專(zhuān)利名稱(chēng)：一種發(fā)酵酒精生產(chǎn)廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理方法，特別是一種用于酒精廠中發(fā)酵酒精生產(chǎn)的廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
酒精生產(chǎn)中，水是重要的原料，根據(jù)原料不同(木薯、玉米、大麥和大米等)，添加水比例各有不同，一般在原料總量的3倍左右。以年產(chǎn)10萬(wàn)噸的酒精廠為例，年消耗工藝水達(dá)100多萬(wàn)立方米，年產(chǎn)生酒精廢水約130萬(wàn)立方米。為了節(jié)約資源，提高資源的綜合利用率，我國(guó)對(duì)酒精行業(yè)資源消耗指標(biāo)也有明確要求，按照GB/T18916. 7-2004標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)酒精取水定額(包括工藝水、生產(chǎn)輔助用水等)要求較好的水平為噸酒精取水量小于40噸。目前一般企業(yè)的取水量多大于此指標(biāo)，降低取水量的方法除了采用例如高濃度發(fā)酵等工藝外，提高水的重復(fù)利用率是一個(gè)非常重要的途徑。發(fā)酵酒精工業(yè)屬于高耗能、高污染、低產(chǎn)出、低效益的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。國(guó)家對(duì)發(fā)酵工業(yè)廢水排放的控制越來(lái)越嚴(yán)格。為了減少原料、水、能源的消耗和廢水的排放，發(fā)酵工業(yè)要求采用清潔生產(chǎn)工藝。對(duì)于發(fā)酵行業(yè)來(lái)說(shuō)，減少用水量和廢水排放量，同時(shí)回收其中有用的副產(chǎn)品是改善環(huán)境表現(xiàn)和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益非常有效的途徑。酒精廢水是一種高濃度的有機(jī)廢水，COD含量高達(dá)5 7萬(wàn)mg/L，若直排入外界環(huán)境中，會(huì)嚴(yán)重造成水體富養(yǎng)而污染環(huán)境。鑒于酒精生產(chǎn)水消耗太多。節(jié)約用水具有戰(zhàn)略意義，既緩解水資源的供需矛盾，減輕城市發(fā)展對(duì)環(huán)境的壓力，又降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)污水低排放。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種降低成本、節(jié)約水資源的發(fā)酵酒精生產(chǎn)廢水處理方法。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所述的一種發(fā)酵酒精生產(chǎn)廢水處理方法，該工藝的具體步驟如下
(1)對(duì)產(chǎn)生的酒精廢水進(jìn)行高溫接觸式厭氧發(fā)酵，發(fā)酵溫度55°C 60°C，密閉發(fā)酵時(shí)間8 10天；厭氧狀態(tài)下，廢水中絕大部分易生物降解的有機(jī)物被分解產(chǎn)生沼氣；COD由進(jìn)水的5 7萬(wàn)mg/L降至出水5000mg/L左右；
(2)對(duì)高溫接觸式厭氧發(fā)酵后的酒精廢水進(jìn)行離心分離，分離出污泥和清液；污泥成為燃料或肥料；
(3)對(duì)步驟(2)分離出的清液進(jìn)行中溫組合升流式UASB厭氧發(fā)酵；發(fā)酵溫度36-38°C;
(4)經(jīng)厭氧發(fā)酵后的廢水在厭氧發(fā)酵器上部三相分離器的作用下，分離沼氣、沉降污泥、分離出清液；
(5)將步驟(4)中的分離出的清液進(jìn)行SBR常溫耗氧發(fā)酵，發(fā)酵后再次沉降、分離出清夜；COD由進(jìn)水的1500mg/L降至出水100mg/L以下；
3(6)將步驟(5)中分離出的清夜用于酒精工藝回配。本發(fā)明中，首先要進(jìn)行污泥的馴育，馴育方法為
從市場(chǎng)采購(gòu)的“種泥”或同性質(zhì)廢水處理廠成熟污泥直接投放至厭氧或耗氧發(fā)酵罐內(nèi)接種，接種量為發(fā)酵罐容積的30%，邊接種邊少量進(jìn)料；按流量的10% 20%加入廢水，使活性污泥微生物逐漸適應(yīng)現(xiàn)有水質(zhì)狀況，達(dá)到要求后，再繼續(xù)增加廢水比重。每次增加的百分為流量的10% 20%，并待微生物適應(yīng)鞏固后再繼續(xù)增加，直至達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷處理能力為止；馴育出厭氧活性污泥?；谏鲜鲴Z育的污泥，本發(fā)明中高溫接觸式厭氧發(fā)酵的具體方法如下
在厭氧罐內(nèi)放入罐容積40% 50%厭氧活性污泥，冷卻廢水溫度至40 50°C后進(jìn)料， 間歇進(jìn)料間隔10小時(shí)，每次進(jìn)料量小于罐容積的10%，進(jìn)料時(shí)間1. 5-2. 5小時(shí)；在55°C 60°C的密閉環(huán)境內(nèi)發(fā)酵8 10天；以8 10天為一個(gè)周期；為增加微生物與原料的接觸機(jī)會(huì)，加快發(fā)酵速度，提高沼氣產(chǎn)量，每個(gè)發(fā)酵周期進(jìn)行8 10次循環(huán)攪拌，每次控制在 1. 5 2小時(shí)。發(fā)酵周期結(jié)束檢測(cè)出水pH值，若pH低于7. 0，延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間直至pH大于 7.0，以確保厭氧發(fā)酵完全。本發(fā)明中，所述中溫組合升流式UASB厭氧發(fā)酵方法中采用連續(xù)進(jìn)樣方式，進(jìn)水pH 值為6. 7 7. 5，懸浮物小于1000mg/L，進(jìn)水溫度30 40°C ；控制發(fā)酵溫度36_38°C沖溫組合升流式UASB厭氧發(fā)酵方法高效運(yùn)行關(guān)鍵是大量顆粒污泥的形成和維護(hù)，因此嚴(yán)格控制進(jìn)水COD在4000 5000mg/L之間，運(yùn)行溫度恒定在日波動(dòng)范圍不超過(guò)2V，同時(shí)檢測(cè)出水揮發(fā)酸(VFA<300mg/L)，這樣可以盡快形成或形成較大的顆粒污泥。經(jīng)厭氧發(fā)酵后的廢水在厭氧發(fā)酵器上部三相分離器的作用下，分離沼氣、沉降污泥、澄清出清液。本發(fā)明中SBR常溫耗氧發(fā)酵的方法(序批式好氧活性污泥法)的主要部分為
(1)配水于配水池同時(shí)放入中溫組合升流式UASB厭氧發(fā)酵后的清夜和清水，清水的配水量為總水量的18% 22%，確保配水后進(jìn)SBR進(jìn)水COD含量在1450mg/L 1550mg/L之間；對(duì)配水進(jìn)行1. 5小時(shí)預(yù)曝氣；
(2)SBR進(jìn)水采用間歇進(jìn)水方式，每次進(jìn)水量為耗氧發(fā)酵罐容積的15%，耗氧污泥量為罐容積的40 50% ；
(3)安排SBR運(yùn)行時(shí)間具體如下進(jìn)水1小時(shí)，曝氣3小時(shí)，靜止3小時(shí)，潷水1小時(shí)；
(4)監(jiān)控SBR運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)(a)每次曝氣前半小時(shí)、曝氣結(jié)束后半小時(shí)內(nèi)對(duì)溶氧量進(jìn)行檢測(cè)，若溶氧量低于:3mg/L，則在進(jìn)水同時(shí)進(jìn)行曝氣，即曝氣時(shí)間增為4小時(shí)；若溶氧量大于7mg/L，則縮減曝氣時(shí)間，增加靜止時(shí)間。(b)每間隔M小時(shí)對(duì)曝氣結(jié)束前半小時(shí)廢水取樣檢測(cè)污泥濃度，若污泥濃度大于50%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行排泥，排出污泥回流至高溫接觸式厭氧發(fā)酵中。有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、構(gòu)建“廢水、廢物處理——資源綜合利用”循環(huán)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)化體系，通過(guò)資源的綜合利用以及節(jié)能、降耗、節(jié)水，合理利用自然資源和二次能源，達(dá)到自然資源和能源利用的最合理化，減少?gòu)U物和污染物的排放。2、通過(guò)酒精廢水厭氧處理過(guò)程預(yù)計(jì)年產(chǎn)沼氣2500萬(wàn)立方米，相當(dāng)于約25000噸原煤；年產(chǎn)污泥約6萬(wàn)噸，相當(dāng)于12000噸原煤。合計(jì)年節(jié)約用原煤37000噸。由于鍋爐改用沼氣、污泥和原煤混燒后，每年可減少排放(X)2約4800噸、SO2約320噸、煙塵約240噸，并防止了溫室氣體沼氣和二氧化碳的排放。3、酒精廢水在深度處理完畢后達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)標(biāo)水用于酒精生產(chǎn)用水和循環(huán)輔助用水，實(shí)現(xiàn)污水零排放。由于達(dá)標(biāo)水回用技術(shù)的使用，年節(jié)約用水400萬(wàn)立方米，年節(jié)約水資源費(fèi)960萬(wàn)元。酒精生產(chǎn)中水重復(fù)利用率達(dá)到90%以上，水消耗指標(biāo)可以達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。


圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
實(shí)施例一種發(fā)酵酒精生產(chǎn)廢水處理方法，該工藝的具體步驟如下
(1)先馴育污泥，然后對(duì)產(chǎn)生的酒精廢水進(jìn)行高溫接觸式厭氧發(fā)酵；高溫接觸式厭氧發(fā)酵的方法為在厭氧罐內(nèi)放入罐容積40%馴育出的厭氧活性污泥，冷卻廢水溫度至40°C 后進(jìn)料，間歇進(jìn)料間隔10小時(shí)，每次進(jìn)料量小于罐容積的10%，進(jìn)料時(shí)間2小時(shí)；在55°C°C 的密閉環(huán)境內(nèi)發(fā)酵9天；以9天為一個(gè)周期；為增加微生物與原料的接觸機(jī)會(huì)，加快發(fā)酵速度，提高沼氣產(chǎn)量，每個(gè)發(fā)酵周期進(jìn)行8次循環(huán)攪拌，每次控制在2小時(shí)。發(fā)酵周期結(jié)束檢測(cè)出水PH值，若pH低于7. 0，延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間直至pH大于7. 0，以確保厭氧發(fā)酵完全。(2)對(duì)高溫接觸式厭氧發(fā)酵后的酒精廢水進(jìn)行離心分離，分離出污泥和清液；
(3)對(duì)步驟(2)分離出的清液進(jìn)行中溫組合升流式UASB厭氧發(fā)酵；本實(shí)施例中，中溫組合升流式UASB厭氧發(fā)酵方法中采用連續(xù)進(jìn)樣方式，進(jìn)水pH值為6. 7，懸浮物為850mg/L，進(jìn)水溫度35°C ；控制發(fā)酵溫度36°C ；
(4)經(jīng)厭氧發(fā)酵后的廢水在厭氧發(fā)酵器上部三相分離器的作用下，分離沼氣、沉降污泥、分離出清液；
(5)將步驟(4)中的分離出的清液進(jìn)行SBR常溫耗氧發(fā)酵，發(fā)酵后再次沉降、分離出清
夜；
SBR常溫耗氧發(fā)酵中，配水時(shí)在配水池中同時(shí)放入清水和中溫組合升流式UASB厭氧發(fā)酵后的清夜，清水的配水量為總水量的18%，配水后進(jìn)SBR進(jìn)水COD含量在1450mg/L 1550mg/L之間；對(duì)配水進(jìn)行1. 5小時(shí)預(yù)曝氣；SBR常溫耗氧發(fā)酵中，SBR進(jìn)水采用間歇進(jìn)水方式，每次進(jìn)水量為耗氧發(fā)酵罐容積的15%，耗氧污泥量為罐容積的42% ；SBR常溫耗氧發(fā)酵中，SBR運(yùn)行時(shí)間具體如下進(jìn)水1小時(shí)，曝氣3小時(shí)，靜止3小時(shí)，潷水1小時(shí)。(6)將步驟(5)中分離出的清夜用于酒精工藝回配。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)酵酒精生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于該工藝的具體步驟如下(1)對(duì)產(chǎn)生的酒精廢水進(jìn)行高溫接觸式厭氧發(fā)酵，發(fā)酵溫度55-60°C，密閉發(fā)酵時(shí)間 8 10天；(2)對(duì)高溫接觸式厭氧發(fā)酵后的酒精廢水進(jìn)行離心分離，分離出污泥和清液；(3)對(duì)步驟(2)分離出的清液進(jìn)行中溫組合升流式UASB厭氧發(fā)酵；發(fā)酵溫度36-38°C;(4)經(jīng)厭氧發(fā)酵后的廢水在厭氧發(fā)酵器上部三相分離器的作用下，分離沼氣、沉降污泥、分離出清液；(5)將步驟(4)中的分離出的清液進(jìn)行SBR常溫耗氧發(fā)酵，發(fā)酵后再次沉降、分離出清夜；(6)將步驟(5)中分離出的清夜用于酒精工藝回配。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)酵酒精生產(chǎn)廢水處理方法，步驟為(1)對(duì)產(chǎn)生的酒精廢水進(jìn)行高溫接觸式厭氧發(fā)酵；(2)進(jìn)行離心分離；(3)對(duì)分離出的清液進(jìn)行中溫組合升流式UASB厭氧發(fā)酵；(4)經(jīng)厭氧發(fā)酵后的廢水在厭氧發(fā)酵器上部三相分離器的作用下，分離沼氣、污泥、清液；(5)將步驟(4)中的分離出的清液進(jìn)行SBR常溫耗氧發(fā)酵，發(fā)酵后再次沉降、分離出清夜；(6)將步驟(5)中分離出的清夜用于酒精工藝回配。本發(fā)明構(gòu)建來(lái)“廢水、廢物處理——資源綜合利用”循環(huán)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)化體系，通過(guò)資源的綜合利用以及節(jié)能、降耗、節(jié)水，合理利用自然資源和二次能源，達(dá)到自然資源和能源利用的最合理化，減少?gòu)U物和污染物的排放。
文檔編號(hào)C10L5/46GK102320707SQ201110202850
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者曹喜煥, 茅偉剛, 顧忠盈 申請(qǐng)人:太倉(cāng)意發(fā)石化礦材檢測(cè)有限公司