專利名稱:瓜干還原糖生產(chǎn)過程中廢液的處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種瓜干還原糖生產(chǎn)過程中廢液的處理系統(tǒng)，廢液儲(chǔ)罐與導(dǎo)流槽一端連接，導(dǎo)流槽的底端與多級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)的底部貫通，三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)最后一級(jí)好氧池的頂部與生物流化床連接，生物流化床另一端與陶瓷膜污水處理裝置連接，生物流化床、陶瓷膜污水處理裝置、三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)的污泥分離出口均連接至活性污泥分離濃縮裝置。廢液經(jīng)過導(dǎo)流槽依次經(jīng)多級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)、生物流化床、陶瓷膜污水處理裝置處理后回用做調(diào)漿用水，系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥經(jīng)濃縮、干燥處理獲得干泥。本實(shí)用新型具有高度環(huán)保，資源利用率高，處理效果高，抗沖擊力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制的特點(diǎn)。
【專利說明】瓜干還原糖生產(chǎn)過程中廢液的處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬環(huán)保處理技術(shù)，涉及高濃度有機(jī)廢水的處理、回用。特別涉及瓜干還原糖生產(chǎn)廢液全糟厭氧-好氧-生物流化床協(xié)同處理工藝系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]我國是還原糖生產(chǎn)大國，生產(chǎn)工藝以淀粉質(zhì)原料水解法為主，作為發(fā)展還原糖生產(chǎn)的主要原料，瓜干作為現(xiàn)階段成本較低，可以大規(guī)模種植的非糧原料，發(fā)展前景較好。但是其生產(chǎn)過程中的廢液是一種高濃度的有機(jī)廢水，其主要成分是未分解淀粉、纖維和果膠質(zhì)等成份，其COD含量平均高達(dá)50000mg/L，懸浮物含量30000mg/L，pH維持在4左右，每噸還原糖的生產(chǎn)將會(huì)產(chǎn)生約12噸左右的廢液。該廢液若不經(jīng)過處理將會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的危害。
[0003]目前瓜干生產(chǎn)過程中的廢液主要以厭氧工藝處理，其中厭氧處理方法對(duì)廢水的固液分離預(yù)處理要求較高，固液分離處理器在分離后仍含有相當(dāng)高的固形物，不利于后續(xù)高溫厭氧處理。全糟厭氧處理方法雖然對(duì)廢液中的固形物濃度高低沒有硬性要求，但是由于未經(jīng)預(yù)處理，而直接進(jìn)行廢液的厭氧處理，會(huì)出現(xiàn)分離時(shí)設(shè)備有機(jī)負(fù)荷(高溫時(shí)可達(dá)9kg/m3.d左右)過大，投資增多、處理效果不理想等問題。
[0004]另外，在現(xiàn)有的處理工藝中，大部分應(yīng)用的是人工生物膜MBR，該生物膜價(jià)格高，耗資巨大，雖然可以防止運(yùn)行中出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象等特性，但也將對(duì)水域生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和使用功能造成影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本申請(qǐng)的目的在于提供一種瓜干還原糖生產(chǎn)工藝中的廢液處理系統(tǒng)，與還原糖的生產(chǎn)過程有機(jī)結(jié)合，形成完整的體系，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作；
[0006]本申請(qǐng)的另一個(gè)目的在于提供一種瓜干還原糖工藝中的廢液處理工藝，對(duì)廢液的有機(jī)物、氨氣、固形物有較尚去除效率，經(jīng)處理后獲得的達(dá)標(biāo)中水，COD去除率在300mg/L，可以直接用做生產(chǎn)過程的調(diào)漿用水，實(shí)現(xiàn)廢水二次利用，減少了系統(tǒng)的整體廢水排放量，節(jié)能環(huán)保。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0008]一種瓜干還原糖生產(chǎn)過程中廢液的處理系統(tǒng)，廢液儲(chǔ)罐通過管道與導(dǎo)流槽一端連接，導(dǎo)流槽的底端與三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)的底部貫通，該三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)最后一級(jí)好氧池的頂部與生物流化床連接，生物流化床另一端通過管線(管線上設(shè)有泥漿泵)與陶瓷膜污水處理裝置連接，生物流化床、陶瓷膜污水處理裝置、三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)底部的污泥分離出口均連接至活性污泥分離濃縮裝置。
[0009]每級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)包括一個(gè)頂部經(jīng)可調(diào)式溢水堰相互貫通的厭氧池和好氧池；相鄰級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)之間底部貫通，通過調(diào)整溢水堰高度控制厭氧池水位高度、出水流量和厭氧池作用時(shí)間。
[0010]其中，在一級(jí)好氧池和一級(jí)厭氧池之間，二級(jí)好氧池和二級(jí)厭氧池之間，均設(shè)有污泥回流系統(tǒng)；第三級(jí)好氧池底部呈現(xiàn)兩側(cè)向中間向下傾斜150的坡度，且出水口設(shè)置在第三級(jí)好氧池靠近頂部的位置。
[0011]在每級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)的厭氧池內(nèi)均設(shè)置攪拌器；好氧池底部布置均曝氣裝置，曝氣裝置連接溫度控制系統(tǒng)。
[0012]一種瓜干還原糖生產(chǎn)過程中廢液的處理工藝，步驟如下:
[0013](I)糟液儲(chǔ)罐儲(chǔ)存的廢液在泵的作用下，經(jīng)過導(dǎo)流槽輸入三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)的底部；
[0014](2)在三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)內(nèi)，污水經(jīng)三次厭氧、好氧處理后，從最后一級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)頂部的出水口依次輸入生物流化床、陶瓷膜污水處理裝置處理；
[0015]在該步驟中，污水經(jīng)過每級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)中厭氧池和好氧池之間的可調(diào)式溢水堰從厭氧池輸入至相鄰的好氧池；并從相鄰級(jí)的有氧厭氧系統(tǒng)底部的貫通通道輸入到下一級(jí)的有氧厭氧系統(tǒng)；
[0016]在每個(gè)厭氧池設(shè)置的間歇運(yùn)行的攪拌器，以促進(jìn)糟液中有機(jī)物與厭氧微生物充分接觸，為厭氧微生物提供充沛的營養(yǎng)，促進(jìn)厭氧微生物的生長繁殖，同時(shí)也加速了有機(jī)物的分解；
[0017]在每個(gè)好氧池底部均設(shè)置曝氣裝置，曝氣裝置連接溫控系統(tǒng)，可以保證不同季節(jié)的池內(nèi)溫度恒定；
[0018](3)經(jīng)陶瓷膜污水處理裝置處理后的污水達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)，返回還原糖生產(chǎn)工藝的調(diào)漿步驟，用于還原糖生產(chǎn)過程的調(diào)漿用水；三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)、生物流化床、陶瓷膜污水處理裝置產(chǎn)生的污泥經(jīng)底部的污泥出口均輸送至活性污泥分離濃縮裝置進(jìn)行污泥濃縮、干燥處理；
[0019]一級(jí)好氧池與一級(jí)厭氧池、二級(jí)好氧池與二級(jí)厭氧池之間設(shè)有污泥回流泵，通過回流使污泥在反硝化菌作用下利用污水中的有機(jī)物作碳源，將內(nèi)循環(huán)混合液中帶入的大量Ν03-Ν和Ν02-Ν還原為Ν2，并釋放到大氣中，從而達(dá)到脫氮的目的。具體操作中應(yīng)注意:(I)保持回流量恒定；(2)保持剩余污泥排放量恒定；(3)回流比和回流量均需要隨時(shí)調(diào)整。操作時(shí)盡可能穩(wěn)定回流污泥量，可根據(jù)好氧池污泥層的高度做小范圍調(diào)節(jié)，通過調(diào)整好氧池污泥層的高度，控制回流量恒定。
[0020]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021](I)采用三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)、生物流化床聯(lián)合處理方式，對(duì)于廢液的有機(jī)物、氨氮、固形物有較高去除效率；
[0022](2)瓜干還原糖生產(chǎn)過程中冷排降溫步驟中產(chǎn)生的廢水與經(jīng)過廢液處理系統(tǒng)陶瓷膜處理后的達(dá)標(biāo)中水混合后回用于瓜干調(diào)漿工序，減少了系統(tǒng)廢液的總量排放，減輕了后續(xù)工段的環(huán)保壓力。
[0023](3)活性污泥分離濃縮裝置對(duì)三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)的第三級(jí)好氧池、生物流化床、陶瓷膜污水處理裝置產(chǎn)生的污泥濃縮處理，提高了利用效率。
[0024](4)陶瓷膜污水處理裝置的處理水一方面可直接回用，另一方面經(jīng)其處理后的廢水也可作為RO脫鹽處理的預(yù)處理工藝，同時(shí)大大降低了水處理成本，和其它的有機(jī)膜、無機(jī)膜相比，具有膜通量大、可反沖、全自動(dòng)操作等優(yōu)勢。
[0025]綜上所述，該廢液處理系統(tǒng)與還原糖的生產(chǎn)過程有機(jī)結(jié)合，形成完整的體系，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作；經(jīng)處理后獲得的達(dá)標(biāo)中水，COD去除率在300mg/L，可以直接用做生產(chǎn)過程的調(diào)漿用水，實(shí)現(xiàn)廢水二次利用，相較于傳統(tǒng)工藝，自來水用量減少85%。

【附圖說明】

[0026]圖1瓜干還原糖工藝產(chǎn)生廢液的處理工藝流程；
[0027]圖2瓜干還原糖生產(chǎn)工藝流程及槽液處理流程圖；
[0028]附圖中主要附圖標(biāo)記的說明:糟液儲(chǔ)罐-1，泵2-1、2_2，一級(jí)厭氧池3、一級(jí)好氧池4、曝氣裝置5-1、5-2、5-3，二級(jí)厭氧池6，二級(jí)好氧池7，三級(jí)厭氧池8，三級(jí)好氧池9，攪拌器10，污泥回流泵11，風(fēng)機(jī)12，出水口 13，生物流化床14，污泥分離出口 15、25、18，陶瓷膜污水處理裝置16，凈化水排放口 17，活性污泥分離濃縮裝置19，脫水污泥排放口 20，導(dǎo)流槽21，可調(diào)式溢水堰22-1、22-2、22-3。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型專利進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0030]圖1瓜干還原糖工藝產(chǎn)生廢液的處理工藝流程；圖2瓜干還原糖生產(chǎn)工藝流程及槽液處理流程圖。
[0031]如圖1所示，一種瓜干還原糖生產(chǎn)過程中廢液的處理系統(tǒng)，廢液儲(chǔ)罐I通過管道與導(dǎo)流槽21連接，導(dǎo)流槽21的底部與三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)的底部貫通，以減少糟液對(duì)厭氧池的沖擊，增加糟液與厭氧微生物的反應(yīng)時(shí)間，提高處理效果。該三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)的第三級(jí)好氧池9頂部出水口 13與生物流化床14連接，生物流化床14另一端通過管線與陶瓷膜污水處理裝置16連接，生物流化床14、陶瓷膜污水處理裝置16、三級(jí)好氧池9底部的污泥分離出口 15、25、18均連接至活性污泥分離濃縮裝置19。第三級(jí)好氧池9出水口采用高位出水，其目的在于減少出水中有機(jī)物含量，從而降低生物流化床14的處理負(fù)荷。
[0032]每級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)包括一個(gè)頂部經(jīng)可調(diào)式溢水堰相互貫通的厭氧池和好氧池；相鄰級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)之間底部貫通。即，在一級(jí)厭氧池3與一級(jí)好氧池4之間、二級(jí)厭氧池6與二級(jí)好氧池7之間、三級(jí)厭氧池8與三級(jí)好氧池9之間分別設(shè)置可調(diào)式溢水堰22-1、22-2、22-3，可以通過調(diào)整溢水堰高度來控制厭氧池出水流量和廢液在每級(jí)厭氧池的作用時(shí)間，同時(shí)保持厭氧池水位在一定高度，促進(jìn)厭氧微生物生長。因此，在相鄰級(jí)的有氧厭氧系統(tǒng)之間，污水均是從底部首先進(jìn)入?yún)捬醭兀缓髲捻敳靠烧{(diào)式溢水堰流至同級(jí)的好氧池，增加了污水在處理系統(tǒng)的行程，增加污水與微生物的作用時(shí)間，促進(jìn)有機(jī)物的分解。
[0033]在每級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)的厭氧池內(nèi)均設(shè)置間歇運(yùn)行的攪拌器，促進(jìn)糟液有機(jī)物與厭氧微生物充分接觸，為厭氧微生物提供充沛的營養(yǎng)，促進(jìn)厭氧微生物的生長繁殖，同時(shí)也加速了有機(jī)物的分解。一級(jí)好氧池4、二級(jí)好氧池7和三級(jí)好氧池9底部分別設(shè)置曝氣裝置5-1、5-2、5-3，曝氣裝置同時(shí)連接至風(fēng)機(jī)12，在風(fēng)機(jī)前段有溫控裝置，使風(fēng)機(jī)出口溫度始終保持在30°C左右，其目的在于向各級(jí)好氧池輸送恒溫氧氣，促進(jìn)好氧池污水內(nèi)部翻滾和物質(zhì)能量交換，有利于好氧微生物與有機(jī)物結(jié)合，促進(jìn)有機(jī)物的分解。
[0034]在一級(jí)好氧池4和一級(jí)厭氧池3之間，二級(jí)好氧池7和二級(jí)厭氧池6之間，均設(shè)有污泥回流系統(tǒng)，通過回流使污泥在反硝化菌作用下利用污水中的有機(jī)物作碳源，將內(nèi)循環(huán)混合液中帶入的大量N03-N和N02-N還原為N2，并釋放到大氣中，從而達(dá)到脫氮的目的。具體操作中應(yīng)注意:(I)保持回流量恒定；(2)保持剩余污泥排放量恒定；(3)回流比和回流量均需要隨時(shí)調(diào)整。操作時(shí)盡可能穩(wěn)定回流污泥量，可根據(jù)好氧池污泥層的高度做小范圍調(diào)節(jié)，通過調(diào)整好氧池污泥層的高度，控制回流量恒定。第三級(jí)好氧池9底部呈現(xiàn)向污泥分離出口 18傾斜15ο的坡度，且出水口設(shè)置在第三級(jí)好氧池靠近頂部的位置，這樣污泥沉積于底部，便于通過污泥排放口 18，將系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥通過管線輸送給活性污泥分離濃縮裝置19。
[0035]生物流化床14與陶瓷膜污水處理裝置16的連接管線、廢液儲(chǔ)罐I與導(dǎo)流槽21的連接管線上均設(shè)置泵，為此段系統(tǒng)液體輸送提供動(dòng)力。
[0036]一種瓜干還原糖生產(chǎn)過程中廢液的處理工藝，步驟如下:
[0037](I)糟液儲(chǔ)罐I儲(chǔ)存的廢液在泵2-1的作用下，經(jīng)過導(dǎo)流槽21輸入三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)的底部；
[0038](2)在三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)內(nèi)，污水經(jīng)三次厭氧池、好氧池處理后，從最后一級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)頂部的出水口依次輸入生物流化床14、陶瓷膜污水處理裝置16 ;在該步驟中，污水經(jīng)過每級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)中厭氧池和好氧池之間的可調(diào)式溢水堰從厭氧池輸入至相鄰的好氧池；并從相鄰級(jí)的有氧厭氧系統(tǒng)底部的貫通通道輸入到下一級(jí)的有氧厭氧系統(tǒng)；
[0039](3)經(jīng)陶瓷膜污水處理裝置16處理后的污水達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)，返回還原糖生產(chǎn)工藝的調(diào)漿步驟，用于還原糖生產(chǎn)過程的調(diào)漿用水；第三級(jí)好養(yǎng)池9、生物流化床14、陶瓷膜污水處理裝置16產(chǎn)生的污泥經(jīng)各自底部的污泥出口輸送至活性污泥分離濃縮裝置19進(jìn)行污泥濃縮、干燥處理，使污泥脫水率達(dá)到85?90%，達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的；
[0040]生物流化床14采用間歇處理方式，污水在生物流化床停留時(shí)間為16-45min，增加微生物與有機(jī)物接觸時(shí)間，促進(jìn)好氧微生物生長，從而促進(jìn)污水中有機(jī)物的分解。
[0041]實(shí)施例1
[0042]在該實(shí)施例中，一級(jí)厭氧池3內(nèi)的攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速是5rpm，每運(yùn)行40min停運(yùn)80min ；
[0043]每級(jí)好氧池底部曝氣裝置連接2臺(tái)風(fēng)機(jī)，流量控制在20-500m/min，壓力一般控制在3500-2000()mmH20 ;運(yùn)行環(huán)境溫度影響著風(fēng)機(jī)工作狀況，鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)氣溫為20°C，每升高1°C，出口壓力會(huì)下降20mmH20左右。夏季氣溫為38°C時(shí)，出口壓力就會(huì)下降360mmH20。應(yīng)根據(jù)使用現(xiàn)場的具體情況，設(shè)定風(fēng)機(jī)參數(shù)，考慮到氣溫變化對(duì)風(fēng)機(jī)出口壓力的影響，當(dāng)風(fēng)機(jī)使用地日極限溫度Tmax>37°C時(shí)，按20mmH20/rC對(duì)進(jìn)氣端壓力進(jìn)行補(bǔ)償。
[0044]在曝氣裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)后30min打開污泥分離出口 18閥門，通過泥漿泵輸送到活性污泥分離濃縮裝置中。
[0045]生物流化床14的使用過程中，首先將砂或無煙煤、活性炭填充到填料層，作為生物膜載體。開啟閥門使廢水自下向上流過砂床并在載體層均勻流動(dòng)，控制廢水呈現(xiàn)穩(wěn)定流態(tài)，設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行階段逐漸加大單位時(shí)間生物膜同廢水的接觸面積，使得供氧充分均勻，并利用填料沸騰狀態(tài)強(qiáng)化廢水生物處理過程的構(gòu)筑物形成。當(dāng)構(gòu)筑物在填料層表面積超過3300m2/m3時(shí)，填料上生長的生物膜會(huì)有部分脫落，脫落產(chǎn)生的污泥通過底部出口輸送到活性污泥分離濃縮裝置19中。正常運(yùn)行狀態(tài)下砂床中混合液懸浮固體濃度達(dá)8000-40000mg/L，氧的利用率超過90%，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)空床停留時(shí)間為16-45min時(shí)BOD和氮的去除率均大于90%，此時(shí)填料粒徑為1mm，膨脹率為100%，B0D5負(fù)荷16.6kg/ (m3.d)，此階段生物流化床工藝效率最高，其對(duì)污水中硝化、脫氮、除磷作用效率最好。
[0046]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型專利的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定為實(shí)用新型專利具體實(shí)施只局限于上述這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型專利所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型專利構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.瓜干還原糖生產(chǎn)過程中廢液的處理系統(tǒng)，其特征在于:廢液儲(chǔ)罐(I)通過管道與導(dǎo)流槽(21)—端連接，導(dǎo)流槽(21)的底端與多級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)的底部貫通，該多級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)最后一級(jí)好氧池的頂部與生物流化床(14)連接，生物流化床(14)另一端通過管線與陶瓷膜污水處理裝置(16)連接，生物流化床(14)、陶瓷膜污水處理裝置(16)、三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)底部的污泥分離出口均連接至活性污泥分離濃縮裝置(19); 每級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)包括一個(gè)頂部經(jīng)可調(diào)式溢水堰相互貫通的厭氧池和好氧池；相鄰級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)之間底部貫通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓜干還原糖生產(chǎn)過程中廢液的處理系統(tǒng)，其特征在于在一級(jí)好氧池(4)和一級(jí)厭氧池(3)之間，二級(jí)好氧池(7)和二級(jí)厭氧池(6)之間，均設(shè)有污泥回流系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓜干還原糖生產(chǎn)過程中廢液的處理系統(tǒng)，其特征在于第三級(jí)好氧池(9)底部呈現(xiàn)兩側(cè)向中間向下傾斜，且出水口設(shè)置在第三級(jí)好氧池靠近頂部的位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓜干還原糖生產(chǎn)過程中廢液的處理系統(tǒng)，其特征在于包括三級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓜干還原糖生產(chǎn)過程中廢液的處理系統(tǒng)，其特征在于在每級(jí)有氧厭氧系統(tǒng)的厭氧池內(nèi)均設(shè)置攪拌器；好氧池底部布置均曝氣裝置，曝氣裝置連接溫度控制系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】C02F9-14GK204281499SQ201420598080
【發(fā)明者】梁峙, 梁驍, 倪振威, 馬捷 [申請(qǐng)人]徐州工程學(xué)院