酒精(jing)工業是(shi)(shi)國民經濟重要的基礎原料產業,酒精(jing)廣泛應用(yong)于化工、食(shi)品工業、日化、醫(yi)藥衛生等(deng)領域,同時又是(shi)(shi)酒基、浸提劑、溶劑、洗滌劑和表面(mian)活性劑。
酒精廢(fei)水是高(gao)濃度(du)、高(gao)溫度(du)、高(gao)懸(xuan)浮物的(de)(de)有機廢(fei)水,處理技術起步較早,發展較快。廢(fei)液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)廢(fei)渣含有粉碎后的(de)(de)木薯皮、根莖等粗纖維,這類(lei)物質在廢(fei)水中(zhong)(zhong)是不溶性(xing)的(de)(de)COD;木薯中的纖維素和半纖維素是多糖類物質,在酒精發酵中不能成為酵母菌的碳源而被利用,殘留在廢液中,表現為溶解性COD;無機灰分的泥砂雜質。這些物質增加了廢水處理的難度。
酒精廢水常用處理工藝
1高(gao)效全混厭氧污泥罐(guan)(EASB)
厭氧反應器采用鋼(gang)結構(gou),其外形結構(gou)類似于第三代(dai)厭氧反應器EGSB和IC,能承受高濃度的固體懸浮物(SS),是三代厭氧反應器EGSB和IC不具備的特點,采用高溫發酵,容積負荷可高達7.0kgCOD/(m3.d),高于傳統全渣厭氧發酵工藝的2—3倍,COD去除率高達90%。該工藝有以下優點:
①對(dui)高濃度污染物(wu)高SS的(de)酒精有機(ji)廢水,耐(nai)沖擊力高承受力強,可完(wan)全達到高濃度懸浮物(wu)廢水處理的(de)要求。
②在高(gao)濃度懸浮液的(de)(de)情況下,雖(sui)不能或(huo)很(hen)難形成顆(ke)粒污泥,但(dan)高(gao)效厭(yan)氧裝置(zhi)可以培養出沉淀性能很(hen)好和(he)活性很(hen)高(gao)的(de)(de)污泥,這對于保證COD去除率是關鍵的(de)(de)。
③在(zai)高濃度懸浮液的(de)情況(kuang)下,容(rong)積負荷比(bi)普通全渣反映罐高很多,所以產沼氣量很大(da),能產生較(jiao)好的(de)經(jing)濟效益。
2、UASB+缺氧池+接觸氧化(hua)
上流式厭(yan)氧污泥反(fan)應器(UASB)技術在國內外已經發展成為厭氧處理的主流技術之一,在UASB中沒有載體,污水從底部均勻進入,向上流動,顆粒污泥(污泥絮體)在上升的水流和氣泡作用下處于懸浮狀態。反應器下部是濃度較高的污泥床,上部是濃度較低的懸浮污泥層,有機物在此轉化為甲烷和二氧化碳氣體。在反應器的上部有三相分離器,可以脫氣和使污泥沉淀回到反應器中。UASB的COD負荷較高,反應器中污泥濃度高達100—150g/L,因此COD去除效率比普通的厭氧反應器高三倍,可達80%~95%。
缺氧池(chi)具有雙重作用,一是(shi)(shi)對廢(fei)水進(jin)行生物預(yu)處理,改善其(qi)生化性,并吸(xi)附、降解一部分有機物;二是(shi)(shi)對系統的(de)污(wu)泥進(jin)行消化處理。可(ke)以(yi)與后續(xu)的(de)接觸氧化形成A/O模式,具有同步脫氮除磷作用,其中厭氧段主要作用是去除有機污染物和釋放磷,缺氧段的主要作用是反硝化脫氮,由于具有同步去除有機污染物、脫氮、除磷作用,因而目前該工藝廣泛應用在需要脫氮除磷的污水處理方案中。
生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)接(jie)觸氧(yang)(yang)(yang)化法是生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)法的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)種,屬于好(hao)氧(yang)(yang)(yang)生(sheng)(sheng)(sheng)化處理工藝。整個(ge)系統由(you)池(chi)體(ti)(ti)、填料(liao)、曝氣設備等組成。好(hao)氧(yang)(yang)(yang)生(sheng)(sheng)(sheng)化法是細(xi)菌(jun)(jun)(jun)及菌(jun)(jun)(jun)類(lei)的(de)(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、后(hou)生(sheng)(sheng)(sheng)動物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)等一(yi)(yi)(yi)類(lei)的(de)(de)(de)(de)微(wei)型動物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)在(zai)填料(liao)載(zai)體(ti)(ti)上(shang)生(sheng)(sheng)(sheng)長繁(fan)殖,微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)攝取污(wu)水(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)有機物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)作為養份,吸附分(fen)解(jie)污(wu)水(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)有機物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu),微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)不(bu)斷新(xin)陳代謝,保持(chi)活性(xing),從而使污(wu)水(shui)(shui)(shui)得以(yi)凈化。在(zai)溶解(jie)氧(yang)(yang)(yang)和食(shi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)都充足的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下,微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)繁(fan)殖十分(fen)迅(xun)速,生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)逐漸增厚,溶解(jie)氧(yang)(yang)(yang)和污(wu)水(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)有機物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)憑借擴散作用,被微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)利(li)用。當生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)達到一(yi)(yi)(yi)定厚度(du)時(shi)(shi),氧(yang)(yang)(yang)氣無法向生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)內部擴散,好(hao)氧(yang)(yang)(yang)菌(jun)(jun)(jun)死亡(wang),而兼性(xing)細(xi)菌(jun)(jun)(jun)和厭氧(yang)(yang)(yang)菌(jun)(jun)(jun)開始大量繁(fan)殖,形成厭氧(yang)(yang)(yang)層,利(li)用死亡(wang)的(de)(de)(de)(de)好(hao)氧(yang)(yang)(yang)菌(jun)(jun)(jun)為基質,并在(zai)此基礎上(shang)不(bu)斷繁(fan)殖厭氧(yang)(yang)(yang)菌(jun)(jun)(jun),經過(guo)一(yi)(yi)(yi)段時(shi)(shi)間(jian)后(hou)在(zai)數量上(shang)開始下降(jiang),加上(shang)代謝氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)逸出(chu),使生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)大塊脫落(luo)。在(zai)脫落(luo)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)表面新(xin)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)又重新(xin)發(fa)展起來,在(zai)接(jie)觸氧(yang)(yang)(yang)化池(chi)內,由(you)于填料(liao)表面積大,所以(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)發(fa)展的(de)(de)(de)(de)每一(yi)(yi)(yi)個(ge)階(jie)段都是存在(zai)的(de)(de)(de)(de),使去除有機物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)能力穩定在(zai)一(yi)(yi)(yi)個(ge)水(shui)(shui)(shui)平上(shang)。接(jie)觸氧(yang)(yang)(yang)化工藝的(de)(de)(de)(de)主要(yao)優點(dian)如下:
①體(ti)積負(fu)荷(he)高,處理(li)時(shi)間(jian)短,節約占地面(mian)積。②生物(wu)(wu)活性高。③由于生物(wu)(wu)接觸氧化(hua)(hua)工藝的(de)微生物(wu)(wu)濃度高,所以(yi)有利于提高容積負(fu)荷(he),從而降低(di)占地面(mian)積。④污泥產量低(di)。⑤出水水質好(hao)而且穩定。在(zai)進水短期發生變(bian)化(hua)(hua)時(shi),出水水質受的(de)影響很小,而且生物(wu)(wu)膜活性恢復快,適合短期間(jian)斷運(yun)行(xing)的(de)需(xu)要。⑥運(yun)行(xing)管理(li)方(fang)便(bian)
3、EGSB+SBR
EGSB與UASB非常相似,其區別在于(yu),EGSB采用(yong)(yong)高達2.5~6m/h的(de)(de)(de)上升流速,使得(de)反(fan)應(ying)器中(zhong)的(de)(de)(de)顆粒污泥(ni)處于(yu)部分或者完全膨脹化。污泥(ni)顆粒之(zhi)間的(de)(de)(de)距離加大從(cong)而使污泥(ni)床的(de)(de)(de)體積加大。在高的(de)(de)(de)上升流速以(yi)(yi)及產氣(qi)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)下,廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)物與污泥(ni)床更(geng)充分的(de)(de)(de)接觸。因此可(ke)以(yi)(yi)允許廢(fei)(fei)水(shui)在反(fan)應(ying)器中(zhong)有(you)(you)更(geng)短的(de)(de)(de)停留(liu)時(shi)間,從(cong)而,EGSB可(ke)以(yi)(yi)用(yong)(yong)于(yu)處理較低(di)濃度(du)的(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)。與UASB相比,它比UASB布水(shui)更(geng)容易(yi)均勻,傳質效果(guo)更(geng)好,有(you)(you)機(ji)物去除率更(geng)高,能適應(ying)高濃度(du)有(you)(you)機(ji)廢(fei)(fei)水(shui)和低(di)濃度(du)有(you)(you)機(ji)廢(fei)(fei)水(shui),容積負(fu)荷高,COD去除率高。
SBR工藝集(ji)進水(shui)、曝(pu)氣(qi)、沉淀在一(yi)個(ge)池(chi)子(zi)中(zhong)完成。一(yi)般由多個(ge)池(chi)子(zi)構成一(yi)組,各池(chi)工作狀(zhuang)態輪流變換運行,單池(chi)由潷(bi)水(shui)器潷(bi)水(shui),間歇(xie)出水(shui),故又(you)稱為(wei)序批(pi)式活性污泥法。
該(gai)工藝將傳統(tong)的(de)(de)曝氣池(chi)、沉淀池(chi)由(you)空間(jian)上的(de)(de)分布(bu)改為時間(jian)上的(de)(de)分布(bu),形成(cheng)一(yi)體(ti)化的(de)(de)集約構(gou)筑物,并利于(yu)實現緊湊的(de)(de)模塊(kuai)布(bu)置,最大的(de)(de)優點是(shi)節省占地。另外,可(ke)以減(jian)少污泥回流(liu)量,有節能效果。典(dian)型(xing)的(de)(de)SBR工藝沉淀時停止進水,靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質。隨著自動化技術的發展和PLC控制系統的普及化,SBR工藝的工程應用又進入了一個新的時代。
4、IC+A/O
IC反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)即膨脹顆粒污泥床反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi),是在UASB反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)基礎(chu)上發展(zhan)起來的(de)(de)(de)(de)第三代厭(yan)氧(yang)生物反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi),它(ta)通(tong)過(guo)出(chu)水回流再循(xun)環,大大提(ti)高(gao)(gao)了(le)污水的(de)(de)(de)(de)上升流速,反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)顆粒污泥始終處于(yu)膨脹狀態(tai),加強污水與微生物之間的(de)(de)(de)(de)接觸和傳質,獲得較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)效率,反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)度高(gao)(gao)達16-25m。從外觀上看,IC反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)由第一(yi)厭(yan)氧(yang)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)室和第二厭(yan)氧(yang)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)室疊加而成,每(mei)個(ge)厭(yan)氧(yang)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)頂(ding)部各設一(yi)個(ge)氣(qi)-固-液(ye)三相(xiang)分(fen)離器(qi)(qi)(qi)(qi)。如同兩個(ge)UASB反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)上下重(zhong)疊串聯。
5、UASB+氧化塘
該工藝(yi)特別適(shi)合于建(jian)在(zai)郊區的木薯酒精(jing)生產企業,氧(yang)化塘的廢水停留時間(jian)可達數月(yue),由于這類企業多處于市(shi)郊或鄉鎮,而(er)且每年的生產期為(wei)間(jian)歇式(shi)生產,從而(er)為(wei)這種占地面(mian)積大,處理時間(jian)長的污水處理方式(shi)提供了可能(neng)。
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