酒精工(gōng)業是國民經濟重要的基礎原料産業,酒精廣泛應用(yòng)于化工(gōng)、食品工(gōng)業、日化、醫(yī)藥衛生等領域,同時(shí)又是酒基、浸提劑、溶劑、洗滌劑和(hé)表面活性劑。
酒精廢水(shuǐ)是高(gāo)濃度、高(gāo)溫度、高(gāo)懸浮物的有機廢水(shuǐ),處理(lǐ)技術起步較早,發展較快(kuài)。廢液中的廢渣含有粉碎後的木(mù)薯皮、根莖等粗纖維,這(zhè)類物質在廢水(shuǐ)中是不溶性的COD;木(mù)薯中的纖維素和(hé)半纖維素是多糖類物質,在酒精發酵中不能(néng)成爲酵母菌的碳源而被利用(yòng),殘留在廢液中,表現(xiàn)爲溶解性COD;無機灰分的泥砂雜(zá)質。這(zhè)些(xiē)物質增加了(le)廢水(shuǐ)處理(lǐ)的難度。
酒精廢水(shuǐ)常用(yòng)處理(lǐ)工(gōng)藝
1高(gāo)效全混厭(yàn)氧污泥罐(EASB)
厭(yàn)氧反應器采用(yòng)鋼結構,其外(wài)形結構類似于第三代厭(yàn)氧反應器EGSB和(hé)IC,能(néng)承受高(gāo)濃度的固體懸浮物(SS),是三代厭(yàn)氧反應器EGSB和(hé)IC不具備的特點,采用(yòng)高(gāo)溫發酵,容積負荷可高(gāo)達7.0kgCOD/(m3.d),高(gāo)于傳統全渣厭(yàn)氧發酵工(gōng)藝的2—3倍,COD去除率高(gāo)達90%。該工(gōng)藝有以下(xià)優點:
①對(duì)高(gāo)濃度污染物高(gāo)SS的酒精有機廢水(shuǐ),耐沖擊力高(gāo)承受力強,可完全達到(dào)高(gāo)濃度懸浮物廢水(shuǐ)處理(lǐ)的要求。
②在高(gāo)濃度懸浮液的情況下(xià),雖不能(néng)或很(hěn)難形成顆粒污泥,但(dàn)高(gāo)效厭(yàn)氧裝置可以培養出沉澱性能(néng)很(hěn)好(hǎo)和(hé)活性很(hěn)高(gāo)的污泥,這(zhè)對(duì)于保證COD去除率是關鍵的。
③在高(gāo)濃度懸浮液的情況下(xià),容積負荷比普通全渣反映罐高(gāo)很(hěn)多,所以産沼氣量很(hěn)大(dà),能(néng)産生較好(hǎo)的經濟效益。
2、UASB+缺氧池+接觸氧化
上(shàng)流式厭(yàn)氧污泥反應器(UASB)技術在國内外(wài)已經發展成爲厭(yàn)氧處理(lǐ)的主流技術之一,在UASB中沒有載體,污水(shuǐ)從(cóng)底部均勻進入,向上(shàng)流動,顆粒污泥(污泥絮體)在上(shàng)升的水(shuǐ)流和(hé)氣泡作(zuò)用(yòng)下(xià)處于懸浮狀态。反應器下(xià)部是濃度較高(gāo)的污泥床,上(shàng)部是濃度較低(dī)的懸浮污泥層,有機物在此轉化爲甲烷和(hé)二氧化碳氣體。在反應器的上(shàng)部有三相分離器,可以脫氣和(hé)使污泥沉澱回到(dào)反應器中。UASB的COD負荷較高(gāo),反應器中污泥濃度高(gāo)達100—150g/L,因此COD去除效率比普通的厭(yàn)氧反應器高(gāo)三倍,可達80%~95%。
缺氧池具有雙重作(zuò)用(yòng),一是對(duì)廢水(shuǐ)進行生物預處理(lǐ),改善其生化性,并吸附、降解一部分有機物;二是對(duì)系統的污泥進行消化處理(lǐ)。可以與後續的接觸氧化形成A/O模式,具有同步脫氮除磷作(zuò)用(yòng),其中厭(yàn)氧段主要作(zuò)用(yòng)是去除有機污染物和(hé)釋放(fàng)磷,缺氧段的主要作(zuò)用(yòng)是反硝化脫氮,由于具有同步去除有機污染物、脫氮、除磷作(zuò)用(yòng),因而目前該工(gōng)藝廣泛應用(yòng)在需要脫氮除磷的污水(shuǐ)處理(lǐ)方案中。
生物接觸氧化法是生物膜法的一種,屬于好(hǎo)氧生化處理(lǐ)工(gōng)藝。整個系統由池體、填料、曝氣設備等組成。好(hǎo)氧生化法是細菌及菌類的微生物、後生動物等一類的微型動物在填料載體上(shàng)生長繁殖,微生物攝取污水(shuǐ)中的有機物作(zuò)爲養份,吸附分解污水(shuǐ)中的有機物,微生物不斷新陳代謝(xiè),保持活性,從(cóng)而使污水(shuǐ)得以淨化。在溶解氧和(hé)食物都充足的情況下(xià),微生物繁殖十分迅速,生物膜逐漸增厚,溶解氧和(hé)污水(shuǐ)中的有機物憑借擴散作(zuò)用(yòng),被微生物利用(yòng)。當生物膜達到(dào)一定厚度時(shí),氧氣無法向生物膜内部擴散,好(hǎo)氧菌死亡,而兼性細菌和(hé)厭(yàn)氧菌開(kāi)始大(dà)量繁殖,形成厭(yàn)氧層,利用(yòng)死亡的好(hǎo)氧菌爲基質,并在此基礎上(shàng)不斷繁殖厭(yàn)氧菌,經過一段時(shí)間後在數量上(shàng)開(kāi)始下(xià)降,加上(shàng)代謝(xiè)氣體的逸出,使生物膜大(dà)塊脫落。在脫落的生物膜表面新的生物膜又重新發展起來(lái),在接觸氧化池内,由于填料表面積大(dà),所以生物膜發展的每一個階段都是存在的,使去除有機物的能(néng)力穩定在一個水(shuǐ)平上(shàng)。接觸氧化工(gōng)藝的主要優點如下(xià):
①體積負荷高(gāo),處理(lǐ)時(shí)間短,節約占地面積。②生物活性高(gāo)。③由于生物接觸氧化工(gōng)藝的微生物濃度高(gāo),所以有利于提高(gāo)容積負荷,從(cóng)而降低(dī)占地面積。④污泥産量低(dī)。⑤出水(shuǐ)水(shuǐ)質好(hǎo)而且穩定。在進水(shuǐ)短期發生變化時(shí),出水(shuǐ)水(shuǐ)質受的影響很(hěn)小(xiǎo),而且生物膜活性恢複快(kuài),适合短期間斷運行的需要。⑥運行管理(lǐ)方便
3、EGSB+SBR
EGSB與UASB非常相似,其區(qū)别在于,EGSB采用(yòng)高(gāo)達2.5~6m/h的上(shàng)升流速,使得反應器中的顆粒污泥處于部分或者完全膨脹化。污泥顆粒之間的距離加大(dà)從(cóng)而使污泥床的體積加大(dà)。在高(gāo)的上(shàng)升流速以及産氣的作(zuò)用(yòng)下(xià),廢水(shuǐ)中的有機物與污泥床更充分的接觸。因此可以允許廢水(shuǐ)在反應器中有更短的停留時(shí)間,從(cóng)而,EGSB可以用(yòng)于處理(lǐ)較低(dī)濃度的廢水(shuǐ)。與UASB相比,它比UASB布水(shuǐ)更容易均勻,傳質效果更好(hǎo),有機物去除率更高(gāo),能(néng)适應高(gāo)濃度有機廢水(shuǐ)和(hé)低(dī)濃度有機廢水(shuǐ),容積負荷高(gāo),COD去除率高(gāo)。
SBR工(gōng)藝集進水(shuǐ)、曝氣、沉澱在一個池子中完成。一般由多個池子構成一組,各池工(gōng)作(zuò)狀态輪流變換運行,單池由滗水(shuǐ)器滗水(shuǐ),間歇出水(shuǐ),故又稱爲序批式活性污泥法。
該工(gōng)藝将傳統的曝氣池、沉澱池由空(kōng)間上(shàng)的分布改爲時(shí)間上(shàng)的分布,形成一體化的集約構築物,并利于實現(xiàn)緊湊的模塊布置,最大(dà)的優點是節省占地。另外(wài),可以減少污泥回流量,有節能(néng)效果。典型的SBR工(gōng)藝沉澱時(shí)停止進水(shuǐ),靜止沉澱可以獲得較高(gāo)的沉澱效率和(hé)較好(hǎo)的水(shuǐ)質。随着自(zì)動化技術的發展和(hé)PLC控制系統的普及化,SBR工(gōng)藝的工(gōng)程應用(yòng)又進入了(le)一個新的時(shí)代。
4、IC+A/O
IC反應器即膨脹顆粒污泥床反應器,是在UASB反應器的基礎上(shàng)發展起來(lái)的第三代厭(yàn)氧生物反應器,它通過出水(shuǐ)回流再循環,大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)污水(shuǐ)的上(shàng)升流速,反應器中顆粒污泥始終處于膨脹狀态,加強污水(shuǐ)與微生物之間的接觸和(hé)傳質,獲得較高(gāo)的去除效率,反應器的高(gāo)度高(gāo)達16-25m。從(cóng)外(wài)觀上(shàng)看(kàn),IC反應器由第一厭(yàn)氧反應室和(hé)第二厭(yàn)氧反應室疊加而成,每個厭(yàn)氧反應器的頂部各設一個氣-固-液三相分離器。如同兩個UASB反應器的上(shàng)下(xià)重疊串聯。
5、UASB+氧化塘
該工(gōng)藝特别适合于建在郊區(qū)的木(mù)薯酒精生産企業,氧化塘的廢水(shuǐ)停留時(shí)間可達數月,由于這(zhè)類企業多處于市郊或鄉(xiāng)鎮,而且每年的生産期爲間歇式生産,從(cóng)而爲這(zhè)種占地面積大(dà),處理(lǐ)時(shí)間長的污水(shuǐ)處理(lǐ)方式提供了(le)可能(néng)。
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