專利名稱：一種糖蜜酒精廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理方法，特別是涉及一種糖蜜酒精廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
糖蜜酒精廢水是以糖蜜為原料經(jīng)發(fā)酵后，發(fā)酵醪液在酒精初餾塔蒸餾出酒精后排 放的廢水。糖蜜酒精廢水排放量大，每生產(chǎn)1噸酒精排出的廢水為15-20噸，是制糖工業(yè)最 嚴重的污染源。糖蜜酒精廢水CODcr、 BODs濃度較高，屬于高濃度有機廢水。廢水色度高， 大多呈棕黑色，其中所含色素為類黑色素、棕色素，其主要成分為焦糖色素、酚類色素、多糖 分解產(chǎn)物和與氨基酸的濃聚產(chǎn)物等色素，難以被微生物所降解，耐溫、耐光照，放置時間延 長其色值不減。由于廢水顏色較深，直接排入水體會妨礙日光在水中的透射，不利于水生植 物及藻類的光合作用，其結(jié)果是減少了水生動物的食餌并降低了水中的溶解氧濃度，從而 影響了水生動物的生長。 糖蜜酒精廢水呈酸性，含有硫酸鹽及有機酸，腐蝕性強。這些有機酸和無機酸直接 排灌農(nóng)田不僅燒死莊稼，而且使土壤板結(jié)。 此外，糖蜜酒精廢水含有大量低分子化合物，如乳酸、丙三醇、乙醇和醋酸等，以及 大量的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素等有機物，氮、磷含量高，如果直接排放，會造成水 體富營養(yǎng)化。 目前國內(nèi)外主要采用的處理方法是廢液濃縮法和生化處理法。
濃縮法分為濃縮焚燒法和濃縮后綜合利用法。 濃縮焚燒法是國外廣泛采用的糖蜜酒精廢液治理方法。其原理是將廢液濃縮至一 定濃度，使熱值達到一定水平后，用專用的焚燒爐進行焚燒。但是糖蜜酒精廢液濃縮后噴入 蔗渣爐燃燒，易引起爐膛結(jié)焦，致使鍋爐熱效率明顯降低，因此經(jīng)常要停機清理爐焦，最終 使此法的試驗和運行難以維持。 糖蜜酒精廢液濃縮后再綜合利用的方法被認為是當(dāng)前較徹底的治理方案。將糖蜜 酒精廢水用石灰中和至pH7 7. 5，然后采用外加熱循環(huán)管外沸騰蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮。此 設(shè)備對這類粘度大，易結(jié)垢溶液的蒸發(fā)有較好的效果。蒸發(fā)冷凝下來的水可回用于酒精生 產(chǎn)。濃縮漿液摻入干蔗渣粉，經(jīng)干燥后可回收作肥料、飼料、水泥等。濃縮處理可實現(xiàn)廢液 的零排放，治理較為徹底。是目前國內(nèi)外比較推崇的治理方法。但該法設(shè)備投資大，濃縮的 能耗高，且還存在蒸發(fā)過程中設(shè)備腐蝕和積垢嚴重等問題。經(jīng)再處理工藝制成的產(chǎn)品質(zhì)量 常常不穩(wěn)定，缺乏競爭力，易使生產(chǎn)陷入困境而影響廢液的治理。對焚燒工藝，焚燒排出的 廢氣還需要再進行處理，焚燒技術(shù)并沒有達到成熟的階段。 糖蜜酒精廢水中的主要成分多為微生物可利用的營養(yǎng)物質(zhì)，廢水的可生化性好， 因此國內(nèi)外對此廢水較常采用生化法進行處理。根據(jù)這類廢水有機物濃度高的特點，采用 的方法主要是厭氧+好氧處理。生化法是目前糖蜜酒精廢水處理采用的最廣泛的方法，并 取得了一定的去除效果。但是仍然存在著不足之處厭氧處理時間較長，反應(yīng)器初次啟動 過程緩慢，由于廢水有機濃度高，廢水進入?yún)捬醴磻?yīng)前還需要稀釋。廢水中有較多硫酸根離
3子，造成厭氧效率較低、好氧負荷過高，同時厭氧法與好氧法對糖蜜酒精廢水的色度去除效 果并不明顯，因此探索一種操作簡便、處理效果好、投資少、運行費用低的糖蜜酒精廢水處 理方法是一個亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種生化效率高、操作簡單、處理費用低、可以
達到國家廢水綜合排放一級標準的糖蜜酒精廢水處理方法。 本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題本發(fā)明糖蜜酒精廢水處理方法的處理 工藝是首先將廢水進行預(yù)處理，提高廢水可生化性；再將經(jīng)預(yù)處理后的廢水進行兩級厭 氧處理，其中一級容積負荷為4-5kgC0D/m3 d，二級容積負荷12-15kgC0D/m3 d ;然后再將 厭氧處理后的廢水再進行好氧處理；最后將好氧處理后的廢水采用芬頓高級氧化法以及氣 浮進行深度氧化處理。 所述預(yù)處理的工藝步驟及要求是廢水進入污水處理站后先經(jīng)格柵攔截粗大懸浮 物，再進入冷卻塔將廢水溫度降至38-4(TC，冷卻塔出水自流進入集水井儲水，集水井內(nèi)廢 水用泵提升至沉淀池，在沉淀池前投加石灰和絮凝劑進行混凝沉淀，投加石灰使廢水PH值 調(diào)至中性，沉淀池的表面負荷為0. 7-0. 8mVm2 h，水力停留時間為2. 5_3h。
所述兩級厭氧處理的工藝步驟及要求是將經(jīng)預(yù)處理后的廢水自流入水解調(diào)節(jié)池 進行水解酸化，并與部分一級厭氧反應(yīng)器的出水混合；水解調(diào)節(jié)池廢水泵入可進行粗處理 的一級厭氧反應(yīng)器進行厭氧處理，一級容積負荷為4-5kgC0D/m3 'd，一級厭氧反應(yīng)器出水進 入循環(huán)池內(nèi)與二級厭氧反應(yīng)器的部分回流水進行混合，再將混合的廢水由泵泵入二級厭氧 反應(yīng)器內(nèi)進一步厭氧處理，二級容積負荷12-15kgC0D/m3 d。 所述好氧處理的工藝步驟及要求是將經(jīng)二級厭氧處理后的廢水流入好氧調(diào)節(jié) 池，好氧調(diào)節(jié)池水力停留時間為3-4h，好氧調(diào)節(jié)池廢水通過配水設(shè)備送至SBR池(序批式活 性污泥法)進行好氧處理，SBR池的容積負荷為0. 6-0. 8kgB0D/m3 d、池內(nèi)溶解氧濃度控制 為2. 0-2. 5mg/L、污泥濃度3500-4000mg/L， SBR池出水進入中間水池，中間水池的水力停留 時間為3-4h。 所述深度氧化處理的工藝步驟及要求是將經(jīng)好氧處理后的廢水由泵送至 Fenton (芬頓)氧化塔，同時向塔內(nèi)添加Fenton試劑，其中H202的加藥量與好氧出水COD質(zhì) 量比為2-3 : 1 ;Fe"與H^的摩爾比為1 : 18-20，水力停留時間為0. 5-lh ;經(jīng)Fenton氧 化塔處理后的廢水自流入氣浮機，同時在氣浮前投加堿調(diào)節(jié)廢水至中性，并由計量泵連續(xù) 投加PAM(聚丙烯酰胺)進行混凝，投加量按每1L廢水投加2mg PAM。 本發(fā)明的處理方法主要是采用預(yù)處理+兩級厭氧處理+好氧處理+深度處理的組 合工藝方法。廢水先經(jīng)過混凝沉淀預(yù)處理，可減少難降解物質(zhì)及抑制離子的濃度，以提高廢 水的可生化性；經(jīng)預(yù)處理后的水進入兩級厭氧處理工段，利用厭氧微生物降解水中大部分 有機物；厭氧出水再進行好氧處理，可進一步降解有機物；經(jīng)好氧處理后的水中還含有部 分難生化降解物質(zhì)，最后采用芬頓試劑高級氧化技術(shù)+氣浮進行深度處理，深度處理系統(tǒng) 可根據(jù)生化系統(tǒng)的處理效果通過調(diào)節(jié)加藥量來保證出水水質(zhì)達到排放要求。本發(fā)明處理方 法具有操作簡單、處理費用低、生化效率高、深度處理保證出水達標等優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明糖蜜酒精廢水處理方法的工藝流程圖。
具體實施例方式
結(jié)合附圖，本發(fā)明處理方法的具體工藝流程為糖蜜酒精廢水送至污水處理站后， 先通過格柵攔截粗大漂浮物，隨后進入冷卻塔使高溫的廢液溫度降低38-40°C ;冷卻塔出水
自流進入集水井，集水井內(nèi)廢水泵入沉淀池，在沉淀池前投加石灰和絮凝劑進行混凝沉淀，
投加石灰使廢水pH值至中性，同時石灰也有助于絮凝作用，通過混凝沉淀預(yù)處理可將一些 生物難降解的物質(zhì)及對生物有抑制作用的硫酸根等離子有效去除，從而提高廢水的可生化 性能。經(jīng)混凝沉淀預(yù)處理的廢水自流入水解調(diào)節(jié)池進行水解酸化，并與部分一級厭氧反應(yīng) 器出水混合以降低一級厭氧反應(yīng)器進水有機物及硫酸根離子濃度。水解調(diào)節(jié)池廢水泵入一 級厭氧反應(yīng)器進行厭氧處理，一級厭氧反應(yīng)器出水進入循環(huán)池內(nèi)與二級厭氧反應(yīng)器的部分 回流水進行混合，再將混合的廢水由泵泵入二級厭氧反應(yīng)器內(nèi)進一步厭氧處理，保證厭氧 出水達到好氧微生物能承受的水平，其中一級厭氧反應(yīng)器進行粗處理，二級厭氧反應(yīng)器進 行精處理，使廢水在兩個厭氧反應(yīng)器以不同的反應(yīng)條件形成不同的生物相，各生物相具有 專一性，可提高其去除效率，使厭氧段既能適應(yīng)高濃度進水又能具有較好的出水。經(jīng)二級 厭氧處理后的廢水流入好氧調(diào)節(jié)池，好氧調(diào)節(jié)池廢水通過配水設(shè)備送至SBR池進行好氧處 理，SBR池出水進入中間水池。從中間水池出來的廢水由泵送至Fenton氧化塔，同時向塔 內(nèi)添加Fenton試劑，經(jīng)氧化塔處理后的廢水自流入氣浮機，同時在氣浮前投加堿調(diào)節(jié)廢水 至中性，并由計量泵按每處理1L廢水需要2mg的量連續(xù)投加PAM進行混凝，使Fenton反應(yīng) 產(chǎn)生的鐵泥絮凝后在氣浮機中被去除，氣浮出水達標排放。
本發(fā)明處理方法涉及的設(shè)備或裝置的具體技術(shù)要求如下
(1)格柵 由于糖蜜酒精廢水中的大漂浮物和顆粒物都比較少，格柵攔截的污染物不多，選 用人工清渣方式；柵條間距5mm。
(2)冷卻塔 由于糖蜜酒精廢水溫度太高，超過微生物所能承受的范圍，需通過冷卻塔將廢水 溫度降至38-40°C，以使后續(xù)生化過程順利進行。
(3)集水井 經(jīng)過冷卻的廢水進入集水井調(diào)節(jié)水量，集水井廢水由提升泵輸送至沉淀池中。
(4)沉淀池 在沉淀池前加入石灰和絮凝劑，使廢水中的細小懸浮物絮凝，然后進入沉淀池沉 淀，以減少難降解物質(zhì)和抑制離子的濃度、提高廢水的可生化性。加石灰使廢水PH至中性， 絮凝劑可采用PAC(聚合氯化鋁)和PAM(聚丙烯酰胺)，其中PAC加藥量為80-100mg/L ;PAM 加藥量為2mg/L。沉淀池表面負荷0. 7-0. 8mVm2 h、水力停留時間2. 5-3h，池中設(shè)刮泥機。
(5)水解調(diào)節(jié)池 沉淀池上清液自流至水解調(diào)節(jié)池中。水解調(diào)節(jié)池給污水創(chuàng)造了 一定的兼性厭氧環(huán) 境進行水解酸化，發(fā)生厭氧處理的水解酸化過程，將難降解的物質(zhì)分解成容易降解的有機 底物，同時廢水由于酸化作用部分被轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸。 一級厭氧反應(yīng)器部分出水也進
5入水解調(diào)節(jié)池與原水混合以降低一級厭氧反應(yīng)器進水有機物及硫酸根離子濃度。水解調(diào)節(jié)
池水力停留時間為8-10h。
(6) —級厭氧反應(yīng)器 —級厭氧反應(yīng)器可采用UASB(上流式厭氧污泥床反應(yīng)器)，通過絮狀厭氧污泥降 解廢水中的有機物，對廢水進行較粗處理，減輕后續(xù)處理負荷。容積負荷為4-5kgC0D/m3 *d。
(5)循環(huán)池 —級厭氧反應(yīng)器出水流入循環(huán)池中，與部分二級厭氧反應(yīng)器出水進行混合，保證 二級厭氧反應(yīng)器上升流速并起穩(wěn)定水質(zhì)作用。
(6) 二級厭氧反應(yīng)器 二級厭氧反應(yīng)器可采用上流式多級厭氧反應(yīng)器，其為內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的一種， 通過厭氧顆粒污泥降解廢水中的有機物轉(zhuǎn)化為生物氣(沼氣)。 廢水自循環(huán)池泵入?yún)捬醴磻?yīng)器，電磁流量計和控制閥自動控制反應(yīng)器的進水，以 保持一個恒定的輸入流量。 厭氧反應(yīng)器的出水依靠重力作用溢流，在保證恒定的進水流量的條件下，一部分 出水經(jīng)反應(yīng)器立管分配進入循環(huán)池，與進水混合，另一部分出水溢流進入隨后的好氧處理 單元。 厭氧反應(yīng)器的上升流速為6-8m/h，容積負荷為12-15kgC0D/m3 d。
(7)好氧調(diào)節(jié)池 厭氧反應(yīng)器出水自流進入好氧調(diào)節(jié)池，對進入好氧處理前的廢水調(diào)節(jié)，保證進一 步穩(wěn)定水質(zhì)水量。好氧調(diào)節(jié)池水力停留時間為3-4h。
(8)SBR池 好氧調(diào)節(jié)池廢水通過配水設(shè)備送至SBR池中，進水流量通過配水設(shè)備調(diào)控。在SBR 池中，利用好氧微生物的作用，使廢水中有機物進一步降解，從而使廢水得以凈化，出水進 入中間水池。 SBR池底部設(shè)有由風(fēng)機將氣體送入曝氣軟管進行曝氣，上部設(shè)潷水器進行排水。 SBR池容積負荷為0. 6-0. 8kgB0D/m3 d、池內(nèi)溶解氧濃度控制為2. 0_2. 5mg/L、污泥濃度 3500-4000mg/L。
(9)中間水池 為了確保廢水以穩(wěn)定的流速和負荷進入Fenton氧化塔，設(shè)置中間水池，SBR出水 自流進入中間水池，中間水池水力停留時間為3-4h。
(10)Fenton氧化塔 本發(fā)明Fenton氧化塔可采用上流式多相廢水氧化塔，對廢水進行深度氧化處理， 該技術(shù)的主要原理是外加的H202氧化劑與Fe2+催化劑，即所謂的Fenton試劑，兩者在適當(dāng) 的PH下會反應(yīng)產(chǎn)生氫氧自由基(0H )，而氫氧自由基的高氧化能力與廢水中的有機物反 應(yīng)，可分解氧化有機物，進而降低廢水中生物難降解的C0D。 Fenton試劑的加藥量與好氧出水的COD相關(guān)，H202與好氧出水COD質(zhì)量比為 2-3 : 1 ;Fe"與H^2的摩爾比為1 : 18-20， Fenton氧化塔內(nèi)水力停留時間為0. 5-lh。
(11)氣浮機 氣浮機可采用淺層氣浮機。上流式多相廢水氧化塔出水自流至氣浮機，通過自控
6加堿系統(tǒng)調(diào)節(jié)廢水pH值至6. 5-7. 0，計量泵按2mg/L連續(xù)定量地加入PAM ;通過空壓機加壓 使溶氣系統(tǒng)中氣體極大限度地溶入水中，力求處于飽和態(tài)；溶氣水進入氣浮機，經(jīng)快速減壓 釋放在水中產(chǎn)生大量微細氣泡，若干氣泡粘附在水中絮凝好的雜質(zhì)顆粒表面上，形成整體 密度小于1的懸浮物，然后通過浮力使其上升至水面而使固液分離。氣浮機出水一部分回 流至溶氣系統(tǒng)中形成溶氣水，其他達標外排。
實施例1 廣西某糖蜜酒精廠采用本發(fā)明方法對該廠廢水進行處理，原水COD為100000mg/L 左右，設(shè)計處理量2000mVd，沉淀池表面負荷0. 7mVm2 h，水力停留時間2. 5h，水解調(diào)節(jié)池 水力停留時間8h，一級厭氧反應(yīng)器的容積負荷4kgC0D/m3 d，二級厭氧反應(yīng)器的容積負荷 12kgC0D/m3 d、上升流速為6m/h， SBR池的容積負荷0. 6kgB0D/m3 d，溶解氧2mg/L，污泥濃 度3500mg/L，好氧出水C0D平均為400mg/L，H^的加藥量與好氧出水C0D質(zhì)量比為2 : 1; Fe2+與H202的摩爾比為1 : 18，上流式多相廢水氧化塔內(nèi)水力停留時間為0. 5h，經(jīng)過氣浮 處理，出水的COD平均為95mg/L，達到國家廢水綜合排放一級標準。
實施例2 廣西某糖蜜酒精廠采用本發(fā)明方法對該廠廢水進行處理，原水COD為120000mg/ L左右，設(shè)計處理量1500mVd，沉淀池表面負荷0. 8m3/m2 h，水力停留時間3h，水解調(diào)節(jié)池 水力停留時間10h，一級厭氧反應(yīng)器的容積負荷5kgC0D/m3 d，二級厭氧反應(yīng)器的容積負荷 15kgC0D/m3 d、上升流速為8m/h， SBR池的容積負荷0. 8kgB0D/m3 d，溶解氧2. 5mg/L，污 泥濃度4000mg/L，好氧出水COD平均為380mg/L， H202的加藥量與好氧出水COD質(zhì)量比為 3 : 1 ; 62+與11202的摩爾比為1 : 20，上流式多相廢水氧化塔內(nèi)水力停留時間為lh，經(jīng)過 氣浮處理，出水的COD平均為92mg/L，達到國家廢水綜合排放一級標準。
權(quán)利要求
一種糖蜜酒精廢水處理方法，其特征在于它的處理工藝是首先將廢水進行預(yù)處理，提高廢水的可生化性；再將經(jīng)預(yù)處理后的廢水進行兩級厭氧處理，其中一級容積負荷為4-5kgCOD/m3·d，二級容積負荷12-15kgCOD/m3·d；然后再將厭氧處理后的廢水再進行好氧處理；最后將好氧處理后的廢水采用芬頓高級氧化法以及氣浮進行深度氧化處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖蜜酒精廢水處理方法，其特征在于，所述預(yù)處理的工藝步 驟及要求是廢水進入污水處理站后先經(jīng)格柵攔截粗大懸浮物，再進入冷卻塔將廢水溫度 降至38-40°C ，冷卻塔出水自流進入集水井儲水，集水井內(nèi)廢水用泵提升至沉淀池，在沉淀 池前投加石灰和絮凝劑進行混凝沉淀，投加石灰使廢水pH值調(diào)至中性，沉淀池的表面負荷 為0. 7-0. 8m3/m2 h，水力停留時間為2. 5_3h。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖蜜酒精廢水處理方法，其特征在于，所述兩級厭氧處理的 工藝步驟及要求是將經(jīng)預(yù)處理后的廢水自流入水解調(diào)節(jié)池進行水解酸化，并與部分一級 厭氧反應(yīng)器出水混合；水解調(diào)節(jié)池廢水泵入可進行粗處理的一級厭氧反應(yīng)器進行厭氧處 理，一級容積負荷為4-5kgC0D/m3 'd，一級厭氧反應(yīng)器出水進入循環(huán)池內(nèi)與二級厭氧反應(yīng)器 的部分回流水進行混合，再將混合的廢水由泵泵入二級厭氧反應(yīng)器內(nèi)進一步厭氧處理二級 容積負荷12-15kgC0D/m3 d。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖蜜酒精廢水處理方法，其特征在于，所述好氧處理的工 藝步驟及要求是將經(jīng)二級厭氧處理后的廢水流入好氧調(diào)節(jié)池，好氧調(diào)節(jié)池水力停留時間 為3-4h，好氧調(diào)節(jié)池廢水通過配水設(shè)備送至SBR池進行好氧處理，SBR池的容積負荷為 0. 6-0. 8kgB0D/m3 d、池內(nèi)溶解氧濃度控制為2. 0-2. 5mg/L、污泥濃度3500-4000mg/L， SBR 池出水進入中間水池，中間水池的水力停留時間為3-4h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖蜜酒精廢水處理方法，其特征在于，所述深度氧化處理 的工藝步驟及要求是將經(jīng)好氧處理后的廢水由泵送至Fenton氧化塔，同時向塔內(nèi)添加 Fenton試劑，其中H202的加藥量與好氧出水COD質(zhì)量比為2 3 : 1 ;Fe2+與H202的摩爾比 為l : 18 20，水力停留時間為0.5-lh;經(jīng)Fenton氧化塔處理后的廢水自流入氣浮機，同 時在氣浮前投加堿調(diào)節(jié)廢水至中性，并由計量泵連續(xù)投加PAM進行混凝，投加量按每1L廢 水投加2mg PAM。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種糖蜜酒精廢水的處理方法，該處理方法的具體工藝是首先將廢水進行混凝沉淀預(yù)處理；再將經(jīng)預(yù)處理后的廢水進行兩級厭氧處理；然后再將厭氧處理后的廢水再進行好氧處理；最后將好氧處理后的廢水采用芬頓高級氧化法以及氣浮進行深度氧化處理。本發(fā)明處理方法具有操作簡單、處理費用低、生化效率高、深度處理保證出水達標等優(yōu)點。
文檔編號C02F1/52GK101759316SQ20101004562
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者周永信, 楊崎峰, 陸立海, 陳永利 申請人:廣西博世科環(huán)保科技有限公司