在淀粉和醬油生產過程中,小麥的清洗是首要工序,此環節會產生大量含有泥沙、有機懸浮物、部分可溶性糖類和蛋白質的廢水。這類廢水若未經處理直接排放,不僅污染環境,造成水體富營養化,也會導致寶貴水資源的浪費。因此,采用高效、穩定且經濟的廢水處理設備與工藝至關重要。下面將詳細介紹針對此類廢水的處理設備及其核心工藝。
一、 廢水特性與處理難點
小麥清洗廢水主要呈現以下特點:
- 懸浮物(SS)含量高:主要為泥沙、麥皮、碎麥粒等。
- 有機物濃度中等:含有淀粉、糖類、蛋白質等,化學需氧量(COD)和生化需氧量(BOD5)值可觀。
- 可生化性較好:BOD5/COD比值通常較高,適宜采用生物處理。
- 水質水量波動大:受生產批次、清洗強度影響。
處理難點在于高效去除高濃度懸浮物,并穩定降低有機物濃度,以適應后續深度處理或達標排放的要求。
二、 核心處理工藝路線
針對上述特性,典型的處理工藝路線遵循“物理預處理 + 生物處理 + 深度處理”的原則,具體流程如下:
- 預處理階段(物理法為主):
- 格柵:首先通過機械格柵攔截廢水中較大的麥皮、碎渣等漂浮物和懸浮物。
- 沉砂池/初沉池:利用重力沉降原理,去除廢水中比重較大的無機砂粒和部分較重的有機懸浮物。此步驟能有效減輕后續處理單元的負荷。
- 調節池:由于廢水排放不均勻,設置調節池用以均化水質、調節水量,為后續處理工藝提供穩定的進水條件,是保證系統穩定運行的關鍵單元。
- 生物處理階段(核心降污環節):
- 厭氧處理:對于有機物濃度較高的廢水,可優先采用升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧折流板反應器(ABR)等高效厭氧工藝。在厭氧微生物作用下,將大分子有機物分解為小分子有機物并產生沼氣,能大幅降低COD負荷,并回收部分能源。
- 好氧處理:作為生物處理的主體,常采用活性污泥法或其變型(如SBR序批式反應器、CASS工藝)、生物接觸氧化法、膜生物反應器(MBR)等。好氧微生物進一步降解廢水中的有機污染物,將其轉化為二氧化碳、水和新的微生物細胞(污泥)。MBR工藝將生物降解與膜分離高效結合,出水水質優良,污泥濃度高,占地面積小。
- 深度處理與消毒階段(確保達標):
- 混凝沉淀/氣浮:在生物處理后,投加混凝劑(如PAC、PAM),使水中殘留的細微懸浮物和膠體物質脫穩凝聚,形成絮體后通過沉淀或氣浮予以去除,能進一步降低SS和色度。
- 過濾:可采用砂濾池、纖維過濾器等,去除沉淀后殘留的微小顆粒物,使出水更加清澈。
- 消毒:根據排放或回用要求,可采用紫外線消毒、二氧化氯消毒等方式,殺滅水中的病原微生物,確保出水安全。
4. 污泥處理階段:
各階段產生的沉淀污泥(特別是初沉池污泥和剩余活性污泥)需進行濃縮、脫水(常用帶式壓濾機、板框壓濾機或離心脫水機)處理,形成泥餅外運處置。脫水濾液需返回調節池重新處理。
三、 關鍵處理設備列舉
- 預處理設備:機械格柵、沉砂池裝置、調節池攪拌器與提升泵。
- 生物處理設備:厭氧反應器(UASB、IC等)、曝氣系統(鼓風機、曝氣頭/管)、SBR反應器自控系統、MBR膜組件與清洗系統。
- 深度處理設備:加藥裝置(混凝劑、助凝劑)、混凝反應器、斜管沉淀池、溶氣氣浮機、砂濾罐、紫外線消毒器。
- 污泥處理設備:污泥濃縮池、污泥脫水機(帶式/板框/離心)、污泥輸送泵。
- 監控與自控設備:pH計、COD在線監測儀、溶解氧(DO)儀、流量計、PLC自動控制系統,用于實時監控和優化運行參數。
四、 工藝選擇與優化建議
選擇具體工藝組合時,需綜合考慮廢水實際水質、處理規模、排放標準、投資成本、運行費用及場地條件等因素。
- 對于中小規模、場地有限的廠家,推薦采用“調節池 + 高效厭氧(如ABR)+ 生物接觸氧化/ SBR + 混凝沉淀”的組合工藝,該工藝成熟穩定,管理相對簡便。
- 對于高標準排放或有意向回用的廠家,可采用“預處理 + UASB + MBR”工藝,MBR出水可直接滿足許多回用標準,且系統緊湊。
- 節能與資源化:充分利用厭氧過程產生的沼氣,可用于鍋爐燃料或發電。處理后的出水經進一步凈化,可用于廠區綠化、沖洗、或循環至清洗工序前端,實現水資源循環利用。
淀粉廠、醬油廠的小麥清洗廢水通過合理的工藝設計與設備選型,是完全能夠實現高效、穩定達標處理的。企業應根據自身情況,選擇技術可靠、經濟合理的處理方案,在履行環保責任的挖掘資源化潛力,實現環境與經濟效益的雙贏。