本實(shí)用新型屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種甘薯淀粉廢水連續(xù)生物轉(zhuǎn)化裝置。
背景技術(shù)：
甘薯淀粉廢水是以新鮮的甘薯或者甘薯干為原材料通過不同的加工工序，經(jīng)過沉淀的方法得到甘薯中的淀粉，甘薯在加工的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水中含有一些粗淀粉、少量的氨基酸、維生素、脂肪、食物纖維和無機(jī)鹽等多種有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)，甘薯淀粉廢水最大的特點(diǎn)是其COD含量高，但是廢水中不含有帶毒性的物質(zhì)。按照常規(guī)的加工方法所排放的淀粉廢水COD大多在20000mg/L，其中SS為1600mg/L左右，廢水整體呈酸性狀態(tài)，極易發(fā)生酸化反應(yīng)。如果這些淀粉廢水不經(jīng)處理直接排入河流或者水體中，會(huì)造成水體中的藻類等迅速繁殖，導(dǎo)致水體嚴(yán)重缺氧，產(chǎn)生一系列的環(huán)境問題，造成水資源的浪費(fèi)，所以必須為其尋找一種快速、高效、低能耗的處理方法和工藝進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排放。
目前淀粉廢水的處理方法主要有物化混凝法和生化方法兩大類。物化混凝法只能除去淀粉廢水中的懸浮物雜質(zhì)和少部分水溶性污染物，總體的去除率約在30％-50％之間，該方法只能是作為甘薯淀粉廢水的預(yù)處理。生化方法已成為淀粉廢水處理的主要方法，一些生化方法已應(yīng)用于甘薯淀粉廢水的處理，但大部分淀粉生產(chǎn)企業(yè)對(duì)其排放的廢水沒能進(jìn)行有效處理，多數(shù)是采用簡單的氧化降解處理方法，更談不上資源化處理。主要原因有三個(gè)方面，一是目前的處理技術(shù)工藝和設(shè)備投資較大，占地面積大，裝置的運(yùn)行和維護(hù)困難，費(fèi)用高，企業(yè)難以承擔(dān)；二是這些處理工藝及裝置的總體技術(shù)水平不高，處理效率低，成本高，處理后的廢水難以達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)；三是微生物配伍不合理，氧化效果差，投入成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的旨在提出一種高效低耗，易于控制，操作簡便，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)甘薯淀粉廢水的連續(xù)生物轉(zhuǎn)化的方法和裝置。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種甘薯淀粉廢水連續(xù)生物轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于：一種甘薯淀粉廢水連續(xù)生物轉(zhuǎn)化裝置，包括集水裝置、厭氧裝置、加熱器和好氧裝置；所述集水裝置包括廢水儲(chǔ)槽、第一流量計(jì)、蠕動(dòng)泵；所述厭氧裝置包括三相分離器、沼氣收集管；所述好氧裝置包括好氧池、填料、曝氣裝置、回流泵、第二流量計(jì)、出水閥、鼓風(fēng)機(jī)、氣體流量計(jì)和溫度控制器；廢水儲(chǔ)槽用于存儲(chǔ)甘薯淀粉加工廢水，蠕動(dòng)泵通過管道連接廢水儲(chǔ)槽和厭氧裝置，將廢水輸送到厭氧池，通過厭氧菌的水解酸化作用，對(duì)廢液進(jìn)行前處理，第一流量計(jì)記錄和控制泵入?yún)捬醭氐膹U水水量；所述電加熱器是為了殺滅厭氧池中的厭氧菌，使其不影響N4菌的作用；所述好氧裝置底部設(shè)有曝氣裝置，曝氣裝置與鼓風(fēng)機(jī)相連通，氣體流量計(jì)記錄和控制曝氣量；所述回流泵將混合廢水從好氧池底部抽出至好氧池頂部，促進(jìn)廢水結(jié)合；第二流量計(jì)記錄并控制回流流量；所述填料均勻填充于好氧池內(nèi)，為微生物生長提供場(chǎng)所；所述溫度控制器，保持溫度在25-35℃之間。
所述的在好氧池投入N4菌，實(shí)現(xiàn)甘薯淀粉廢水的生物轉(zhuǎn)化。
一種甘薯淀粉廢水連續(xù)生物轉(zhuǎn)化方法，具體步驟為：
(1)取污水處理廠厭氧反應(yīng)池內(nèi)馴化良好的污泥，并接種于甘薯淀粉廢液中，通過調(diào)節(jié)污泥濃度、pH、溫度和反應(yīng)時(shí)間，去除一部分COD，進(jìn)一步提高廢液的可生化性；
(2)預(yù)處理后的廢液經(jīng)過電加熱器，殺滅一部分厭氧菌；
(3)廢液通入好氧池，接種N4菌并控制反應(yīng)的溫度，pH，接種量，曝氣量等，實(shí)現(xiàn)甘薯淀粉廢水的生物轉(zhuǎn)化，并將生物轉(zhuǎn)化液應(yīng)用于受污染的土壤修復(fù)中，具有很好的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
所述厭氧池內(nèi)污泥濃度為40g/L，pH為8，溫度為30℃，反應(yīng)時(shí)間為16h；所述好氧池內(nèi)pH為7，接種量為0.8g/L，曝氣量為267mL/min，溫度為30℃。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：
本實(shí)用新型采用一種甘薯淀粉廢水連續(xù)生物轉(zhuǎn)化裝置，通過將甘薯淀粉廢水先經(jīng)過厭氧池，利用厭氧菌的水解酸化作用，對(duì)廢液進(jìn)行前處理，使得廢液中不易于被N4菌降解利用的大分子有機(jī)物如木素等物質(zhì)分解為小分子有機(jī)物，所述N4菌的分離、純化、擴(kuò)大培養(yǎng)的方法在[楊宗政，王鑫等.異養(yǎng)硝化菌的分離及其強(qiáng)化活性污泥脫氮效果[J].中國給水排水，2006，22(21)：67-70]公開發(fā)表過，屬革蘭氏陰性菌，是異養(yǎng)硝化菌；然后將預(yù)處理后的廢液通入好氧池，接種N4菌并控制反應(yīng)的溫度，pH，接種量，曝氣量等，實(shí)現(xiàn)甘薯淀粉廢水的生物轉(zhuǎn)化，并將生物轉(zhuǎn)化液應(yīng)用于受污染的土壤修復(fù)中，具有很好的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)圖
圖中，1、廢水儲(chǔ)槽，2、第一流量計(jì)，3、蠕動(dòng)泵，4、三相分離器，5、電加熱器，6、回流泵，7、第二流量計(jì)，8、沼氣收集管，9、曝氣裝置，10、氣體流量計(jì)，11、鼓風(fēng)機(jī)，12、溫度控制器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
1.如圖1所示的一種甘薯淀粉廢水連續(xù)生物轉(zhuǎn)化裝置，包括集水裝置、厭氧裝置、加熱器和好氧裝置；所述集水裝置包括廢水儲(chǔ)槽1、第一流量計(jì)2、蠕動(dòng)泵3；所述厭氧裝置包括三相分離器4、沼氣收集管8；所述好氧裝置包括好氧池、填料、曝氣裝置9、回流泵6、第二流量計(jì)7、出水閥、鼓風(fēng)機(jī)11、氣體流量計(jì)10和溫度控制器12；廢水儲(chǔ)槽1用于存儲(chǔ)甘薯淀粉加工廢水，蠕動(dòng)泵2通過管道連接廢水儲(chǔ)槽1和厭氧裝置，將廢水輸送到厭氧池，通過厭氧菌的水解酸化作用，對(duì)廢液進(jìn)行前處理，第一流量計(jì)2記錄和控制泵入?yún)捬醭氐膹U水水量；所述電加熱器5是為了殺死厭氧池中的厭氧菌，使其不影響N4菌的作用；所述好氧裝置底部設(shè)有曝氣裝置9，曝氣裝置9與鼓風(fēng)機(jī)11相連通，氣體流量計(jì)10記錄和控制曝氣量；所述回流泵6將混合廢水從好氧池底部抽出至好氧池頂部，促進(jìn)廢水結(jié)合；第二流量計(jì)7記錄并控制回流流量；所述填料均勻填充于好氧池內(nèi)，為微生物生長提供場(chǎng)所；所述溫度控制器12，保持溫度在25-35℃之間。
2.所述的一種甘薯淀粉廢水連續(xù)生物轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于在好氧池投入N4菌，實(shí)現(xiàn)甘薯淀粉廢水的生物轉(zhuǎn)化。
3.一種甘薯淀粉廢水連續(xù)生物轉(zhuǎn)化方法，其特征在于：具體步驟為：
(1)取污水處理廠厭氧反應(yīng)池內(nèi)馴化良好的污泥，并接種于甘薯淀粉廢液中，通過調(diào)節(jié)污泥濃度、pH、溫度和反應(yīng)時(shí)間，去除一部分COD，進(jìn)一步提高廢液的可生化性；
(2)預(yù)處理后的廢液經(jīng)過電加熱器，殺滅一部分厭氧菌；
(3)廢液通入好氧池，接種N4菌并控制反應(yīng)的溫度，pH，接種量，曝氣量等，實(shí)現(xiàn)甘薯淀粉廢水的生物轉(zhuǎn)化，并將生物轉(zhuǎn)化液應(yīng)用于受污染的土壤修復(fù)中，具有很好的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
4.所述的一種甘薯淀粉廢水連續(xù)生物轉(zhuǎn)化方法，所述厭氧池內(nèi)污泥濃度為40g/L，pH為8，溫度為30℃，反應(yīng)時(shí)間為16h；所述好氧池內(nèi)pH為7，接種量為0.8g/L，曝氣量為267mL/min，溫度為30℃。
本實(shí)用新型所使用的甘薯淀粉廢液生物轉(zhuǎn)化菌種N4菌的制備方法為：
(1)原料廢液準(zhǔn)備：原料廢液為某甘薯淀粉加工廠排放廢水，其COD為20000mg/L，SS為1600mg/L左右，pH值為4-6，整體呈酸性；
(2)菌種選擇：菌種N4是從硝酸鹽污染的農(nóng)田土壤中經(jīng)過取樣馴化、劃線分離、菌種篩選、劃線純化后得到的一種異養(yǎng)硝化菌，具體方法在[楊宗政，王鑫等.異養(yǎng)硝化菌的分離及其強(qiáng)化活性污泥脫氮效果[J].中國給水排水，2006，22(21)：67-70]公開發(fā)表過，該N4菌的形態(tài)特征如表1所述：
表1 N4菌的形態(tài)特征
(3)原料廢液培養(yǎng)基：將原料廢液稀釋5倍，滅菌后調(diào)節(jié)pH值在7左右；
(4)N4菌培養(yǎng)：
將原料廢液培養(yǎng)基100mL裝入500mL三角燒瓶中，滅菌后調(diào)節(jié)pH約為7.0，接種OD660值為2.0的N4菌母液，置于28℃、200r/min的恒溫空氣搖床中振蕩培養(yǎng)，4h后用血球板計(jì)算菌數(shù)；
(5)分別在上述廢液培養(yǎng)基中接種5％的N4菌，進(jìn)行搖床振蕩培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度在25-35℃范圍內(nèi)，初始pH為6.5-7.5，每隔4h用血球板做菌的計(jì)數(shù)。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施案例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。