在淀粉和酱油生产过程中,小麦的清洗是首要工序,此环节会产生大量含有泥沙、有机悬浮物、部分可溶性糖类和蛋白质的废水。这类废水若未经处理直接排放,不仅污染环境,造成水体富营养化,也会导致宝贵水资源的浪费。因此,采用高效、稳定且经济的废水处理设备与工艺至关重要。下面将详细介绍针对此类废水的处理设备及其核心工艺。
一、 废水特性与处理难点
小麦清洗废水主要呈现以下特点:
- 悬浮物(SS)含量高:主要为泥沙、麦皮、碎麦粒等。
- 有机物浓度中等:含有淀粉、糖类、蛋白质等,化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD5)值可观。
- 可生化性较好:BOD5/COD比值通常较高,适宜采用生物处理。
- 水质水量波动大:受生产批次、清洗强度影响。
处理难点在于高效去除高浓度悬浮物,并稳定降低有机物浓度,以适应后续深度处理或达标排放的要求。
二、 核心处理工艺路线
针对上述特性,典型的处理工艺路线遵循“物理预处理 + 生物处理 + 深度处理”的原则,具体流程如下:
- 预处理阶段(物理法为主):
- 格栅:首先通过机械格栅拦截废水中较大的麦皮、碎渣等漂浮物和悬浮物。
- 沉砂池/初沉池:利用重力沉降原理,去除废水中比重较大的无机砂粒和部分较重的有机悬浮物。此步骤能有效减轻后续处理单元的负荷。
- 调节池:由于废水排放不均匀,设置调节池用以均化水质、调节水量,为后续处理工艺提供稳定的进水条件,是保证系统稳定运行的关键单元。
- 生物处理阶段(核心降污环节):
- 厌氧处理:对于有机物浓度较高的废水,可优先采用升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧折流板反应器(ABR)等高效厌氧工艺。在厌氧微生物作用下,将大分子有机物分解为小分子有机物并产生沼气,能大幅降低COD负荷,并回收部分能源。
- 好氧处理:作为生物处理的主体,常采用活性污泥法或其变型(如SBR序批式反应器、CASS工艺)、生物接触氧化法、膜生物反应器(MBR)等。好氧微生物进一步降解废水中的有机污染物,将其转化为二氧化碳、水和新的微生物细胞(污泥)。MBR工艺将生物降解与膜分离高效结合,出水水质优良,污泥浓度高,占地面积小。
- 深度处理与消毒阶段(确保达标):
- 混凝沉淀/气浮:在生物处理后,投加混凝剂(如PAC、PAM),使水中残留的细微悬浮物和胶体物质脱稳凝聚,形成絮体后通过沉淀或气浮予以去除,能进一步降低SS和色度。
- 过滤:可采用砂滤池、纤维过滤器等,去除沉淀后残留的微小颗粒物,使出水更加清澈。
- 消毒:根据排放或回用要求,可采用紫外线消毒、二氧化氯消毒等方式,杀灭水中的病原微生物,确保出水安全。
4. 污泥处理阶段:
各阶段产生的沉淀污泥(特别是初沉池污泥和剩余活性污泥)需进行浓缩、脱水(常用带式压滤机、板框压滤机或离心脱水机)处理,形成泥饼外运处置。脱水滤液需返回调节池重新处理。
三、 关键处理设备列举
- 预处理设备:机械格栅、沉砂池装置、调节池搅拌器与提升泵。
- 生物处理设备:厌氧反应器(UASB、IC等)、曝气系统(鼓风机、曝气头/管)、SBR反应器自控系统、MBR膜组件与清洗系统。
- 深度处理设备:加药装置(混凝剂、助凝剂)、混凝反应器、斜管沉淀池、溶气气浮机、砂滤罐、紫外线消毒器。
- 污泥处理设备:污泥浓缩池、污泥脱水机(带式/板框/离心)、污泥输送泵。
- 监控与自控设备:pH计、COD在线监测仪、溶解氧(DO)仪、流量计、PLC自动控制系统,用于实时监控和优化运行参数。
四、 工艺选择与优化建议
选择具体工艺组合时,需综合考虑废水实际水质、处理规模、排放标准、投资成本、运行费用及场地条件等因素。
- 对于中小规模、场地有限的厂家,推荐采用“调节池 + 高效厌氧(如ABR)+ 生物接触氧化/ SBR + 混凝沉淀”的组合工艺,该工艺成熟稳定,管理相对简便。
- 对于高标准排放或有意向回用的厂家,可采用“预处理 + UASB + MBR”工艺,MBR出水可直接满足许多回用标准,且系统紧凑。
- 节能与资源化:充分利用厌氧过程产生的沼气,可用于锅炉燃料或发电。处理后的出水经进一步净化,可用于厂区绿化、冲洗、或循环至清洗工序前端,实现水资源循环利用。
淀粉厂、酱油厂的小麦清洗废水通过合理的工艺设计与设备选型,是完全能够实现高效、稳定达标处理的。企业应根据自身情况,选择技术可靠、经济合理的处理方案,在履行环保责任的挖掘资源化潜力,实现环境与经济效益的双赢。