【摘要】根據(jù)木薯酒精廢水的二次循環(huán)利用來(lái)進(jìn)行研究分析為主題,主要研究分析“預(yù)處理-高溫、中溫厭氧-缺氧好氧集成耦合生化處理-曝氣生物濾池-納濾”等資源再次利用等核心問(wèn)題,將廢水的利用價(jià)值提高一個(gè)層面上更好的進(jìn)行利用。
【關(guān)鍵詞】木薯酒精廢水;資源化利用;沼氣
以木薯為原料生產(chǎn)酒精在我國(guó)廣西等地有著較為廣闊的市場(chǎng)。在木薯酒精生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水。廢水中含有大量的有機(jī)化合物及懸浮物,COD高達(dá)50000-60000mg/L,pH值較低,屬于典型的高濃度有機(jī)廢水。厭氧技術(shù)可以把高濃度有機(jī)廢水轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉?沼氣,因此研究開(kāi)發(fā)木薯酒精廢水厭氧處理技術(shù)極為重要,可以為木薯酒精生產(chǎn)企業(yè)的污水處理技術(shù)提供理論依據(jù)和設(shè)計(jì)參考,提高此類(lèi)企業(yè)污水排放的達(dá)標(biāo)率。同時(shí),厭氧處理產(chǎn)生的沼氣可用作燃燒和發(fā)電等,切實(shí)為企業(yè)節(jié)省生產(chǎn)成本,提高了企業(yè)的效益。
1、木薯酒精廢水處理現(xiàn)狀
木薯酒精廢水由于高COD濃度、高懸浮物的特點(diǎn),處理難度很大,這是很多企業(yè)不愿意投入成本用于廢水處理的根本原因。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),很多薯類(lèi)酒精、溶劑廠家的一次厭氧都采用傳統(tǒng)的全混合罐全糟厭氧發(fā)酵,但是一次厭氧出水COD濃度達(dá)8000mg/L以上,甚至達(dá)到10000mg/L以上,出水粘度大、分離十分困難;懸浮物去除率低,造成二次厭氧進(jìn)水COD濃度高、懸浮物濃度高,導(dǎo)致二次厭氧出水COD濃度高;從而增大了好氧負(fù)荷,處理效果難如人意。另外,懸浮物粘度高,脫水十分困難,加大了絮凝劑的用量。
2、資源化利用關(guān)鍵技術(shù)
2.1厭氧處理工藝
對(duì)于目前木薯酒精廢水的處理效果以及效率不高問(wèn)題,設(shè)計(jì)思路總體上就是一要大厭氧小好氧,二是做好一次厭氧,使一次厭氧出水COD濃度低于5000mg/L;在不用絮凝劑的情況下有效脫除一次厭氧出水中的懸浮物,降低后續(xù)工程負(fù)荷及運(yùn)行費(fèi)用。好氧污泥與沉降的厭氧污泥全部返回一次厭氧,實(shí)現(xiàn)污泥的減量化并提高一次厭氧污泥濃度,提高處理效果。
采用全糟、高溫厭氧發(fā)酵作為一次厭氧,通過(guò)獨(dú)特的三相分離器、布水器和排泥系統(tǒng),使高溫厭氧反應(yīng)器內(nèi)保持較高的污泥濃度,這是提高其處理效果的關(guān)鍵。利用專(zhuān)門(mén)的布水、攪拌技術(shù)及三相分離技術(shù)配合科學(xué)的工藝控制手段,在COD負(fù)荷6kgCOD/m3·d的條件下,一次厭氧出水COD可降到5000mg/L的先進(jìn)水平。一次厭氧出水黏度低,懸浮物容易分離,使二次厭氧進(jìn)水COD濃度低、懸浮物含量少。其出水經(jīng)沉降去除懸浮物后,進(jìn)入IC厭氧系統(tǒng)作為二次厭氧,保證二次厭氧出水COD濃度在1200mg/L以下,從而使好氧容易成功、達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。并且投資少、運(yùn)行費(fèi)用低,經(jīng)濟(jì)效益高,處理效果好。
2.2好氧處理工藝
CASS(Cyclic Activated Sludge System)是周期循環(huán)活性污泥法的簡(jiǎn)稱,又稱為循環(huán)活性污泥工藝,是改良的SBR,以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)被廣泛引起注意,并不斷得到改進(jìn)完善、迅速推廣,已在多家酒精廠得到成功應(yīng)用并取得良好效果。該工藝具有以下主要優(yōu)點(diǎn):
⑴處理構(gòu)筑物少,過(guò)程簡(jiǎn)化。處理過(guò)程中,反應(yīng)池集曝氣、沉淀于一身,省去了初沉池、二沉池和污泥回流泵房,整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)單且更具靈活性。
⑵采用延時(shí)曝氣工藝所產(chǎn)生的剩余污泥基本已好氧穩(wěn)定,不需再進(jìn)行消化處理,只需直接濃縮脫水即可。
⑶對(duì)水量水質(zhì)的變化具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。由于間歇進(jìn)水,時(shí)間長(zhǎng)短、水量可以調(diào)節(jié),不影響處理效果。
⑷對(duì)于單個(gè)反應(yīng)池而言,出水是間斷的,在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)活性污泥不會(huì)流失,因而可以保持CASS系統(tǒng)較高負(fù)荷時(shí)的處理效率。
⑸處理效果好,可通過(guò)調(diào)節(jié)運(yùn)行狀態(tài),更有利的去除難生物降解的有機(jī)物。
⑹處理流程簡(jiǎn)捷,控制靈活,可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)控制改變運(yùn)行周期和工藝處理方法,適應(yīng)性很強(qiáng)。
二次厭氧出水COD濃度在1200mg/L左右,經(jīng)CASS系統(tǒng)處理后,出水COD濃度在300mg/L左右。
2.3深度處理工藝
為了提高水質(zhì)達(dá)到可回收的程度,將進(jìn)行生物處理后的污水進(jìn)行深度的處理,以確??梢匀コ鞣N雜質(zhì),而且可以選擇一些生物濾池和納濾進(jìn)行加工處理。BAF集生物氧化以及生物過(guò)濾等問(wèn)題也可以作為一個(gè)總體過(guò)濾,而且這樣的好處有占地體積小,抗沖擊負(fù)荷小,對(duì)于有機(jī)物等一些雜質(zhì)的處理有更好的效果。NF對(duì)于廢水的中的一些雜質(zhì)處理能起到相應(yīng)的推動(dòng)處理作用,可以將效率提高到更好,能夠?qū)σ恍┏煞制鸬胶芎玫男Ч?/p>
2.4資源綜合利用
木薯酒精廢水經(jīng)過(guò)厭氧處理之后,污泥經(jīng)脫水后可做優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。
3.工程應(yīng)用分析
根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究得出資源的合理利用核心技術(shù),對(duì)于每年產(chǎn)量60000t的木薯酒精廢水進(jìn)行二次處理并且得到更合理的資源化利用,相關(guān)數(shù)據(jù)詳情可以以及系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果可見(jiàn)表1:
根據(jù)“根據(jù)整體混合接觸式高溫厭氧生物處理技術(shù)-可調(diào)控內(nèi)循環(huán)中溫厭氧發(fā)酵”等技術(shù)合并處理木薯酒精所排除的高濃度酒精廢水,一級(jí)厭氧反應(yīng)器單罐的容積可達(dá)到5000立方米,容積負(fù)荷可達(dá)到6kgCOD/m3·d;二級(jí)厭氧反應(yīng)器的單罐容積為2000立方米,容積負(fù)荷可達(dá)到15kgCOD/m3·d作嘔,總體COD的去除率可高達(dá)95%以上?!皡捬鹾秃醚跫神詈?曝氣生物濾池-納濾工藝”正常運(yùn)轉(zhuǎn),其處理能力可達(dá)到3000m3/d,不但能夠有效的進(jìn)行處理COD和一些污染物雜質(zhì),而且水質(zhì)可達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》,可以進(jìn)行二次循環(huán)利用與生產(chǎn)中,利用率可達(dá)到百分之30以上,厭氧處理系統(tǒng)滿負(fù)荷生產(chǎn)狀態(tài)下每天可以產(chǎn)生沼氣90000m3,脫硫后可供燃?xì)忮仩t熱電聯(lián)產(chǎn)工程利用,可替代原煤90噸(熱值為5000大卡),按年生產(chǎn)天數(shù)為300天計(jì)算,則全年可節(jié)約原煤27000噸,經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。
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