光合细菌（PSB）氧化-生物接触氧化处理工艺

     1 概述 生产淀粉和淀粉糖吨耗水量较大，同时排出含有高浓度有机废水，造成环境污染，现就废水治理问题谈些看法，有不妥之处，请同行专家指正。 1.1 废水特点 淀粉及淀粉糖废水存在三高一低一大的特点，即有机污染物浓度高、悬浮物浓度高、氨氮浓度高，PH低，负荷变化大（即水质和水量变化大），由于这些特点，给治理带来诸多困难。

     1.2 水质情况 淀粉厂废水主要来源于玉米浸渍水和工艺过程水，中小淀粉厂浸渍水有直接排放或制做菲汀后直接排放，此时COD含量将达10000mg/L左右，大型淀粉厂浸渍水经蒸发浓缩后加入纤维饲料中，但在蒸发浓缩过程中也有冷凝水排出，淀粉糖厂主要排水点有离子交换系统的再生排水，排出水质情况为： 化学耗氧量COD 400~11500mg/L 平均约 2200~5000mg/L 生物需氧量BOD 2000~6000mg/L 平均约 1500~3500mg/L 悬浮物SS 150~6000mg/L 平均约 1000mg/L 氨氮 30~250mg/L 平均约 60mg/L PH4.5~6 由于生产工艺不同及操作关系，上述排出水质各厂不尽相同，而且变化幅度较大。

      1.3 废水的危害 由于上述废水含有大量蛋白质及其它有机物，若不经过治理排入水体，要消耗水中大量的溶解氧，造成水体缺氧使鱼类和水生生物死亡，废水中的悬浮物沉积在水体后会腐烂，释放出硫化氢有害气体，恶化水质，臭气难闻。不经治理的废水流入农田、鱼池中而成为被告或索赔的淀粉或淀粉糖厂也屡有报道。 由于废水的危害，根据国家环保部门的要求，废水排放近一二年内部要求达标排放，所以废水治理必须给予高度重视和实施。

     1.4 废水治理情况 目前全国几百家大、中、小淀粉及淀粉糖厂，一般在建厂时都没有同时建设废水治理装置，只有几家大型淀粉及淀粉糖厂在建厂同时建立了废水治理装置，由于环保部门要求，近几年也有一部分淀粉及淀粉糖厂建立了废水治理装置，但还有相当一部分的淀粉及淀粉糖厂废水都没有治理，据了解，就已建立的废水治理装置运行较好，达到效果的也为数不多，有的厂家由于废水治理工艺、设计、操作等问题还不能达标排放。

     2 目前废水治理方法 淀粉及淀粉糖厂废水治理方法，目前有以下几种方法。

     2.1 氧化塘法 东北某大型淀粉厂建厂时因地制宜采用氧化塘法治理废水，投资近200万元，实际运行时，由于水量、水质及结冰等问题，惊处理的废水发黑，臭气熏人，影响几公里，经处理后的水质无法达标，可以说这种处理方法是失败的 。

     2.2 厌氧-好氧处理工艺 厌氧-好氧工艺处理有机废水，国内外实例很多，有的厂家采用国内外流行的UASB反应器、由于UASB反应器对某些物理环境条件要求严格，如要求废水PH稳定，温度恒定，负荷（水质及水量）变化小，这些严格的控制条件给操作带来较多困难，所以有的厂家运行较好，可以达标排放，有的厂家运行不够稳定。据了解，经省市环保有关部门正式验收的厂家为数不多。加之如不能形成颗粒污泥，污泥流失严重，很难保证足够的污泥浓度，处理系统一旦出现异常现象，短时间内很难启动，并很长时间才能恢复正常运行。

     2.3 好氧-气浮串联处理工艺 据“淀粉及淀粉糖”刊物报道，该方法简单易行，现不知是否经环保部门验收，笔者未做实地考察。

     2.4 光合细菌（PSB）氧化-生物接触氧化处理工艺 该工艺是一种新颖实用的方法，具有工艺简单，流程短，占地面积少，一次性投资省，运行效果稳定及费用低，操作管理方便等特点，具有一定技术优势，此工艺在日本已大量应用，在韩国、澳大利亚、台湾等也有应用，在我国已有三家淀粉及淀粉糖厂实行工厂化设计，其中黑龙江某制药厂（由北方设计研究院环保所设计）运行已达半年，市区环保部门跟踪监测，现已通过有关部门正式验收，运行情况很好，取得应有处理效果，受到专家及同行一致好评。笔者曾两次对上述工艺进行实地调研，实际运行情况为：排水不稳定，不定时，水质变化大，COD=700~8000mg/L，平均3000mg/L，BOD未测（环保局未作考核项目），SS=200~3000mg/L，PH2.5~6.5，废水量为30t/h，该厂采用上述工艺处理结果：COD=60~90mg/L，SS=30~50mg/L，PH6~9，达到国家排放标准，该厂投资210万元，运行费用1.00元/吨废水以下。

      3 光合细菌（PSB）氧化-生物接触氧化处理工艺与厌氧-好氧处理工艺比较 两种工艺比较见附表。 附表 两种工艺比较 序号 项 目 光合细菌-生物接触氧化 厌氧-好氧 1 投资 100 150 2 占地面积 100 120 3 运行费用 100 125 4 工艺 简单，流程短 较复杂，流程长 5 耐冲击负荷 能力强 能力弱 6 污泥产量 少 多 7 操作条件 对废水温度、负荷、PH要求不严，操作简单稳定 对废水温度、负荷、PH要求严格，操作复杂，不稳定 光合细菌（PSB）氧化-生物接触氧化处理工艺投资费用与废水量多少，水质含量（COD）高低和排放标准高低有直接关系，例如：废水量2000t/d，COD2300~5000mg/L，处理后达国家二级排放标准时，按日排放总量计算吨水投资为2000~3000元，远远低于同类水质其它治理方法平均投资费用，当处理后要求达国家一级排放标准时，吨水投资约增加20%左右。

     4 光合细菌（PSB）氧化-生物接触氧化处理工艺流程

     4.1 工艺流程简图（见附图）

     4.2 各级主要处理单元的简要说明 ①格栅：去除废水中的机械杂质，减轻废水中废水的有机负荷，避免管道堵塞。 ②调节及可溶化池：为了节省占地面积与投资，采用一池二用，即可以起到调节水质、水量的作用，又可起到可溶化的作用。所谓可溶化，就是将废水中成分复杂的有机污染物在好气和兼气菌的生化作用下，将大分子物质分解成小分子物质，为光合细菌提供合适的营养基质，最大限度地利用其生化效果，提高废水的净化效率。该池分为多格，各池内的微生物菌群不尽相同，对废水中有机物可溶化的效果和途径也不太一样，但可溶化的目的是相同的。该单元是处理工艺的技术关键之一，只有可溶化的目的达到了，才能有效地保证光合细菌氧化的高效去除效果。此时的COD去除率为15%左右。 ③可溶化沉淀池：废水在可溶化池进行可溶化后由泵提升入可溶化沉淀池进行固液分离。清液流入光合细菌氧化池，沉淀污泥部分返回可溶化池，剩余部分排入污泥池。 ④光合细菌氧化池：是该处理工艺的主要技术关键。光合细菌处理高浓度有机废水技术，北方设计研究院在80年代末就进行了大量试验研究，取得了丰硕成果，并通过部级鉴定。利用光合细菌法处理高浓度有机废水的可行之处，就是对原废水不加稀释而直接进入处理系统，处理系统内能承受较高的有机负荷，处理效果稳定，容积负荷可达COD6kg/m3·d.该方案中光合细菌氧化池分三池进行，各池中光合细菌的种类和数量分布有所不同。对有机物的去除效果不同，同化分解有机物的时间也不同，这就形成了各池中光合细菌对有机物的生物降解逐级进行。最后废水中的有机物在光合细菌菌群的同化、异化作用下得以去除，该单元COD去除率在85%以上。 ⑤光合细菌沉淀池：废水中有机物在光合细菌氧化池中大部分被分解去除，同时产生一定量的菌体污泥，故此要进行泥水分离。上清液进入接触氧化池，沉淀污泥部分回流后剩余部分进入污泥池。 ⑥生物接触氧化池：高浓度的淀粉、葡萄糖废水经光合细菌氧化后，有机污染物大部分被去除，但还不能达到排放标准。采用生物接触氧化法作为把关。该法与活性污泥法相比，占地少，单位体积的池容中拥有更多的生物量，所以处理效率高，耐各种冲击能力强，停留时间短，不会发生活性污泥法中令人头痛的污泥膨胀问题，容易操作管理，该单元COD去除率达80%以上。 ⑦接触氧化沉淀池：生物接触氧化池中生物填料上的生物膜经过一段时间生长后将会不断老化脱落，不断更新。脱落的生物膜随出水进入接触氧化沉淀池进行泥水分离。清水达到排放标准，排出厂外，沉淀分离出的污泥进入污泥池。 ⑧生物炭池：为确保废水处理达标，在接触氧化沉淀池后加一生物炭池，当某一处理单元出现问题，或进水浓度、进水负荷发生较大变化对系统造成大的冲击，使出水不能完全达标时，接触氧化沉淀池出水进入生物炭池进行深度处理，出水完全达标后排放。当其它单元运转正常，达到设计指标时，该单元可不参与运行。 ⑨污泥处理系统：各级沉淀池分离出的污泥剩余部分都进入污泥池，再由污泥泵打到污泥脱水设备进行脱水处理。泥饼是很好 的有机肥料，无毒害，可直接用于肥田，也可视同一般固体垃圾丢弃。 ⑩供气系统：各级生化处理单元均需鼓入压缩空气，向废水中充氧，以保证好氧微生物的生命代谢活动。压缩空气由离心风机提供，可溶化池和光合细菌氧化池采用穿孔管曝气，接触氧化池采用高效曝气头曝气。

     5 结论 光合细菌（PSB）氧化-生物接触氧化处理工艺具有流程简单，处理效率高，运行稳定，处理成本低，承受水力负荷、有机负荷冲击能力强，操作方便，容易管理，动力消耗小，污泥产生量少，投资小等特点，是处理中、高浓度有机废水行之有效的实用、成熟方法，该工艺适用于淀粉及淀粉糖厂，味精厂，柠檬酸厂等中、高浓度有机废水处理。