酒精废水处理工艺浅析
第33卷 第1期河南科技学院学报(自然科学版)
2005年3月酒精废水处理工艺浅析
贾晓凤1,应一梅2
(1.南阳理工学院,河南南阳473000;2.华北水利水电学院,河南郑州450000)
摘要:工程运行表明,采用固液分离+UBF+CASS法处理高浓度的酒精废醪(SS=50000mg L,CODcr=
80000mg L,BOD5=45000mg L),废醪可以得到有效的治理,出水完全达到国家要求的排放标准,同时又获
得了较高的经济效益。
关键词:酒精废水;固液分离;厌氧复合床;周期循环活性污泥系统;废水处理
中图分类号:TS261.9 文献标识码:A 文章编号:10032482X(2005)0120078203
TheAnedysisofWastewaterTreatmentTechnigues
inAlcoholProduction
JIAXiao2feng,etal.
(NanyangInstituteofTechnology,Nanyang,473000,China)
Abstract:Thecombinationsystemoftheseparationofsolidandliquid,UBFandCASSreactorwas
1,CODcr=introduced.Plantoperationshowsthathighstrengthalcoholwastewater(SS=50000mg
80000mg L,BOD5=45000mg L)canbeefficientlyprocessedtoreachthedischargestandard.Furthermore,it.broughtgreatlyeconomicprofits
Keywords:alcoholwastewater,separationofsolidandliquid,UBF,CASS,wastewatertreatment
随着人民生活水平的不断提高,我国的酿造
工业迅猛发展。在我国几乎每个县、市都有酒厂,每年产发酵酒精(包括白酒厂自产自用酒精)达260万t以上[1]。酒精是以淀粉类谷物或植物根茎块如玉米、薯类和大米等为原料发酵酿制而成,在酿造过程中,仅是碳水化合物部分经微生物发酵转化为乙醇和少量乙醇的系列产物,而蛋白质、无机盐、粗脂肪等却被残留在母液中。因此酒精废水中有机物浓度极高,据统计,每生产1t粮食酒精要排放15～20tCOD浓度在55g L左右的废水,若直接将这些废水排放将会对周围环境造成严重污染。
河南某酒精厂年产酒精1.5万t其主要以玉米为原料,日排放废糟液750m3左右,pH值为4.0左右,COD达80g L,BOD达45g L以上,废水最
收稿日期:2004212230.
后注入附近的河流,造成严重的污染。
1 设计水质水量
(1)设计处理水量:750m3 d;(2)设计进水水
质:COD>80g L,BOD>45g L,SS>50g L,pH=3.6～3.8;(3)设计出水水质:COD≤300mg L,BOD≤150mg L,SS≤200mg L,pH=6～9。
出水水质达到国家《污水综合排放标准》(GB8978296)二级排放标准。
2 工艺流程
由酒精车间粗馏塔排放的酒精废醪液经管道流入到糟液贮池中,在此稍经冷却就通过往复泵送到板框压滤机中。压滤出来的滤渣含水率在70%左右,由螺旋输送机送往管束式烘干机中进
作者简介:贾晓凤(19772),女,河南新乡人,工学硕士,助教。
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行烘干,则成了高质量的蛋白饲料(DDG),滤液则由管道自流入调节沉淀池中进行沉淀和冷却。调节沉淀池上有行车式刮泥机定时刮取沉淀物到糟液贮池中在进入压滤机中压滤。沉淀池出水溢流进料池,同时其他车间的低浓度废水也进入进
料池将进料稀释并在此冷却,然后由泵打入厌氧罐(UBF)中。厌氧出水流入沉淀池可以去除出水所挟带的部分污泥,沉淀池出水进入周期循环活性污泥反应器(CASS)经好氧处理后,出水达标排放
。
图1 废水处理工艺
厌氧反应器UBF中的厌氧活性污泥,沉淀池中的污泥以及CASS中的好氧剩余活性污泥都排入集泥井,然后通过泵进入污泥浓缩池,浓缩后的污泥经带式压滤机压滤,滤饼可作肥料出售。污泥浓缩池和带式压滤机溢流出的废水又进入进料池循环处理。
厌氧反应器UBF产出的沼气首先进入汽水分离器,通过水封罐进入沼气贮柜,然后送入锅炉房燃烧,产生的蒸汽用于烘干饲料。
厌氧污泥床(UASB)和厌氧过滤器(AF)的优点。
该反应器下部是高浓度颗粒污泥组成的污泥床,上部为生物膜组成的过滤床,通过二者的共同作用,有机物可以十分有效的降解,反应器体积可以最大限度的利用,因而处理效率更高。其中滤层的设置不仅可吸附污泥减少污泥流失,而且可以去掉部分有机物。UBF反应器内积累微生物种类多、数量大,能够获得更高的容积负荷和去除效果。而且启动速度较快、运行稳定、维护管理方便。酒精糟液厌氧处理,中温比较稳定而且相对较经济,因此本项目拟采用35℃的中温厌氧消化。该工程采用6座UBF反应器,其设计COD容
(m3・d),COD去除率为85%～积负荷为8kg
90%,每座UBF的总容积为600m3,有效容积为500m3,地上钢结构,直径8m,高12m。各个UBF出
3 主要处理构筑物及设备
3.1 固液分离机
厌氧处理前进行固液分离,是与传统酒精废醪处理的显著区别,其目的是为后续处理选用高效反应器创造条件,并有显著的经济效益。
固液分离选用板框式压滤机,型号为XMY8002u,共12台。该设备的优点是电耗低,自
水由溢流堰经出水槽汇集到两个出水管分别自流入两个沉淀池中。该反应器运行费用低,沼气产量高,操作及维护比较方便。
3.3 周期循环活性污泥反应器(CASS)
动化程度高,噪声小,滤饼含水率可调节,不受砂石的影响,一般分离后饲料含水率在70%左右,饲料回收率可在90%左右。为提高饲料价值,便于运输和贮存,进一步将饲料烘干,制成干蛋白饲料,选用一台管束式烘干机进行饲料烘干,其型号为产量大、水分蒸发量GZG型,其特点是热耗很低、
大且可干燥高水分物料,可连续生产也可间歇生产,比较适合本工程。3.2 UBF反应器
酒精废醪经过厌氧处理大部分有机物被去除,厌氧出水可生化性较差,因此选择效率高功能强的好氧生物处理技术是本废水能够达标排放的重要环节。本系统中好氧处理采用周期循环活性5]
污泥法(CASS)[4、技术,它是二种新型高效节能的好氧生物处理技术,具有以下特征:结构简单,基建费用与运行费用低。抗冲击负荷能力强,运行稳定,操作管理方便。处理效率高,出水水质好,脱氮除磷功能强。
该工程采用两个独立的CASS反应器已达到
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厌氧处理系统的核心设备——厌氧反应器采用处理高浓度可溶性有机废水的先进高效设备
3]
——厌氧复合床反应器(UBF)[2、,它兼有升流式
连续运行,每个反应器有效容积为540m3,尺寸为18.0m×6.0m×5.5m,其设计污泥负荷为0.4kgCOD (kgMLSS.d),污泥浓度为
3
3000mgMLSS L,日产污泥30m(含水率99%)。其运行周期为8h,进水4h,曝气2h,沉淀1h,排水1h。CASS反应器采用2台(1用l备)三叶罗茨风机鼓风曝气,采用可变微孔曝气器,该曝气器具有曝气效率高、氧转移充分、节能降耗、降低运行费
项目固液分离出水厌氧出水总出水标准
pH3.5823.766.8227.127.3827.62
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用等特点。
4 运行情况
该工程项目2001年5月建成之后,经过一年调试,运行基本稳定,处理效果也得到了设计的出
水指标,本工程于2002年10月由该地区环保局进行监测验收,环境保护监测站进行了每天4次连续3d的监测,监测结果见表1。
(rog CODcr L)[***********]53.72185300
wastewater
(mg BOD5 L)[1**********]1.92226.616.91258.76
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表1 工程运行监测结果
(mg ss L)[***********]92195200
另外,该工程可生产大量的高质量的蛋白饲
料和大量沼气,给该厂带来了可观的经济效益,被称之为保命工程,因为它解决了几百名下岗职工的再就业问题,也为该厂的发展指明了道路。
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