹性、延伸性、成膜性和吸脂性。以废水处理工程为实例分析IC-A/O工艺处理淀粉、谷朊粉和果葡糖浆生产的废水。

IC-A/O工艺；淀粉；谷朊粉和果葡糖浆生产废水处理

广东某外商独资公司以小麦淀粉为原料，生产谷朊粉、果葡糖浆及副产品，年生产能力为100万t。谷朊粉生产工艺过程中的产污点主要是蒸发浓缩工序产生的污水；果葡糖浆生产工艺过程中的产污点主要是离子树脂脱色、去矿化产生冲洗水和离子再生水。

1　废水水量水质

项目谷朊粉脱水作为工艺水回用到三相卧螺工序，A淀粉洗涤水作为工艺水回用到三相卧螺工序，A淀粉脱水产生的释淀粉浆作为淀粉浆，直接到果葡萄糖浆生产。故项目车间废水主要自来于C淀粉的蒸发冷凝废水和糖浆车间的离子树脂脱色、去矿化产生冲洗水和离子再生水、锅炉废水。生产车间需要保持干燥，没有车间地面冲洗废水产生。各产污节点污水量如表1所示。

表1　废水水量 　　 m3/d

由于该工厂为新建工厂，参照公司现有生产线的谷朊粉废水和制糖废水中各污染物的浓度，结合本项目的实际情况。处理后出水水质需达到广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26—2001）第二时段一级标准。

2　工艺流程分析

该生产废水是一种高浓度有机废水，废水中可生物降解成分多，由于原料来源于自然界有机物质，其废水中的成分也以自然有机物质为主，不含有毒物质，故生物降解性好。

生产废水由车间提升至污水处理站，悬浮物含量较高的废水进入初沉池，进过固液分离后进入调节池，在此调节水质水量，然后用泵定量提升送入水解池，在此进行水解酸化反应，之后进入配水池，调节废水pH值、温度等，再提升至IC塔，IC塔出水进入A/O池，最后进入二沉池，进行泥水分离，然后经过混凝沉淀池除磷后，上清液达标排放。

3　主要构筑物

3.1初沉池

初沉池（Φ18m×6m）：其主要功能是去除废水中悬浮物，避免其在调节池中沉积，同时可回收作为动物饲料原料。采用辐流式沉淀池，表面负荷约0.95m3/m2·h。系钢砼构筑物。

3.2调节池

调节池（41.5m×20m×5.2m）：其主要功能是收集各车间生产废水，调节废水水质水量，减少后续处理设施的冲击负荷。停留时间12h，有效容积约4 000m3。一期、二期废水共用。系钢砼构筑物。

3.3水解酸化池

水解酸化池（25m×22.5m×3.2m）：其主要功能是对废水进行预酸化，为其厌氧反应做必要准备。停留时间4h，有效容积约1 330m3。一期建成，二期废水共用，系钢砼构筑物。

3.4配水池

配水池（25m×7.5m×3.2m）：其主要功能是调节废水pH、温度等参数，为厌氧反应做必要准备。停留时间1.3h，有效容积约440m3。一期建成，二期废水共用，系钢砼构筑物。

3.5IC塔

IC塔（Φ8.5m×22m）：其主要功能是在厌氧条件下进行有机物的生物降解。停留时间约7.2h，有效容积约1 200m3，容积负荷约9kgCOD/m3·d，系钢制专用设备。

3.6A/O池

A/O池（60m×32.4m×6m）：其主要功能是在兼氧、好氧条件下，利用微生物的作用将废水中有机物彻底降解，使废水COD达到排放标准。O段采用中微孔盘式曝气器进行充氧。总停留时间约62h，有效容积约10 360m3，系钢砼构筑物。

3.7二沉池

二沉池（Φ20m×5.2m）：其主要功能是分离废水中的活性污泥，以便回流至A/O池，保证生化池内微生物量。采用辐流式沉淀池，表面负荷约0.55m3/m2·h，系钢砼构筑物。

3.8混沉池

其主要功能是分离废水中因加药产生的磷酸盐沉淀，以保证废水总磷含量达标。采用辐流式沉淀池，表面负荷约0.55m3/ m2·h，系钢砼构筑物。

3.9事故池

事故池（41.5m×20m×5.2m）：其主要功能是蓄积污水处理系统不能及时处理的废水，之后再定量进入污水处理系统。总容积为4 000m3，系钢砼构筑物。

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内产生的污水，以便提升至污水处理系统处理后达标排放，系钢砼构筑物。

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处理的初沉池污泥，系钢砼构筑物。

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，系钢砼构筑物。

3.13污泥浓缩池

污泥浓缩池（6.6m×5.1m×5m）：两座，其主要功能是浓缩污泥，为污泥压滤做必要准备，系钢砼构筑物。

4　系统运行

4.1调试

4.1.1A/O池调试

在调试前期投加生化污泥，根据本项目每天水量为4400m3计算，建议首先投加10t生化污泥，投加后按正常水位条件，连续闷曝气（曝气期间不进水）3～7d，检查处理效果，在确定微生物正常时，小水量进水15～25d，检查生化效果，如正常再次投加10～20t生化污泥。

工艺调试中需严格执行操作规程，定时巡回检查设备运转状况，检测工艺控制点参数，通过水质分析、生物镜检、外观观察、闻气味等及时掌握水处理的变化情况。

4.1.2IC塔工艺调试

EIC反应器要实现高负荷稳定运行，仅靠反应器的成功设计是不够的，还必须掌握EIC反应器的运行方法，尤其是启动运行的方法。

EIC反应器的启动运行是指通过接种厌氧污泥，使厌氧污泥颗粒化，并对颗粒污泥进行富集培养和驯化培养，最终实现高负荷稳定运行的过程。启动运行技术实质上就是颗粒污泥培养技术。

EIC反应器的容积负荷较高，有较大的产气负荷和水力负荷，反应器必须在颗粒污泥条件下运行。如果在絮状污泥条件下运行，必然会导致絮状污泥的大量流失，反应器不可能有较高的污泥浓度和较高的容积负荷，其容积负荷与其它类型的絮状污泥反应器没有太大的区别。

以絮状污泥作接种物称初次启动，初次启动要达到的目的是要使接种的絮状污泥全部颗粒化。

以颗粒污泥作接种物称二次启动。二次启动又分两种，一是同质二次启动，二是异质二次启动。异质二次启动还需要一个驯化培养的过程。

4.2运行效果

该工程平均每日处理污水2 000 m3/d，最高峰时期污水处理量达3 100m3/d。对COD的去除率稳定在98.5%以上。

目前污水处理设施运行正常，进水COD在2 500～5 000 mg/L时，整个系统的出水COD都稳定在50mg/L左右，总去除率都高于98.5%。

在废水处理中，能耗为1.17kW·h/t，水耗为0.011 t/t，污泥产量为1.6 kg/t。水处理中消耗的药剂较多的是液碱和PAM，分别用于调节pH以及絮凝和压泥。

4.3运行中问题及改进

本工程中水解酸化池及IC塔会有异味产生，这两部分水池均采用有盖板的池型。仍然可以闻到部分臭味，再增加了除臭装置，改善了周围的气体环境。

本工程噪音很大，主要的噪声来源是风机，通过在鼓风机下加隔振基础，在鼓风机进出风口加消音器，使噪音降到最低程度。

5　经济效益分析

5.1工程投资

本废水项目总投资1 960万元，其中土建960万元，安装及其它费用1 000万元。

5.2处理成本

总装机容量440kW，吨水耗电量1.143kW·h/t，电价以0.7元/（kW·h）计，电费合计为0.8元/t；加碱量0.27kg/t，药剂单价3元/kg，加上PAC与PAM等药剂费0.87元/t；定员8人，人均工资每月3 000元，人工费0.2元/t。运行费用合计1.87元/t。（不包括设备折旧费和维修费用）

IC系统中沼气产量为2 200m3/d，按甲烷含量60%计，按3元/m3计，每吨水产甲烷价值为0.99元/t。综合运行费用，实际的吨水运行费用为0.88元。

6　结束语

采用IC-A/O工艺处理淀粉、谷朊粉和果葡糖浆生产废水，在进水COD 4 000mg/L时，系统的总去除率超过98.5%，出水水质优于污水综合排放标准中的一级标准。

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