專利名稱：色拉油加工廢水處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于色拉油加工廢水處理的方法和裝置。
20世紀(jì)90年代以來，色拉油在我國的需求量急劇上升，目前色拉油已在我國的食用油中占有主導(dǎo)地位。但在色拉油的精煉過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水對我國的水環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。色拉油加工廢水是指對大豆壓榨或溶劑提取所得的毛油進(jìn)行皂化、水洗等工藝處理時所產(chǎn)生的廢水。此廢水中主要污染物為皂角，其水質(zhì)特點(diǎn)為高化學(xué)需氧量(COD)、高含油量等。國內(nèi)色拉油加工廢水的水質(zhì)為國內(nèi)色拉油加工廢水水質(zhì)特征指標(biāo)濃度(mg/L)指標(biāo)濃度(mg/L)COD 20000以上pH值 8.5以上油 10000以上BOD/COD0.5～0.6目前國內(nèi)外處理色拉油加工廢水主要方法由于色拉油加工廢水含油量高難于用活性污泥工藝或厭氧工藝直接處理，需通過預(yù)處理先去除其中的油分。國內(nèi)處理此種廢水主要采用以下工藝色拉油加工廢水→物化法預(yù)處理除油→活性污泥工藝或厭氧工藝色拉油加工廢水經(jīng)物化法預(yù)處理(主要方法包括酸化破乳、重力分離、氣浮、混凝等)除油。因?yàn)樯图庸U水中含有大量脂肪酸成分，酸化破乳除油比較有效，也是廢水處理中最常用的工藝。酸化除油一般先將廢水的pH調(diào)整到2左右，然后通過浮選的辦法將浮上來的油層去除。如果條件控制得比較好，經(jīng)此工藝處理后污水含油量可降至50～100mg/L，COD可去除70到80％，出水經(jīng)pH調(diào)整后可以直接利用活性污泥法或厭氧生物法進(jìn)行處理。但是，以酸化除油為代表的物化預(yù)處理方法存在許多問題。(1)工藝復(fù)雜、成本高。以現(xiàn)場較為常用的酸化除油為例，在pH調(diào)節(jié)過程中酸堿消耗量非常大，增大了處理成本；(2)對后續(xù)處理影響較大。酸堿中和后鹽濃度較高，往往導(dǎo)致后續(xù)生物處理微生物活性的抑制。一旦預(yù)處理發(fā)生故障，更會對后續(xù)生物處理造成難以恢復(fù)的破壞；(3)預(yù)處理除油所得油泥后處理非常困難且成本較高。
為了克服上述預(yù)處理方法中存在的缺點(diǎn)，本方法發(fā)明者采用酵母菌預(yù)處理方法處理色拉油加工廢水，其工藝為(如圖例1和圖例2所示)調(diào)節(jié)池(1)中的色拉油加工廢水經(jīng)計量泵送入曝氣池(2)中進(jìn)行生物處理，曝氣池中通過曝氣系統(tǒng)(3)供氧，曝氣池出水自流至沉淀池中液固分離，沉淀后的酵母污泥通過回流系統(tǒng)返回曝氣池(2)中，而剩余污泥則從沉淀池(5)底部排出，澄清上清液即酵母處理液從沉淀池(5)上部自流排出。酵母處理出水可通過接觸氧化池(6)或常規(guī)活性污泥池處理后達(dá)標(biāo)排放。
本發(fā)明提供的色拉油加工廢水處理工藝的核心部分是利用從自然界中篩選得到的酵母菌對高濃度存在的脂肪酸、甘油酯及其它有機(jī)物進(jìn)行高效分解，使該廢水中的大部分有機(jī)污染物得到去除，然后在利用常規(guī)的好氧生物處理法對廢水進(jìn)行進(jìn)一步的處理實(shí)現(xiàn)廢水排放達(dá)標(biāo)。在酵母菌的培養(yǎng)過程中，通過適當(dāng)?shù)臈l件控制可以使酵母菌成為優(yōu)勢菌，最終獲得沉降性較好的高濃度污泥。酵母菌對高滲透壓環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，在好氧的條件下對高含油廢水有很好的處理能力，而且，酵母菌在有機(jī)物降解速度上明顯高于活性污泥法中的活性污泥，因此，非常適合于用來對色拉油廢水進(jìn)行前處理。但是，由于酵母菌對廢水的處理一般不很徹底，其出水需要利用如活性污泥法等常規(guī)的好氧生物處理法進(jìn)行進(jìn)一步的處理才能達(dá)標(biāo)。
在形式上酵母菌處理與常規(guī)的活性污泥法很類似，需要在處理過程中進(jìn)行供氧，同時還要對菌體進(jìn)行分離并將大部分菌體回流到酵母菌反應(yīng)器中。酵母菌技術(shù)的最大特點(diǎn)是，在處理過程中所用的酵母菌必須通過利用選擇性培養(yǎng)基從廢水環(huán)境中進(jìn)行篩選分離得到，并且要利用微生物培養(yǎng)的方式培養(yǎng)到一定的生物量之后投入到反應(yīng)池中。因?yàn)榻湍妇两敌员容^好，酵母菌反應(yīng)池中菌體濃度可維持在10000mg/L左右，其容積負(fù)荷可控制在5-10kg COD/(m3·d)，而酵母菌處理之后的活性污泥反應(yīng)池的條件基本上與常規(guī)的活性污泥法相同。
因?yàn)榻湍妇趶U水處理過程中不斷增殖，因此，會不斷產(chǎn)生剩余酵母菌。因?yàn)榻湍妇鞍缀亢芨?，廢水不含有害成分，酵母菌也基本上沒有致病菌，所以廢水處理過程中產(chǎn)生的剩余酵母菌可以直接作為動物飼養(yǎng)的蛋白源，通過適當(dāng)?shù)母稍锍绦颍部芍瞥蓡渭?xì)胞蛋白飼料。
本發(fā)明的實(shí)施方式比較靈活，圖例1所示的是利用懸浮酵母菌進(jìn)行廢水處理的方式，根據(jù)具體情況也可以使用接觸氧化的方式或其它方式。利用懸浮酵母菌進(jìn)行處理的方式比較適合廢水濃度比較高的場合，其優(yōu)點(diǎn)是出水懸浮物較少，而且有利于剩余酵母菌的資源回收，在進(jìn)水方式上既可以是連續(xù)進(jìn)水也可以是序批式。接觸氧化方式比較適合于有機(jī)物濃度較低的情況，其特點(diǎn)是系統(tǒng)比較簡便。同樣，用于后處理的生物處理工藝既可以是普通活性污泥法，也可以是接觸氧化或其它類型的好氧生物處理法。
與現(xiàn)有色拉油加工廢水工藝相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)(1)省去大量的酸堿消耗尤其是堿的消耗，降低了成本；(2)處理效果穩(wěn)定，出水鹽濃度低，后續(xù)活性污泥法能順利進(jìn)行；(3)剩余酵母可回收作單細(xì)胞蛋白，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化；(4)沒有難以處理的油泥的產(chǎn)生。
應(yīng)用實(shí)例實(shí)例1實(shí)例1為本發(fā)明實(shí)施方案實(shí)例之一，但本專利不僅限于此。
某色拉油加工廠廢水，來水水質(zhì)COD 5300mg/L，油(石油醚萃取物)2200mg/L。本實(shí)例實(shí)施過程中采用的酵母菌為從該工廠廢水中篩選得到的酵母菌混合菌，曝氣池為有效容積為12升的有機(jī)透明容器，池底設(shè)置有陶瓷曝氣頭。廢水處理的工藝流程見附

圖1，廢水由原水槽泵入曝氣池，池中酵母菌污泥濃度為5000mg/L，處理溫度25-30℃，曝氣池停留時間8小時。曝氣池出水流入一圓柱形重力沉淀池，處理水溢流排出，沉淀池底部的酵母菌污泥經(jīng)過一臺泵返回曝氣池。沉淀池停留時間3h。經(jīng)過上述工藝處理其出水水質(zhì)為色拉油加工廢水經(jīng)處理裝置處理后水質(zhì)情況
實(shí)例2實(shí)例2為本發(fā)明實(shí)施方案實(shí)例之一，但本專利不僅限于此。
某色拉油加工廠廢水，來水水質(zhì)COD 7300mg/L，油(石油醚萃取物)2800mg/L。本實(shí)例實(shí)施過程中采用的酵母菌為從該工廠廢水中篩選得到的酵母菌混合菌，曝氣池為有效容積為12升的有機(jī)透明容器，池底設(shè)置有陶瓷曝氣頭。廢水處理的工藝流程見附圖2。廢水由原水槽泵入曝氣池，池中酵母菌污泥濃度為7500mg/L，處理溫度23-25℃，曝氣池停留時間10小時。曝氣池出水流入一圓柱形重力沉淀池，處理水溢流排出，沉淀池底部的酵母菌污泥經(jīng)過污泥泵返回曝氣池。沉淀池停留時間3h。酵母菌處理系統(tǒng)出水流入15L活性污泥接觸氧化池，水力停留時間13小時，出水直接排放。經(jīng)過上述工藝處理其出水水質(zhì)為色拉油加工廢水經(jīng)處理裝置處理后水質(zhì)情況
權(quán)利要求
1對于色拉油加工過程中產(chǎn)生的高含油廢水，在好氧條件下用以酵母菌為主體的微生物群進(jìn)行處理之后再利用以細(xì)菌為主體的微生物群在好氧條件下進(jìn)行進(jìn)一步的處理以實(shí)現(xiàn)廢水排放達(dá)標(biāo)的色拉油加工廢水處理方法。
2至少由用于去除油份等主要有機(jī)成分的酵母菌反應(yīng)池、用于酵母菌分離的沉淀池、用于去除廢水中剩余有機(jī)物的活性污泥反應(yīng)池以及用于活性污泥分離的沉淀池等組成的色拉油加工廢水處理裝置。
3利用廢水處理過程中產(chǎn)生的剩余酵母菌生產(chǎn)細(xì)胞蛋白的色拉油加工廢水處理方法。
全文摘要
色拉油加工廢水一般是在利用物化方法將其中的高濃度油分去除之后再進(jìn)行生物處理,存在著工藝復(fù)雜、成本高、產(chǎn)生的油泥處置困難等弊端。本發(fā)明提供了一種在好氧條件下先利用酵母菌對該類廢水進(jìn)行預(yù)處理,去除廢水中大部分油和COD之后再用常規(guī)的好氧生物處理法對廢水進(jìn)行進(jìn)一步處理使出水達(dá)標(biāo)的工藝。酵母菌從自然界中篩選得到。與原工藝相比本發(fā)明的方法具有成本低、效果穩(wěn)定、剩余酵母可回收等優(yōu)點(diǎn),有較好的應(yīng)用前景。
文檔編號C02F3/02GK1380262SQ0111055
公開日2002年11月20日 申請日期2001年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月12日
發(fā)明者楊敏, 鄭少奎, 劉芳, 高迎新, 呂文洲 申請人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心