酒精工業(ye)是國民經(jing)濟重要的基(ji)礎原料產業(ye),酒精廣(guang)泛應用于化工、食(shi)品工業(ye)、日化、醫藥衛生(sheng)等領域,同時又是酒基(ji)、浸(jin)提劑(ji)、溶劑(ji)、洗滌劑(ji)和表面活(huo)性劑(ji)。
酒(jiu)精廢(fei)(fei)水(shui)是(shi)高濃度、高溫(wen)度、高懸浮物(wu)的有機廢(fei)(fei)水(shui),處理技術(shu)起步較(jiao)(jiao)早,發展(zhan)較(jiao)(jiao)快(kuai)。廢(fei)(fei)液中(zhong)的廢(fei)(fei)渣含有粉碎后的木薯皮、根莖等粗纖維(wei),這(zhe)類物(wu)質在廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)是(shi)不溶性(xing)的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(li)工藝
1高(gao)效全混厭氧污(wu)泥罐(EASB)
厭氧反應器(qi)采(cai)用(yong)鋼結構,其(qi)外(wai)形結構類似于第三代厭氧反應器(qi)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對高濃(nong)度污染物高SS的酒精有機廢水(shui),耐(nai)沖擊力高承受力強,可完全(quan)達到高濃(nong)度懸浮物廢水(shui)處理的要求。
②在高濃度懸浮液的情況下,雖不能(neng)或很難形成顆(ke)粒(li)污泥(ni),但(dan)高效厭氧裝置(zhi)可(ke)以培養出沉(chen)淀(dian)性能(neng)很好和活性很高的污泥(ni),這對(dui)于保(bao)證(zheng)COD去除(chu)率是關鍵的。
③在高濃度懸(xuan)浮液的(de)情況下(xia),容積負荷比普通(tong)全渣反映罐高很多(duo),所以產沼氣量很大,能產生較好的(de)經濟效益。
2、UASB+缺氧池+接觸氧化
上流式(shi)厭氧污泥(ni)反應器(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)對廢(fei)水(shui)進(jin)行生物預處(chu)(chu)理,改善(shan)其(qi)生化(hua)性,并吸(xi)附、降(jiang)解一部分有機物;二是(shi)對系統的(de)(de)污泥進(jin)行消(xiao)化(hua)處(chu)(chu)理。可(ke)以與后續的(de)(de)接觸(chu)氧化(hua)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)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)接觸氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)法(fa)是(shi)(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜法(fa)的(de)一(yi)種(zhong),屬于好氧(yang)(yang)(yang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)處理工藝。整個(ge)系統(tong)由池(chi)體(ti)(ti)、填(tian)料(liao)、曝氣(qi)(qi)(qi)設備等組成。好氧(yang)(yang)(yang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)法(fa)是(shi)(shi)細(xi)菌及菌類(lei)的(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)、后(hou)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)動物(wu)(wu)(wu)(wu)等一(yi)類(lei)的(de)微(wei)型(xing)動物(wu)(wu)(wu)(wu)在(zai)(zai)填(tian)料(liao)載體(ti)(ti)上生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長繁殖,微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)攝取污水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)作為養份,吸附分解污水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu),微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)不斷新陳代(dai)謝,保持活性(xing),從而使污水(shui)得以凈化(hua)(hua)。在(zai)(zai)溶解氧(yang)(yang)(yang)和(he)食物(wu)(wu)(wu)(wu)都充足的(de)情況(kuang)下(xia),微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)繁殖十分迅速(su),生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜逐漸(jian)增(zeng)厚,溶解氧(yang)(yang)(yang)和(he)污水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)憑借擴散作用(yong),被微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)利用(yong)。當生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜達到(dao)一(yi)定厚度時,氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)無法(fa)向生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜內部(bu)擴散,好氧(yang)(yang)(yang)菌死(si)(si)亡,而兼性(xing)細(xi)菌和(he)厭氧(yang)(yang)(yang)菌開始大量(liang)繁殖,形成厭氧(yang)(yang)(yang)層,利用(yong)死(si)(si)亡的(de)好氧(yang)(yang)(yang)菌為基質,并在(zai)(zai)此(ci)基礎上不斷繁殖厭氧(yang)(yang)(yang)菌,經過一(yi)段時間后(hou)在(zai)(zai)數量(liang)上開始下(xia)降(jiang),加上代(dai)謝氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)逸出(chu),使生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜大塊脫(tuo)落。在(zai)(zai)脫(tuo)落的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜表面新的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜又重新發展起來,在(zai)(zai)接觸氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)池(chi)內,由于填(tian)料(liao)表面積大,所以生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜發展的(de)每一(yi)個(ge)階段都是(shi)(shi)存(cun)在(zai)(zai)的(de),使去除有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)能力穩定在(zai)(zai)一(yi)個(ge)水(shui)平上。接觸氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)工藝的(de)主(zhu)要優點如下(xia):
①體(ti)積負荷(he)高(gao),處理時(shi)間(jian)短,節約占(zhan)地(di)(di)面積。②生(sheng)物(wu)(wu)活(huo)性(xing)(xing)高(gao)。③由于生(sheng)物(wu)(wu)接觸氧化(hua)工(gong)藝的微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)濃度(du)高(gao),所(suo)以有利于提(ti)高(gao)容積負荷(he),從而降低(di)占(zhan)地(di)(di)面積。④污泥(ni)產量(liang)低(di)。⑤出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)好(hao)而且(qie)穩定。在進水(shui)短期發生(sheng)變化(hua)時(shi),出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)受的影(ying)響很小(xiao),而且(qie)生(sheng)物(wu)(wu)膜活(huo)性(xing)(xing)恢復快,適合短期間(jian)斷運行的需(xu)要。⑥運行管(guan)理方便(bian)
3、EGSB+SBR
EGSB與UASB非常(chang)相似,其(qi)區(qu)別(bie)在于(yu),EGSB采用(yong)(yong)(yong)高(gao)(gao)達(da)2.5~6m/h的(de)(de)上升(sheng)流(liu)速,使得反應(ying)(ying)器(qi)中(zhong)的(de)(de)顆粒污(wu)泥(ni)處(chu)于(yu)部分或(huo)者完全(quan)膨(peng)脹化。污(wu)泥(ni)顆粒之間的(de)(de)距離加大從(cong)而(er)使污(wu)泥(ni)床的(de)(de)體積加大。在高(gao)(gao)的(de)(de)上升(sheng)流(liu)速以(yi)及(ji)產(chan)氣的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)下(xia),廢水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)有(you)機物與污(wu)泥(ni)床更(geng)充(chong)分的(de)(de)接觸。因此(ci)可以(yi)允許廢水(shui)(shui)在反應(ying)(ying)器(qi)中(zhong)有(you)更(geng)短的(de)(de)停留(liu)時間,從(cong)而(er),EGSB可以(yi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)處(chu)理(li)較低濃度(du)的(de)(de)廢水(shui)(shui)。與UASB相比(bi),它比(bi)UASB布水(shui)(shui)更(geng)容(rong)易均勻,傳(chuan)質(zhi)效果更(geng)好,有(you)機物去除率更(geng)高(gao)(gao),能適(shi)應(ying)(ying)高(gao)(gao)濃度(du)有(you)機廢水(shui)(shui)和低濃度(du)有(you)機廢水(shui)(shui),容(rong)積負荷高(gao)(gao),COD去除率高(gao)(gao)。
SBR工(gong)(gong)藝集進水、曝氣、沉淀在(zai)一(yi)(yi)個池(chi)(chi)(chi)子(zi)(zi)中完成。一(yi)(yi)般由(you)(you)多個池(chi)(chi)(chi)子(zi)(zi)構(gou)成一(yi)(yi)組,各池(chi)(chi)(chi)工(gong)(gong)作(zuo)狀(zhuang)態輪流變換運(yun)行,單池(chi)(chi)(chi)由(you)(you)潷水器潷水,間歇(xie)出(chu)水,故又稱為序批式活性污泥法(fa)。
該工藝將(jiang)傳統的(de)(de)曝氣池、沉(chen)淀池由(you)空間(jian)(jian)上的(de)(de)分(fen)(fen)布改為時間(jian)(jian)上的(de)(de)分(fen)(fen)布,形成(cheng)一體(ti)化的(de)(de)集約構筑物,并利于(yu)實現緊湊的(de)(de)模塊布置(zhi),最大的(de)(de)優點是節省占(zhan)地。另外,可以(yi)減(jian)少污(wu)泥回流量,有節能效果。典型的(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)(ying)(ying)器(qi)即膨脹(zhang)顆粒(li)污(wu)(wu)泥(ni)床反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi),是在(zai)UASB反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)的(de)基(ji)礎上發展起來的(de)第(di)三(san)代厭氧(yang)生物反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi),它通過(guo)出水(shui)回流再循環,大大提高了(le)污(wu)(wu)水(shui)的(de)上升流速,反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)中顆粒(li)污(wu)(wu)泥(ni)始(shi)終(zhong)處于(yu)膨脹(zhang)狀態,加(jia)強污(wu)(wu)水(shui)與微生物之間的(de)接觸和(he)傳質,獲得較高的(de)去(qu)除效率(lv),反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)的(de)高度(du)高達16-25m。從外觀(guan)上看,IC反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)由(you)第(di)一厭氧(yang)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)室和(he)第(di)二(er)厭氧(yang)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)室疊加(jia)而成,每個厭氧(yang)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)的(de)頂部各設一個氣-固-液三(san)相分離(li)器(qi)。如同(tong)兩個UASB反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)的(de)上下重疊串(chuan)聯。
5、UASB+氧(yang)化塘(tang)
該工(gong)藝特別適合于建在(zai)郊區(qu)的木薯(shu)酒精(jing)生產企業(ye),氧化塘的廢水(shui)停(ting)留時間(jian)可達數(shu)月,由于這類企業多處于市(shi)郊(jiao)或鄉鎮(zhen),而且每年(nian)的生產期為間(jian)歇(xie)式(shi)生產,從(cong)而為這種占地(di)面積大,處理(li)時間(jian)長(chang)的污水(shui)處理(li)方式(shi)提供了可能。
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