酒精工(gōng)業是國(guó)民經濟重要(yào)的基礎原料産業,酒精廣泛應用于化工(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。
酒精廢水是高濃度、高溫度、高懸浮物(wù)的有機廢水,處理技術(shù)起步較早,發展較快(kuài)。廢液中的廢渣含有粉碎後的木薯皮、根莖等粗纖維,這(zhè)類物(wù)質在廢水中是不溶性的COD;木薯中的纖維素和(hé)半纖維素是多糖類物(wù)質,在酒精發酵中不能(néng)成為(wèi)酵母菌的碳源而被利用,殘留在廢液中,表現為(wèi)溶解性COD;無機灰分的泥砂雜(zá)質。這(zhè)些物(wù)質增加了(le)廢水處理的難度。
酒精廢水常用處理工(gōng)藝
1高效全混厭氧污泥罐(EASB)
厭氧反應器采用鋼結構,其外(wài)形結構類似于第三代厭氧反應器EGSB和(hé)IC,能(néng)承受高濃度的固體懸浮物(wù)(SS),是三代厭氧反應器EGSB和(hé)IC不具備的特點,采用高溫發酵,容積負荷可(kě)高達7.0kgCOD/(m3.d),高于傳統全渣厭氧發酵工(gōng)藝的2—3倍,COD去除率高達90%。該工(gōng)藝有以下(xià)優點:
①對高濃度污染物(wù)高SS的酒精有機廢水,耐沖擊力高承受力強,可(kě)完全達到高濃度懸浮物(wù)廢水處理的要(yào)求。
②在高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)高效厭氧裝置可(kě)以培養出沉澱性能(néng)很(hěn)好和(hé)活性很(hěn)高的污泥,這(zhè)對于保證COD去除率是關鍵的。
③在高濃度懸浮液的情況下(xià),容積負荷比普通(tōng)全渣反映罐高很(hěn)多,所以産沼氣量很(hěn)大,能(néng)産生較好的經濟效益。
2、UASB+缺氧池+接觸氧化
上(shàng)流式厭氧污泥反應器(UASB)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外(wài)已經發展成為(wèi)厭氧處理的主流技術(shù)之一(yī),在UASB中沒有載體,污水從(cóng)底部均勻進入,向上(shàng)流動,顆粒污泥(污泥絮體)在上(shàng)升的水流和(hé)氣泡作(zuò)用下(xià)處于懸浮狀态。反應器下(xià)部是濃度較高的污泥床,上(shàng)部是濃度較低(dī)的懸浮污泥層,有機物(wù)在此轉化為(wèi)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(kě)以脫氣和(hé)使污泥沉澱回到反應器中。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(tōng)的厭氧反應器高三倍,可(kě)達80%~95%。
缺氧池具有雙重作(zuò)用,一(yī)是對廢水進行(xíng)生物(wù)預處理,改善其生化性,并吸附、降解一(yī)部分有機物(wù);二是對系統的污泥進行(xíng)消化處理。可(kě)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,其中厭氧段主要(yào)作(zuò)用是去除有機污染物(wù)和(hé)釋放磷,缺氧段的主要(yào)作(zuò)用是反硝化脫氮,由于具有同步去除有機污染物(wù)、脫氮、除磷作(zuò)用,因而目前該工(gōng)藝廣泛應用在需要(yào)脫氮除磷的污水處理方案中。
生物(wù)接觸氧化法是生物(wù)膜法的一(yī)種,屬于好氧生化處理工(gōng)藝。整個系統由池體、填料、曝氣設備等組成。好氧生化法是細菌及菌類的微(wēi)生物(wù)、後生動物(wù)等一(yī)類的微(wēi)型動物(wù)在填料載體上(shàng)生長(cháng)繁殖,微(wēi)生物(wù)攝取污水中的有機物(wù)作(zuò)為(wèi)養份,吸附分解污水中的有機物(wù),微(wēi)生物(wù)不斷新陳代謝(xiè),保持活性,從(cóng)而使污水得以淨化。在溶解氧和(hé)食物(wù)都(dōu)充足的情況下(xià),微(wēi)生物(wù)繁殖十分迅速,生物(wù)膜逐漸增厚,溶解氧和(hé)污水中的有機物(wù)憑借擴散作(zuò)用,被微(wēi)生物(wù)利用。當生物(wù)膜達到一(yī)定厚度時(shí),氧氣無法向生物(wù)膜內(nèi)部擴散,好氧菌死亡,而兼性細菌和(hé)厭氧菌開(kāi)始大量繁殖,形成厭氧層,利用死亡的好氧菌為(wèi)基質,并在此基礎上(shàng)不斷繁殖厭氧菌,經過一(yī)段時(shí)間(jiān)後在數(shù)量上(shàng)開(kāi)始下(xià)降,加上(shàng)代謝(xiè)氣體的逸出,使生物(wù)膜大塊脫落。在脫落的生物(wù)膜表面新的生物(wù)膜又重新發展起來,在接觸氧化池內(nèi),由于填料表面積大,所以生物(wù)膜發展的每一(yī)個階段都(dōu)是存在的,使去除有機物(wù)的能(néng)力穩定在一(yī)個水平上(shàng)。接觸氧化工(gōng)藝的主要(yào)優點如(rú)下(xià):
①體積負荷高,處理時(shí)間(jiān)短,節約占地(dì)面積。②生物(wù)活性高。③由于生物(wù)接觸氧化工(gōng)藝的微(wēi)生物(wù)濃度高,所以有利于提高容積負荷,從(cóng)而降低(dī)占地(dì)面積。④污泥産量低(dī)。⑤出水水質好而且穩定。在進水短期發生變化時(shí),出水水質受的影響很(hěn)小,而且生物(wù)膜活性恢複快(kuài),适合短期間(jiān)斷運行(xíng)的需要(yào)。⑥運行(xíng)管理方便
3、EGSB+SBR
EGSB與UASB非常相似,其區(qū)别在于,EGSB采用高達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(jiān)的距離加大從(cóng)而使污泥床的體積加大。在高的上(shàng)升流速以及産氣的作(zuò)用下(xià),廢水中的有機物(wù)與污泥床更充分的接觸。因此可(kě)以允許廢水在反應器中有更短的停留時(shí)間(jiān),從(cóng)而,EGSB可(kě)以用于處理較低(dī)濃度的廢水。與UASB相比,它比UASB布水更容易均勻,傳質效果更好,有機物(wù)去除率更高,能(néng)适應高濃度有機廢水和(hé)低(dī)濃度有機廢水,容積負荷高,COD去除率高。
SBR工(gōng)藝集進水、曝氣、沉澱在一(yī)個池子中完成。一(yī)般由多個池子構成一(yī)組,各池工(gōng)作(zuò)狀态輪流變換運行(xíng),單池由滗水器滗水,間(jiān)歇出水,故又稱為(wèi)序批式活性污泥法。
該工(gōng)藝将傳統的曝氣池、沉澱池由空間(jiān)上(shàng)的分布改為(wèi)時(shí)間(jiān)上(shàng)的分布,形成一(yī)體化的集約構築物(wù),并利于實現緊湊的模塊布置,最大的優點是節省占地(dì)。另外(wài),可(kě)以減少(shǎo)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,靜止沉澱可(kě)以獲得較高的沉澱效率和(hé)較好的水質。随着自(zì)動化技術(shù)的發展和(hé)PLC控制系統的普及化,SBR工(gōng)藝的工(gōng)程應用又進入了(le)一(yī)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)發展起來的第三代厭氧生物(wù)反應器,它通(tōng)過出水回流再循環,大大提高了(le)污水的上(shàng)升流速,反應器中顆粒污泥始終處于膨脹狀态,加強污水與微(wēi)生物(wù)之間(jiān)的接觸和(hé)傳質,獲得較高的去除效率,反應器的高度高達16-25m。從(cóng)外(wài)觀上(shàng)看(kàn),IC反應器由第一(yī)厭氧反應室和(hé)第二厭氧反應室疊加而成,每個厭氧反應器的頂部各設一(yī)個氣-固-液三相分離器。如(rú)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)的木薯酒精生産企業,氧化塘的廢水停留時(shí)間(jiān)可(kě)達數(shù)月,由于這(zhè)類企業多處于市郊或鄉鎮,而且每年(nián)的生産期為(wèi)間(jiān)歇式生産,從(cóng)而為(wèi)這(zhè)種占地(dì)面積大,處理時(shí)間(jiān)長(cháng)的污水處理方式提供了(le)可(kě)能(néng)。
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