玉米酒精糟液废水处理
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第1章前言1.1项目名称山东某淀粉厂玉米酒精污水处理工艺设计1.2目前淀粉废水的概况我国生物化工行业经过长期发展,已有一定的基础.特别是改革开放以后,生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。
目前生物化工产品已涉及食品、医药、保健、饲料和有机酸等几个方面。
但是,随着生物化工的发展,其环境污染问题也日趋严重,已经成为我国的环境污染大户。
在生物化工的各个行业中,由于淀粉、啤酒、酒精、味精、柠檬酸、抗生素的产值较大,环境污染严重,尤其引起人们重视。
食品工业是以粮食和农副产品为主要原料的加工工业。
这类行业用水量大,废水排放量也大,尤其以淀粉工业废水的排放量占首位。
我国淀粉行业有600多家企业。
在国内,每生产1m3淀粉就要产生10~20m3废水,有的甚至更多。
废水中主要含有淀粉、糖类、蛋白质、废酸和废碱等污染物,随生产工艺的不同,废水中的 COD浓度在2000~20000mg/l之间。
这些淀粉废水若不经过处理直接排放,其水中所含有的有机物,进入水体后迅速消耗水中的溶解氧,造成水体缺氧而影响鱼类和其他水生动物的生存,同时废水中悬浮物易在厌氧条件下分解产生臭气,恶化水质。
山东某淀粉厂是以玉米为原料生产淀粉,然后以淀粉为原料生产味精,生产过程中排放大量淀粉废水,影响周围环境,为适应当地环保工作的需要和工业项目应同时设计、同时施工、同时投入使用的三同时原则,也使出水水质达到相应的标准,故投资兴建此配套污水处理设施。
根据山东某淀粉厂排放的废水特点及提供的占地面积,本设计方案通过UASB—序批式活性污泥处理工艺,其工艺是一套高效,稳定和经济技术合理的处理工艺,保证废水达到所需要的排放标准,同时使投资、占地面积、运行管理度达到最佳设置。
根据毕业设计的要求,本人承担了该项目工艺等部分的初步设计任务。
敬请各位老师审查指教!第2章概述2.1原始资料2.1.1设计背景山东某淀粉厂150万吨玉米深加工项目是以玉米加工生产绿色能源酒精为主,辅产DDG,DDGS高蛋白饲料,玉米油,并配套热电站,铁路专用线和办公居住区.2.1.2 水质水量和处理要求玉米酒精废水生产工艺过程的不同工序中产生了相当量的工业污水,公司每天生产的生活污水量约4800m3,Qh=200m3/h.进水指标:1.55000120150515006040002400010200BOD⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==3694mg/l2.125001203005300060100002100010200crCOD⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==9008mg/l3.200012060560602000220010200SS⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==1340mg/l处理出水要求是:COD≤100mg/l,BOD5≤30mg/l,SS≤70mg/l,PH值取6-9.2.1.3 设计范围1、生产废水流入污水处理场界区至全处理流程出水达标排放为止,设计内容包括水处理工艺、土建、排水等;2、污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两部分。
酒精废水处理技术酒精漕液废水属高浓度有机废水,采用现有技术进行处理,通过工艺流程和费用分析,可以看出,处理效率低下,成本高,而采用本文提出的新技术进行处理,效率可提高四倍以上。
1 概述1.1 生产原料及其水质特征采用液体发酵法生产酒精,其原料一般以薯干、木薯、玉米和高粱等为主。
淮河流域地区的山东省和安徽省等以采用薯干为原料者居多。
其生产过程中所产生的高浓度有机污水主要为酒精蒸馏塔的釜底残液,即酒精蒸馏塔所排出的酒精糟液。
糟液的排出量一般为10~15m3/t酒精,其水质特征为(1)温度高,一般在70℃以上;(2)所含悬浮物浓度高,一般在3万mg/L 以上;(3)有机物(COD)浓度高,一般在4万mg/L~5万mg/L;(4)pH低,一般为4~5。
因此是一种高温,高悬浮物的高浓度有机污水。
对于污水中溶解性的有机污染成分来说,薯干类污水主要以糖类和脂肪酸类化合物为主,玉米、高粱等污水中含有较多的蛋白质。
前者容易进行厌氧沼气发酵处理,后者较难。
1.2 现有处理技术的缺陷目前,在酒精糟液处理方面主要采取固体物(悬浮物)分离作饲料厌氧产沼气处理法。
固体物分离采用离心机或沉淀过滤池,产沼气则采用全混式沼气发酵罐。
由于投资和国产设备的性能所限,糟液中的固体物分离很低,残存在分离液中的悬浮物浓度仍在1万mg/L水平上,同时,这种老式的沼气发酵罐效率很低,体积很大,一般水力停留时间要在10天左右,而且要靠水泵循环进行搅拌动力消耗大,搅拌不均匀。
从环保角度看,这种处理工艺所存在的最重要的问题是处理水质不达标。
一般,经这种厌氧大罐处理后的水,COD浓度仍在1.0~1.4万mg/L以上,悬浮物浓度仍在1.0万mg/以上,分别超出《污水综合排放标准》GB8978-1996标准中所规定的相应二级标准(COD≤300mg/L,悬浮物≤200mg/L)30倍以上和50倍以上。
为了排放达标,近几年不少厂家和环保公司采用[厌氧+好氧]的处理工艺。
玉米酒精糟液生产高蛋白饲料的清洁生产工艺摘要:在玉米酒精生产过程中,会形成玉米酒精糟液,通常的处理方式是采用离心分离、蒸发、干燥等过程生产高蛋白饲料,但这样仍会有大量的清液需要做进一步处理,并有大量的蒸发凝液进入到污水系统中。
一种新的糟液处理工艺,可将这些糟液变废为宝,确保整个环节的零污染生产,提高酒精工业的生产效率,从而推动我国工业生产的可持续性发展。
本文主要针对玉米酒精糟液的相关问题进行处理,探究酒精工业生产过程中清洁生产工艺,确保生产环节的零污染、无污水排放。
关键词:玉米酒精;高蛋白饲料;糟液;清洁生产工艺引言:酒精工业属于我国的轻工业,在社会经济发展中占据着重要地位,而酒精糟液由于浓度过高,处理程序比较复杂,国内通常的处理方式是采用离心分离、蒸发、干燥等过程生产高蛋白饲料,但这样仍会有大量的清液无法处理,并有大量的蒸发凝液进入到污水系统中,对社会环境和水资源都造成严重的影响。
因此,需要对玉米酒精糟液的生产过程进行合理的把关,采用清洁生产工艺,确保整个酒精工业生产的无污染和环保性,从而推动我国酒精工业的可持续性发展。
一、实现酒精糟液清洁生产的处理工艺流程在酒精工业生产中,玉米是重要的酒精生产原料,酒精发酵主要依靠的玉米中的淀粉,它的营养成分主要是蛋白质,在生产酒精后得,蛋白质会被滞留在酒精糟液中,而它并没有得到实际的应用,导致了蛋白质成分的浪费,也造成了酒精糟液排放污染,很不利于酒精工业的发展。
可以利用玉米酒精生产的清洁工艺来实现酒精工业生产的零污染排放。
清洁生产工艺主要是利用菌种在玉米酒精糟液中的发酵效果,来提升酒精湿糟中蛋白质含量,再将含有丰富蛋白质的酒精糟生产成高蛋白饲料,从而提高酒精糟液的利用效率。
与此同时,还能降低酒精糟液中重铬酸盐指数,确保酒精糟液的可持续循环利用。
选择具有复合发酵性能的菌种,此菌种是从酒精糟液中提炼出来的,经过一级菌种培养、二级菌种培养和扩大培养这三个阶段,形成三种不同类型的菌种,使这三种菌种在一定的环境中生长,并且对酒精糟液的重铬酸盐指数具有很强的去除效果,逐渐优化酒精糟液的pH值。
玉米发酵酒精废水厌氧处理产沼气发电探索【摘要】酒精的用途十分广泛,不管是化工领域还是食品工业领域,甚至是医药卫生行业,正常工作的开展都需要用到酒精,它为我国国民经济的发展提供了最基本的原料。
但是在生产酒精的过程中会对环境造成污染,尤其表现在对水造成的污染上。
比如在生产酒精时排放的大量冷凝水、生产完成后冲洗设备留下的洗涤水等。
这些废水具有高浓度、高温以及悬浮物量大等特点,需要专门的废水处理技术对其进行有效处理。
本文主要以玉米生产食用酒精过程中产生的废水作为分析对象,浅谈废水处理工艺以及合理利用在厌氧技术处理废水时产生的沼气进行发电的有效性与实际作用。
【关键词】玉米发酵酒精;废水;沼气发电随着可持续发展战略在我国进一步推进,我国各行业在实际生产过程中更加重视节能减排与环境保护。
在酒精生产领域,酒精生产的各个环节都会产生许多浓度较高的酒精废水,造成了极为严重的水污染。
为了有效改善这一问题,我国酒精生产领域大力推广了UASB(厌氧)工艺、CASS(好氧)工艺以及MBR(深度处理)工艺以及絮凝沉淀相结合的方式,对生产酒精产生的高浓度废水进行深度处理。
在处理酒精废水时会产生大量沼气,合理利用这些沼气进行发电,可以有效缓解环境污染问题,同时还能获得大量电能,创造巨大的社会效益与经济效益。
本文主要从实际案例出发,对吉林某酒精生产单位用玉米生产食用酒精并对废水进行厌氧处理与沼气发电进行深入分析与研究。
一、案例概况本文选取吉林某生产酒精的单位作为研究对象。
该单位拥有一套先进的酒精生产加工设备,年均生产食用酒精量达到了20万吨,年均消耗玉米是60万吨,年均生产的高蛋白饲料达到了18万吨。
在建厂之初,因为没有充分认识到废水处理的重要性,甚至没有污水处理这个概念,从而将生产酒精过程中产生的酒精槽液直接排到到厂外的河道里,导致河道遭受了严重的污染,进而影响了河道周边的空气质量以及地下水资源。
面对日益恶化的水污染问题以及建设环境友好型社会的要求,该单位积极采用废水处理工艺对产生的大量废水进行处理,取得了很好的效果。
某酒精厂废水处理工程(UASB)发布时间:2009-1-14 17:42:15 中国污水处理工程网1 废水来源及水质水量郑州市某酒精厂以玉米为原料生产酒精,年产酒精1万吨,酒精生产采用湿法生产代替传统的全粒法,即将玉米浸泡分离了胚芽后,用淀粉浆生产酒精。
分离胚芽后生产酒精,一方面减少了废水中脂肪、蛋白质的含量,降低了水污染程度和废水处理难度,另一方面分离出的胚芽可生产玉米油,创造可观的经济效益。
该酒精厂每天产生酒精废水400m3,废水主要来源于浸泡废水、发酵蒸馏后的酒精糟液及车间设备冲洗水,废水的水质状况及排放标准见表1。
2 废水处理工艺工艺流程酒精废水是富含营养成分的酸性高浓度有机废水,处理难度较大。
因此,废水处理应从清洁生产,资源综合利用的角度出发,降低废水的处理难度。
除了从酒精生产工艺中挖掘潜力,由湿法生产代替传统的全粒法,减少废水中脂肪、蛋白质的含量,降低废水处理难度外,还要在废水处理工艺上选择能回收利用废水中的有用成分、处理效果好、运行稳定的处理工艺。
根据工程经验和小试、中试结果,确定了如图1所示的酒精废水处理工艺。
运行效果厂区绿化和杂用水。
3 废水综合利用效益分析3.1 玉米油生产效益分析万吨,消耗玉米3万吨,生产成品玉米油380吨,产值将达到334.4万元/a,另外还可以出售玉米油生产过程中产生的油饼,经济效益非常可观。
3.2 饲料生产效益分析酒精废水含有大量的营养物质,其营养价值大致与大豆相当,具有较高的回收利用价值,除了可以生产酱油、食醋、食用菌外,主要用来生产蛋白饲料间。
酒精废水经固液分离、脱水烘干后生产高蛋白饲料。
年产量1万吨酒精的企业,每年可生产高蛋白饲料6000吨,高蛋白饲料市场售价按每吨900元,成本(原料、辅料、菌种、人工、电费、折旧)按每吨400元计算,则每吨饲料可获得利润500元,每年可获得利润300万元。
同时经过固液分离回收饲料后,降低了废水中70%的COD和80%的SS。
酒精糟液的综合治理1 概述酒精是一种用途广泛的化工产品,也是一种清洁燃料。
酒精的生产方法有发酵法和合成法。
发酵法是以植物为原料,通过微生物发酵,经蒸馏制取酒精。
制取酒精的原料可分为两大类。
一类是含糖植物,如甘蔗、甜菜、或制糖厂的副产品糖蜜;另一类是含淀粉的植物,如玉米、薯干。
玉米和薯干,在发酵时投加不同种类的微生物,可制取丙酮、丁酮和酒精等溶剂。
我国是生产酒精大国,用液态发酵生产的白酒,其原料也是含淀粉的植物如玉米、高粱等,生产工艺类同制取酒精。
发酵法制取酒精和溶剂,虽然采用的原料和生产工艺有所不同,但在制取过程中都产生大量的糟液,糟液中含有高浓度的有机物。
糟液很难直接利用,废弃的糟液对环境造成严重污染。
2 产品与糟液2.1 酒精与糟液制取酒精时产生糟液,单位产量产生糟液的体积及糟液中含有机物的浓度与原料的品种,酵母菌株的品质、生产设备规模大小及先进性和操作管理时实施清洁生产的程度有关。
表1为不同原料制取1t酒精时消耗原料的数量,产生糟液的体积和糟液中含有机物浓度(以COD值表示)的统计值。
表1 制取1t酒精产生的污染2.2 溶剂与糟液以玉米为原料制取溶剂,每制取1t溶剂,消耗玉米约4.3t,产生糟液约55m3。
糟液的COD值为20~32g/L,平均含COD量约1500kg。
3 糟液的特性3.1 总固体含量与组分不同品种的糟液,其固体含量不等,在2.3%~15%之间品种的糟液含总固体的数量见表2。
表2 糟液的特性糟液的总固体中,含可挥发性固体在90%以上。
这些可挥发性物质为有机物,主要是碳水化合物,其次是含氮有机物。
以悬浮固体状态存在的约占60%~80%,以胶体状态或溶解状态存在的约占20%~40%。
3.2 温度新鲜糟液的温度在80~100℃之间。
3.3 pH值糟液偏酸性,其pH值为在3~5之间。
3.4 可生物降解性糟液的COD值很高,但其BOD值也很高,其BOD值与COD值之间的比值在0.4~0.6之间。
辽宁科技大学本科生毕业设计第I 页山东省某淀粉厂玉米酒精污水处理设计摘要随着生物化工的发展,其环境污染问题也日趋严重,已经成为我国的环境污染大户。
本次课题设计的主要内容是山东省某淀粉厂玉米酒精污水处理设计,处理水量为2000m3/d。
原污水中各项指标为:BOD5浓度为2000mg/L,COD浓度为2500mg/L,SS浓度为500mg/L,pH值为6~7。
要求处理后的出水达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)酒精行业一级标准,即:BOD5≤20mg/L,COD≤100mg/L,SS≤70mg/L,pH值为6~9。
酒精生产废水是一种高浓度有机废水,具有粘度大、pH值低、温度高、有机物和悬浮物含量高等特点,本设计中采用UASB/生物接触氧化组合工艺流程处理该废水。
首先,废水经上流式厌氧污泥床进行有机物的大量去除,且维持污泥在污泥床内很少流失。
在利用生物接触氧化池中淹没在废水中的填料上生长的生物膜,使废水在与生物膜接触过程中水中的有机物被微生物吸附,并氧化分解和转化为新的生物膜。
从填料上脱落的生物膜,随水流到二次沉淀池,通过沉淀与水分离,使废水得到净化。
经过本工艺处理后,废水BOD5可降至20mg/L以下,COD可降至100mg/L以下,SS可降至70mg/L以下,pH值在6~9之间,出水达到国家《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)酒精行业一级标准。
关键词:玉米酒精废水;UASB工艺;生物接触氧化工艺I辽宁科技大学本科生毕业设计第II 页A Starch factory of Shandong corn alcoholwastewater treatment designabstractWith the development of bio-chemical industry, the environmental pollution problems have become increasingly serious environmental, pollution has become a big problem in our country. The main subject of the design is a starch factory in Shandong Province corn alcohol treatment design, treatment of water is 2000m3 / d. The indicators in raw sewage: BOD5 concentration of 2000mg / L, COD concentration of 2500mg / L, SS concentration of 500mg / L, pH value of 2.7 to 3.5. It requires the effluent to achieve "Integrated Wastewater Discharge Standard" (GB 8978-1996) level of alcohol industry standards, that is: BOD5 ≤20mg / L, COD ≤100mg / L, SS ≤70mg / L, pH = 6 ~ 9 . In this design, the production of alcohol is a kind of high concentration organic waste water with features of high viscosity, low PH, high temperature, high content of organic matter and suspended matter characteristics. Proposed UASB / combination of biological contact oxidation process. Wastewater by upflow anaerobic sludge reactor bed is to rely on the top of the three-phase separating between the gas, liquid and solid, the sludge can remain in the sludge bed with little loss. Biological contact oxidation tank submerged in the wastewater will be covered with biofilm packing, waste water and biofilm in contact with the process, the water adsorption of organic compounds are microbial, oxidative decomposition and transformation as a new biofilm. Shed from the biofilm on the packing, with the flow to the secondary sedimentation tank, through the sediment and water separation, waste water is purificated. After the treatment process, wastewater BOD5 can be reduced to 20mg / L less, COD can be reduced to 100mg / L the following, SS can be reduced to 70mg / L less, pH value reached 6 to 9. After the above treatment process and cell process, the water meet the national requirements.Key words: corn ethanol waste; UASB process; biological contact oxidation processII辽宁科技大学本科生毕业设计第III 页目录摘要 (I)abstract ....................................................................................................... I I 1 概况 (1)1.1项目背景 (1)1.2设计依据 (1)1.3设计原则 (2)2设计规模及处理程度 (3)2.1设计水量 (3)2.2原水水质 (3)2.3出水水质 (3)3污水处理的工艺选择和比较 (5)3.1处理方法简介 (5)3.2生化处理方法的选择 (7)3.2.1工艺方案的选择原则 (7)3.2.2生化处理方法的选择比较 (8)3.3工艺流程图 (10)4构筑物说明 (11)4.1格栅间 (11)4.2沉淀池 (11)4.3调节池 (11)4.4 UASB反应池 (11)4.5 生物接触氧化池 (12)4.6 二沉池 (13)4.7 污泥浓缩池 (13)4.8 污泥脱水 (14)5总平面布置 (15)5.1平面布置原则 (15)5.2平面布置结果 (15)5.3高程布置原则 (17)6其它设计 (18)6.1辅助设计 (18)6.1.1污水处理区管网设计 (18)6.1.2采暖通风设计 (18)6.2其他 (18)III辽宁科技大学本科生毕业设计第IV 页6.2.1照明 (18)6.2.2防雷防电 (18)7环境影响及保护 (19)8劳动安全与卫生 (20)8.1防溺水与防高空坠落 (20)8.2消防 (20)8.3节能 (20)8.4工业卫生 (20)9职工定员及附属构筑物 (21)10投资建设 (22)10.1投资估算 (22)10.1.2 工程主要设备投资及安装费用 (22)10.1.3 工程其它投资估算 (23)10.1.4 工程总投资估算 (24)10.2 运行费用计算 (24)10.2.1 人工费 (24)10.2.2 电费 (24)10.2.3 折旧费 (25)10.2.4 维修费 (25)10.3总估算 (25)致谢 (27)参考文献 (28)附录A设计计算书 (29)IV辽宁科技大学本科生毕业设计第1 页1 概况1.1项目背景我国生物化工行业经过长期发展,已有一定的基础.特别是改革开放以后,生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。
酒糟废水的处理工艺说明背景酒糟是酿造白酒时剩余的固体废物,也是一种有机废弃物。
在白酒产业中,酒糟废水是污染源之一,由于其中含有高浓度的有机物,氮、磷等营养物质,以及微量元素等。
假如不正确处理,将会对环境造成严重影响。
目前,酒糟废水的处理方法紧要有生物法、化学法和物理法。
本文将认真介绍这些方法的原理和适用范围。
生物法生物法是指利用微生物降解有机污染物的方法。
它是目前处理酒糟废水最为常见的方法之一、生物法通常分为两种:厌氧法和好氧法。
厌氧法是指不需要氧气作为电子接受体的生物降解过程,而好氧法则是需要氧气作为电子接受体的生物降解过程。
在处理酒糟废水时,通常接受厌氧—好氧结合的处理方式。
原理将酒糟废水装入生物反应器,先经过厌氧处理,微生物利用有机物质产生甲烷等气体。
接下来,将反应器中产生的气体移除,在加入氧气的情况下进行好氧处理。
在好氧处理过程中,微生物可以利用氧气将大分子有机物质氧化成小分子有机物质和水。
适用范围生物法可以处理高浓度有机废水,适用于处理酒糟废水。
化学法化学法是指利用化学反应将有害物质转化为无害物质的方法。
化学法在酒糟废水处理中应用较少,只有在生物法不能完全达各处理效果时,化学法才会作为辅佑襄助手段。
原理化学法通常接受混凝法和氧化法。
混凝法是将混凝剂加入酒糟废水中,使其中的悬浮颗粒凝结成较大的颗粒物,便于后续的处理。
氧化法则是利用氧化剂将有机物质氧化分解,达到去除有机物质的目的。
适用范围化学法大多用于处理工业废水,其处理本领有限,不适用于大规模处理酒糟废水。
物理法物理法是指利用物理现象将有害物质从废水中分别出来的方法。
物理法不涉及化学反应和微生物活动,具有简单、易行、低成本等优点。
原理物理法紧要有沉淀法、过滤法和吸附法。
沉淀法是通过自由沉降或加入沉淀剂等方式,让废水中的固体颗粒沉淀到底部。
过滤法是将废水通过滤材,如石棉、砂子、活性炭等,使其中的悬浮颗粒和某些化学物质被过滤掉。
吸附法则是利用吸附剂将废水中的有害物质吸附下来。
SOIJI ̄WATER&WASTEWATER 西南给排水 Vo1.26 No.1 2004 玉米酒精糟液废水处理 闫新萍滕红文吴金智 摘要以玉米为原料生产酒精产生的糟液由于浓度高、温度高、通常的生化处理难以有好的处理 效果,选用厌氧UASB+好氧SBR,经工程实际运行证明是行之有效的方法。 关键词 UASB玉米酒糟液厌氧处理好氧处理SBR
0概述 四川某集团下属一酒厂位于长江源头,年产量3, 0000吨酒精,生产工艺是以玉米为原料经过蒸煮、糖 化、发酵、在酒曲酶作用下形成酒精,酒精通过蒸馏提 纯成为产品。剩余物经离心脱水机固体部分烘干作 饲料;液体部分即为酒精糟液,排出的玉米酒精糟液 温度80℃左右,COD浓度为20000—60000mr/L。 1设计水质水量 (1)设计水量:1500t/d。 (2)设计水质:CODc =40000—70000mg/L; BOD5=35000mg/L;pH=3.7—4;SS=4000 mg/L。 2排水标准 执行GB8978—1996第二类污染物允许排放浓 度一级新扩建标准。即:CODcr≤100rag/L;BOD5≤ 30mg/L;pH:6—9;SS: ̄<70mg/L。 3工艺流程 3.1 方案确定 国外玉米酒糟液是通过DDGS(蒸发浓缩)回收 饲料,没有废液,但国内由于回收的饲料质量差、粮 食价格偏低,影响该工艺的实施,目前国内玉米酒精 糟液利用状况:其中约10%酒精糟液蒸发浓缩用作 饲料,约30%回用于前面发酵工段,约6o%排放。 排放部分必须处理,否则会严重污染环境。
(3)ca(at)的吸收速率较快,与PAC对有机溶 质的吸附相当。 . 该种方法工艺简单,易于操作,回收铝的纯度 高,是一种较有前景的工艺,但目前该法尚属实验室 试验阶段,应该进行更进一步的中试和生产性试验 以确定其经济性。
3结论 回收硫酸铝不但可以使资源得到循环再利用, 而且还大大降低污泥的产量,改善污泥脱水性质,具 有良好的经济和环境效益。因此,随着未来几年我
3 George P.Fulton.Recover Alum to Reduce Waste—Disp08al Costs. J.AWWA,May,1974,p312—4|D3. 4谢志平.给水厂的污水及污泥处理.安徽科学技术出版社。1988 年. 5 Committee Report.Water Treatment Plant Sludges—An Op iate of the StateoftheArt:Part1.J.AWWA,Sept.。1978。p498—503. 6 Garret P.WesterhoffandDavidA.Comwel1.ANewApproachtoA1. um Recovery.J.AWWA,Dee.,1978,p7o9—714. 7 David A.Comwell and James A.Susan.Chameteristios of Acid— Treated Alum Sludges.J.AWWA,October,1979,1,604—608. 8 David A.Com, ̄el1.An Overview ofLiquidIon Exchange, ̄ith Empha- sis on Alum Recovery.J.AWWA,Dee.,1979,p741—744.
维普资讯 http://www.cqvip.com SOUTHWEST WATER&WASTEWATER 西南给排水 Vo1.26 No.1 2004 从原水水质可看出,该废液浓度很高,如果单纯 进行好氧处理,则必须对原水进行稀释。是不切实 际的。由于厌氧微生物能在高浓度有机物环境生 存,且能通过自身生理活动,降低有机物浓度,达到 处理目的。同时因为厌氧没有鼓风曝气,能耗低,并 且可回收能源CH ,所以厌氧处理越来越多的应用 在高浓度废水处理中。但厌氧处理后废水的浓度仍 很高,COD5可达到上千个ppm,需进一步好氧处理才 能达到排放标准。初步确定处理工艺为厌氧+好 氧。 3.1.1厌氧工艺确定 UASB即上流式厌氧反应器由三部分构成。第 部分反应器是一个无填料的空容器,内装一定数 量的厌氧活性污泥。第二部分三相分离器位于厌氧 反应器上部,其将厌氧反应器分成沉淀区、反应区, 其作用机理:根据液、固、气比重不同的原理将其分 离,上升的气、固、液在碰到三相分离器反射板时气 体从液面扩散出去,液体从上部出口排出,固体(污 泥)由反射板阻挡沉淀下来。第三部分配水器位于 厌氧反应器底部,将废水均匀分配人反应器且与反 应器底部污泥充分混合。 UASB由于构造简单,有较高的负荷,且无填料 堵塞问题、不需要搅拌,因此UASB已引起国内外许 多污水处理技术人员的重视。UASB正越来越多的 应用在各个领域废水处理中。 3.1.2好氧工艺确定 SBR法即间歇式活性污泥是由美国教授Rirvine 于70年代开发成功于90年代中期引入我国的一种 新工艺。SBR系统运行是以间歇操作为主要特征, 每个SBR的运行在时间上是按次序间歇进行的,运 行次序分为五个阶段:进水、调节、反应、沉淀、排水。 在一个运行周期中,各个阶段的运行时间、反应器内 混合液体积的变化以及运行状态都可以根据具体的 污水性质、出水质量灵活掌握。 3.2工艺流程 3.2.1流程框图 3.2.2流程说明 ‘ A、水解调节池:降低水温调节水质水量,同时利 用回流污泥达到水解酸化目的。内置潜污泵。调试 期及厌氧反应启动期,在调节池末端调节pH。 B、集水池:池内设立式泵,提升至配水器并均分 至六个厌氧反应器。 同收沼气 气生活污水 蒸汽搅拌; ? l 丫 ; ◆ 酒糟废水·水解酸化池—◆集水池—’高温厌氧嚣—◆ 预曝气调节池 ▲ ▲ l ;空气 ● :— 一沉池—+加药反应—+:沉池— SBR反应池— 出水 ;一…………..j i “ --…一朽泥混合池……+污泥浓缩池…'污泥脱水机 ~'干泥处运 图1 工艺流程图 污水管线… 污泥管线… 沼气管…+空气管 c、厌氧反应器:采用高温厌氧55±5 ̄C,利用厌 氧菌消化分解废水中有机物,降低废水COD、BOD, 并产生能量一沼气,沼气通过回收系统,送至锅炉房 燃烧。沼气回收系统包括水封、气水分离器、沼气储 柜。 D、预曝气调节池:内置潜水曝气机,消除厌氧挟 带气泡,利于后序工段污泥沉降,同时补充冷却水或 生活污水,降低厌氧出水温度及废水粘稠度并提高 其可生化性,通过曝气抑制甲烷菌生长。 E、·沉池:采用辐流式沉淀池进行泥水分离,污 泥进入污泥混合池回流至水解酸化调节池及厌氧反 应器,由于水力停留时间为4.5小时,水通过一沉池 水温可得到降低。 F、二沉池:采用平流式混凝沉淀池,出水进入 SBR池,污泥排入污泥浓缩池。水温得以进一步降 低。 G、SBR反应池:利用好氧微生物降解废水中溶 解态有机污染物,出水达标排放。好氧曝气采用高 效潜水式曝气。无需建鼓风机房,噪音小。 H、冷却水池:引入污水沟的生活污水或低浓度 冷却水,用泵提升至预曝气调节池。 污泥处理:污泥在浓缩池浓缩,浓缩池的污泥进 入厢式压滤机,泥饼送人锅炉房燃烧或外送填埋,上 清液则回流至冷却水池处理。 4主要工艺设计参数 (1)水解调节池:停留时间1.5d,厌氧污泥回流 至水解调节池。 (2)集水池:停留时间42rain,潜水泵设计水量Q 62.5m /h。 (3)厌氧反应器:停留时间6.5d,容积负荷 8kgCOD/m .d,温度55±5oC。 (4)预曝气调节池:停留时间7.8h,推流式,设
维普资讯 http://www.cqvip.com SOUTHWEST WATER&WASTEWATER 西南给排水 Vo1.26 No 1 2004 计水量Q=85m /h。 (5)一沉池:设计水量Q=85m /h,表面负荷0. 75m3/m2.h,水力停留时间4.5h辐流式。 (6)二沉池(混凝沉淀)设计水量Q=85m /h, 反应时间30rain,表面负荷1.18m。/m2.h,沉淀水力
停留时间2.6h,平流式。 (7)SBR反应池:每周期18h,进水6h,曝气 12h,沉淀时间2h,闲置时间0.5h,污泥负荷0. 18kgBOD/kgMISS.d。 (8)污泥浓缩池:分二格,交替使用,每格停留时 间12—16h,污泥产量50m。/d(含水率98—99%)。 (9)污泥脱水机:厢式压滤机30lll2两台,污泥处 理量Q=6—8IIl3/h脱水后污泥含水率≤8O%。
5工程调试 5.1 UASB厌氧反应器启动 A菌种 5%(约l0吨)取自临近市酒精废水处理厌氧污 泥,其余厌氧污泥则由成都市污水处理厂消化脱水 污泥,投加量为每池250吨(约占池体体积30%)。 B污泥培养、驯化 污泥由厌氧反应器人孔投加,投加后封闭人孔, 池体开始进水,由于采用高温厌氧,首要问题是污泥 温度的驯化,将污泥温度升高,激活其中的高温菌或 培养细茵的耐高温性。将温度为6o℃以上的新鲜冷 却水(加热自来水)引入调节池或预曝气调节池,用 泵将上述热水提升至厌氧反应器浸泡2—3d,使厌氧 反应器温度为5O℃以上,如果温度达不到,可通过加 大进水量,但原则上出水不能挟带污泥。 水温升起来后,开始提高污染负荷,首次进水控 制COD浓度5000mg/L,进水温度5O一60℃,上升流 速0.66m/h,pH=8—9,Q=lO.5m /h,进水形式根 椐污泥性质、出水温度及外界大气温度,选择连续流 还是间断脉冲进水。 (1)如第一次进水COD去除率80%,VFA(挥发 性脂肪酸)低于15mmoL/L(或1000mg/L乙酸),稳 定5天左右可提高负荷。反之,应降低负荷,即降低 进水浓度。 (2)第二次进水COD提升至6500mg/L,容积负 荷0.95kg/m .d。去除率≥80%,VFA(挥发性脂肪 酸)低于15mmoL/L,稳定5天左右,反之,应降低负 荷。 1.3kg/m .d,操作同上。 (4)第四次进水COD为11000 mg/L,容积负荷 1.65kg/m3d,操作同上。 (5)第五次进水COD为14000 mg/L,容积负荷 2.1kg/m .d,操作同上。 (6)第六次进水COD为18000 mg/L,容积负荷 2.7kg/m’.d操作同上。 (7)第七次进水COD为23000 mg/L,容积负荷 3.45kg/m .d,操作同上。 (8)第八次进水COD为25000 mg/L,容积负荷 3.7kg/m。.d。进水1小时,停2小时,进水流量Q= 32m /h,操作同上。 (9)第九次进水COD为30000 mg/L,容积负荷 4.46kg/m3d,进水l小时,停2小时,进水流量Q= 32m。/h操作同上。 (10)第十次进水COD为35000 mg/L,容积负荷 5.2kg/m .d进水1小时,停2小时,进水流量Q= 32lll3/h,操作同上。 (I1)第十一次进水COD为40OO0 mg/L,容积负 荷5.96kg/in。.d,进水1小时,停2小时,进水流量Q =32m /h,操作同上。 至此,系统培养、驯化已基本稳定。以后负荷按 5000mg/L递增,稳定3—5天,再测定VFA、COD去 除率。UASB系统第一次启动约需3—5个月。为了 加快厌氧污泥颗粒化,每池投加1吨颗粒活性炭。 启动开始用NaOH、Na:CO,混合液调废水pH值。第 八次进水后逐步减少NaOH量,增加石灰量来调pH 值。营养物投加:N营养,加入农用或工业尿素;P投 加,加入磷酸二氢钾,投加比例COD:N:P=500:5: 1。按上述方法对厌氧部分调试3个半月,容积负荷 即达到5kgCOD/m’.d。 5.2 SBR(好氧)系统培养驯化 A、菌种 来源:由于好氧细菌较厌氧细菌繁殖速度快,因 此启动时间相对也较短,好氧污泥可选用:①城市污 水处理厂脱水干污泥;②同类废水处理好氧污泥;③ 原废水排放之沟渠污泥。本工程选用第一种城市污 水处理厂脱水干污泥。 数量:脱水污泥以80%含水率计,MISS以 200mg/L启动,池体体积1006m。,则每池需脱水污泥 3吨。 (3)第三次进水COD为8500 mg/L,容积负荷 B、水温