申請日2015.06.19
公開(公告)日2015.09.09
IPC分類號C02F9/14; C02F103/32; C02F1/46
摘要
本發(fā)明涉及秸稈酒精廢水處理領(lǐng)域，公開了一種秸稈酒精廢水的處理方法，其中，該方法包括：1)將秸稈酒精廢水進(jìn)行過濾預(yù)處理，使得過濾后的廢水的固體懸浮物含量小于100mg/L，且木質(zhì)素含量至少下降90%;2)將經(jīng)過所述過濾預(yù)處理的廢水進(jìn)行鐵碳微電解處理;3)將經(jīng)過所述鐵碳微電解處理的廢水進(jìn)行厭氧處理，使得廢水中的80重量%以上的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和污泥;4)將經(jīng)過所述厭氧處理的廢水進(jìn)行好氧處理后再進(jìn)行好氧生物膜處理。通過本發(fā)明的方法能夠提供一種穩(wěn)定處理秸稈酒精廢水的方法。
權(quán)利要求書
1.一種秸稈酒精廢水的處理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
1)將秸稈酒精廢水進(jìn)行過濾預(yù)處理，使得過濾后的廢水的固體懸浮物 含量小于100mg/L，且木質(zhì)素含量至少下降90%;
2)將經(jīng)過所述過濾預(yù)處理的廢水進(jìn)行鐵碳微電解處理;
3)將經(jīng)過所述鐵碳微電解處理的廢水進(jìn)行厭氧處理，使得廢水中的80 重量%以上的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和污泥;
4)將經(jīng)過所述厭氧處理的廢水進(jìn)行好氧處理后再進(jìn)行好氧生物膜處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述過濾預(yù)處理為微濾處理和 納濾處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述鐵碳微電解處理的條 件包括：處理的溫度為15-60℃，pH值小于6，時間為4-10小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述厭氧處理的條 件包括：pH值為5.5-8.5，處理溫度為35-41℃，處理廢水的COD為 3000-8000mg/L，處理時間為10-24小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述好氧處理的條 件包括：pH值為5.5-8.5，處理溫度為15-35℃，溶氧控制為2-4，處理廢水 的COD小于2000mg/L，處理時間為10-36小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述好氧生物膜處理的條件包 括：pH值為5.5-8.5，處理溫度為15-35℃，處理廢水的COD小于300mg/L， 處理時間為4-10小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述秸稈酒精廢水的COD為 45000-75000mg/L，固體懸浮物含量為1500-5500mg/L，木質(zhì)素含量為 10000-50000mg/L。
說明書
一種秸稈酒精廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種秸稈酒精廢水的處理方法。
背景技術(shù)
秸稈酒精規(guī)模化生產(chǎn)在國內(nèi)還是處于年產(chǎn)千噸級以內(nèi)的中試研發(fā)階段， 但由于原料來源豐富，未來發(fā)展前景廣闊。
秸稈酒精廢水由于COD高、色度高、電導(dǎo)率高，屬于高難度處理廢水， 目前尚未有成熟的處理工藝，國內(nèi)外也在積極探索中，已有的少數(shù)幾家秸稈 酒精廠由于廢水處理工藝不成熟，運(yùn)行成本高，從而造成生產(chǎn)不能連續(xù)穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服秸稈酒精高COD、高色度、高鹽分、難處理的 特點，提供一種能夠穩(wěn)定處理秸稈酒精廢水的新的秸稈酒精廢水的處理方 法。
本發(fā)明的發(fā)明人通過深入的研究發(fā)現(xiàn)，通過首先將秸稈酒精廢水進(jìn)行過 濾預(yù)處理，使得過濾后的廢水的固體懸浮物含量小于100mg/L，且木質(zhì)素含 量至少下降90%，然后依次進(jìn)行鐵碳微電解處理、厭氧處理、好氧處理和好 氧生物膜處理后，能夠得到符合GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)，并 且通過這樣的處理具有成本低、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點。
由此，本發(fā)明提供一種秸稈酒精廢水的處理方法，其中，該方法包括以 下步驟：
1)將秸稈酒精廢水進(jìn)行過濾預(yù)處理，使得過濾后的廢水的固體懸浮物 含量小于100mg/L，且木質(zhì)素含量至少下降90%;
2)將經(jīng)過所述過濾預(yù)處理的廢水進(jìn)行鐵碳微電解處理;
3)將經(jīng)過所述鐵碳微電解處理的廢水進(jìn)行厭氧處理，使得廢水中的80 重量%以上的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和污泥;
4)將經(jīng)過所述厭氧處理的廢水進(jìn)行好氧處理后再進(jìn)行好氧生物膜處理。
通過上述技術(shù)方案，能夠提供一種能夠穩(wěn)定處理秸稈酒精廢水的方法， 并能夠使處理后的水達(dá)到GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，從而能夠為秸稈 酒精規(guī)�；a(chǎn)解決廢水處理的難題。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
本發(fā)明提供一種秸稈酒精廢水的處理方法，其中，該方法包括以下步驟：
1)將秸稈酒精廢水進(jìn)行過濾預(yù)處理，使得過濾后的廢水的固體懸浮物 含量小于100mg/L，且木質(zhì)素含量至少下降90%;
2)將經(jīng)過所述過濾預(yù)處理的廢水進(jìn)行鐵碳微電解處理;
3)將經(jīng)過所述鐵碳微電解處理的廢水進(jìn)行厭氧處理，使得廢水中的80 重量%以上的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和污泥;
4)將經(jīng)過所述厭氧處理的廢水進(jìn)行好氧處理后再進(jìn)行好氧生物膜處理。
在本發(fā)明中，“使得過濾后的廢水的木質(zhì)素含量至少下降90%”是指：以 秸稈酒精廢水中的木質(zhì)素的量為100重量%時，經(jīng)過過濾至少90重量%的木 質(zhì)素被過濾除去，也即過濾后的廢水中的木質(zhì)素的量為過濾前的秸稈酒精廢 水中的木質(zhì)素的量的10重量%以下。
根據(jù)本發(fā)明，所述秸稈酒精廢水是指秸稈酒精廢醪液經(jīng)板框過濾后的廢 水。所述秸稈酒精廢水的COD可以為45000-75000mg/L，固體懸浮物含量 可以為1500-5500mg/L，木質(zhì)素含量可以為10000-50000mg/L;優(yōu)選地，所 述秸稈酒精廢水的COD為45000-60000mg/L，固體懸浮物含量為 1500-4000mg/L，木質(zhì)素含量為30000-45000mg/L;更優(yōu)選地，木質(zhì)素含量為 10000-20000mg/L
另外，上述秸稈酒精廢水的色度通常為500-30000，電導(dǎo)率通常為 12000-25000us/cm;優(yōu)選地，上述秸稈酒精廢水的色度為800-20000，電導(dǎo) 率通常為15000-20000us/cm;更優(yōu)選地，上述秸稈酒精廢水的色度通常為 15000-20000，電導(dǎo)率通常為15000-25000us/cm。
根據(jù)本發(fā)明，需要在將秸稈酒精廢水進(jìn)行鐵碳微電解處理之前，先進(jìn)行 過濾預(yù)處理，使得過濾后的廢水的固體懸浮物含量小于100mg/L，且木質(zhì)素 含量至少下降90%，由此能夠在鐵碳處理中，減少鐵碳孔徑堵塞，延長處理 周期，更主要的是將難降解的懸浮物類物質(zhì)去除，可以大幅提高后續(xù)生化處 理的效率，大大降低后段處理成本。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述過濾預(yù)處理為微濾處理和納濾處理。在此， 所述微濾是指以靜壓差為推動力，利用篩網(wǎng)狀過濾介質(zhì)膜的“篩分”作用進(jìn)行 分離的膜過程。所述納濾是指是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅(qū)動膜分 離過程，納濾膜的孔徑范圍在幾個納米左右。
為了使得過濾后的廢水的固體懸浮物含量小于100mg/L，且木質(zhì)素含量 至少下降90%，所述微濾的濾膜孔徑通常為0.1-0.3um，優(yōu)選為0.13-0.2um。 所述鈉濾的濾膜孔徑通常為1-100nm，優(yōu)選為2-20nm。
根據(jù)本發(fā)明，在將秸稈酒精廢水進(jìn)行上述過濾預(yù)處理后，繼續(xù)進(jìn)行鐵碳 微電解處理。所述鐵碳微電解處理可以在鐵碳反應(yīng)器中進(jìn)行。另外，所述鐵 碳微電解處理的條件包括：處理的溫度為15-60℃，pH值小于6，處理時間 為4-10小時;優(yōu)選地，所述鐵碳微電解處理的條件包括：處理的溫度為 40-60℃，pH值為3-5，處理時間為5-8小時。
通過在上述條件下進(jìn)行鐵碳微電解處理，能夠使處理后的秸稈酒精廢水 的COD為25000-35000mg/L，固體懸浮物含量為500mg/L以下。
根據(jù)本發(fā)明，在將秸稈酒精廢水進(jìn)行上述鐵碳微電解處理后，繼續(xù)進(jìn)行 厭氧處理，所述厭氧處理的方法可以采用本領(lǐng)域常用的方法。例如該厭氧處 理可以在UASB或IC等厭氧反應(yīng)器中進(jìn)行。另外，所述厭氧處理的條件包 括：pH值為5.5-8.5，處理溫度為35-41℃，處理廢水的COD為3000-8000mg/L， 處理時間為10-24小時。
如上所述，通過鐵碳微電解處理后的廢水的COD值通常在 25000-35000mg/L的范圍內(nèi)，為了使該廢水的COD為3000-8000mg/L，可以 采用水進(jìn)行稀釋，優(yōu)選采用厭氧出水回流，將進(jìn)水廢水的COD調(diào)整到 3000-8000mg/L。
在本發(fā)明中，通過厭氧處理，使得廢水中的80重量%以上的有機(jī)物轉(zhuǎn) 化為沼氣和污泥;優(yōu)選地，通過厭氧處理，使得廢水中的90重量%以上的 有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和污泥。
根據(jù)本發(fā)明，通過上述條件下進(jìn)行厭氧處理，能夠使處理后的廢水的 COD小于2000mg/L，固體懸浮物含量小于1000mg/L。
根據(jù)本發(fā)明，在將秸稈酒精廢水進(jìn)行上述厭氧處理處理后，繼續(xù)進(jìn)行好 氧處理，所述好氧處理的方法可以采用本領(lǐng)域常用的方法。例如該好氧處理 可以使用氧化溝或曝氣池等進(jìn)行。另外，所述好氧處理的條件包括：pH值 為5.5-8.5，處理溫度為15-35℃，處理廢水的COD小于2000mg/L，溶氧控 制為2-4，處理時間為10-36小時;優(yōu)選地，所述好氧處理的條件包括：pH 值為5.5-8.5，處理溫度為30-35℃，處理廢水的COD小于2000mg/L，溶氧 控制為2-4，處理時間為24-28小時。
根據(jù)本發(fā)明，通過上述條件下進(jìn)行好氧處理，能夠使處理后的廢水的 COD小于300mg/L，固體懸浮物含量小于70mg/L。
根據(jù)本發(fā)明，在將秸稈酒精廢水進(jìn)行上述好氧處理處理后，繼續(xù)進(jìn)行好 氧生物膜處理，所述好氧生物膜處理的方法可以采用本領(lǐng)域常用的方法。例 如可以以沸石或工程陶粒作為生物膜載體來進(jìn)行。另外，所述好氧生物膜處 理的條件包括：pH值為5.5-8.5，處理溫度為15-35℃，處理廢水的COD小 于300mg/L，處理時間為4-10小時;優(yōu)選地，所述好氧生物膜處理的條件包 括：pH值為7-8，處理溫度為30-35℃，處理廢水的COD小于300mg/L，處 理時間為4-8小時。
通過本發(fā)明的方法，處理后的廢水的水質(zhì)能夠達(dá)到GB8978-1996污水綜 合排放標(biāo)準(zhǔn)。
以下將通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
以下實施例中，廢水的固體懸浮物含量的測定方法為重量法，具體如下：
(1)將濾膜(孔徑為0.45um)放在鋁盒中，打開瓶蓋，在103～105℃ 烘干0.5h，取出，蓋好瓶蓋在干燥器內(nèi)冷卻后稱重。反復(fù)烘干、冷卻、稱重， 直至恒重(兩次稱量相差不超過0.0002g)。
(2)量取適量混合均勻的水樣(使懸浮物量在5～100mg)，使其全部 通過濾膜，用蒸餾水洗滌殘渣3～5次。
(3)用鑷子小心取下濾膜，放入原鋁盒內(nèi)，在103～105℃烘箱中烘1h， 取出，蓋好瓶蓋在干燥器內(nèi)冷卻后稱重。反復(fù)烘干、冷卻、稱重，直至恒重 (兩次稱量相差不超過0.0004g)。
結(jié)果計算：
懸浮固體C(mg/L)=[(A-B)×1000×1000]/V
式中：
A—懸浮固體+濾紙+鋁盒重，g;
B—濾紙+鋁盒重，g;
V—水樣體積，mL。
廢水的木質(zhì)素含量的測定方法為紅外光譜定量分析法。
廢水的COD的測定方法為重鉻酸鉀法。
廢水的色度采用分光光度計(上海菁華科技儀器：759型紫外分光光度 計)進(jìn)行測定。
廢水的電導(dǎo)率的采用電導(dǎo)率測量儀(上海三信儀表MP515型電導(dǎo)率儀) 進(jìn)行測定。
有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和污泥的比例按照以下方法進(jìn)行計算：
有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和污泥的重量百分含量=(厭氧處理進(jìn)水COD值-厭 氧處理出水COD值)/厭氧處理進(jìn)水COD值×100重量%
