申請日2015.07.24
公開(公告)日2015.11.18
IPC分類號C02F103/36; C02F9/14
摘要
一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，它涉及一種燃料乙醇廢水處理方法。本發(fā)明方法能夠消減廢水中有機物濃度，提高廢水的可生化性。處理方法：一、厭氧CSTR反應(yīng)器進行厭氧還原反應(yīng);二、厭氧IC反應(yīng)器進行厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng);三、部分進行臭氧處理回流，其余廢水進行SBR反應(yīng)器處理。采用本發(fā)明方法處理纖維素燃料乙醇廢水，進水COD約為50000～60000mg/L，經(jīng)系統(tǒng)處理后COD值可降至1000～1500mg/L，COD去除率達95%以上。
權(quán)利要求書
1.一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，其特征在于強化生化處理纖維素燃 料乙醇廢水的方法按以下步驟進行：
一、將纖維素燃料乙醇廢水通入?yún)捬魿STR反應(yīng)器中進行厭氧還原反應(yīng)，厭氧CSTR 反應(yīng)器中含經(jīng)馴化的厭氧污泥;
二、步驟一厭氧CSTR反應(yīng)器出水通入?yún)捬鮅C反應(yīng)器進行厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng)，厭氧IC 反應(yīng)器中含經(jīng)馴化的厭氧顆粒污泥;
三、步驟二厭氧IC反應(yīng)器出水一部分經(jīng)臭氧處理后回流至厭氧CSTR反應(yīng)器，臭氧罐 的水力停留時間為140min，臭氧投加量為0.04g/L·h，另一部分厭氧IC反應(yīng)器出水則通入 SBR反應(yīng)器處理后，完成纖維素燃料乙醇廢水強化生化處理;
步驟一中厭氧CSTR反應(yīng)器內(nèi)水力停留時間為54h;
步驟二中厭氧IC反應(yīng)器內(nèi)水力停留時間為24h;
步驟三中回流比為6:1;
步驟三在SBR反應(yīng)器內(nèi)水力停留時間為18h;SBR反應(yīng)器內(nèi)采用間歇曝氣，曝氣方式 為曝氣4h、停止曝氣攪拌反硝化1～2h，循環(huán)進行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，其特征在于 步驟三SBR反應(yīng)器中在每次曝氣后向水體中投加反硝化碳源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，其特征在于 步驟三SBR反應(yīng)器中投加的反硝化碳源為乙酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，其特征在于 步驟三中根據(jù)水體中亞硝酸鹽含量投加乙酸鈉，乙酸鈉量與水體中亞硝酸鹽的質(zhì)量比值為 1.0～1.2:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，其特征在于 在厭氧CSTR反應(yīng)器前端設(shè)置前調(diào)節(jié)池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，其特征在于 在厭氧IC反應(yīng)器后端設(shè)置后調(diào)節(jié)池，將厭氧IC反應(yīng)器出水水溫調(diào)節(jié)至35±1℃。
說明書
一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種燃料乙醇廢水處理方法。
背景技術(shù)
為了減輕長時間使用化石燃料所引發(fā)的環(huán)境污染以及能源危機，生物燃料乙醇被廣泛 推廣，并逐漸實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。早期生物燃料的生產(chǎn)原料為大豆和玉米等糧食作物，為了避免 出現(xiàn)“與人爭糧、與糧爭地”的危機，生物燃料生產(chǎn)改用秸稈、稻草等纖維素為原料。
隨著纖維素燃料乙醇行業(yè)規(guī)模的擴大，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水總量也不斷增加;據(jù) 文獻報道，每生產(chǎn)1噸纖維素燃料乙醇，將產(chǎn)生約25～35t工業(yè)廢水。纖維素燃料乙醇生產(chǎn) 廢水中有機物濃度高;而且在纖維素燃料乙醇生產(chǎn)的原料預(yù)處理階通常會采用氨纖維爆破 法，連續(xù)蒸汽爆破設(shè)備所排放的廢水中含有部分纖維素、木質(zhì)素、半纖維素等難生物降解 物質(zhì)，所以纖維素燃料乙醇生產(chǎn)廢水的可生化性差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，該方法能夠消減廢水中 有機物濃度，提高廢水的可生化性。
本發(fā)明強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法按以下步驟進行：
一、將纖維素燃料乙醇廢水通入?yún)捬魿STR反應(yīng)器中進行厭氧還原反應(yīng)，厭氧CSTR 反應(yīng)器中含經(jīng)馴化的厭氧污泥;
二、步驟一厭氧CSTR反應(yīng)器出水通入?yún)捬鮅C反應(yīng)器進行厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng)，厭氧IC 反應(yīng)器中含經(jīng)馴化的厭氧顆粒污泥;
三、步驟二厭氧IC反應(yīng)器出水一部分經(jīng)臭氧處理后回流至厭氧CSTR反應(yīng)器，臭氧罐 的水力停留時間為140min，臭氧投加量為0.04g/L·h，另一部分厭氧IC反應(yīng)器出水則通入 SBR反應(yīng)器處理后，完成纖維素燃料乙醇廢水強化生化處理;
步驟一中厭氧CSTR反應(yīng)器內(nèi)水力停留時間為54h;
步驟二中厭氧IC反應(yīng)器內(nèi)水力停留時間為24h;
步驟三中回流比為6:1;
步驟三在SBR反應(yīng)器內(nèi)水力停留時間為18h;SBR反應(yīng)器內(nèi)采用間歇曝氣，曝氣方式 為曝氣4h、停止曝氣攪拌反硝化1～2h，循環(huán)進行。
本發(fā)明處理方法具有技術(shù)可靠、管理簡單、維修方便、流程簡潔、投資少，運行費用 低、占地面積小的優(yōu)點。本發(fā)明方法耐沖擊負荷能力強，并可以保證出水穩(wěn)定達標(biāo)。
本發(fā)明步驟一厭氧CSTR反應(yīng)器為密閉罐體，內(nèi)安裝有攪拌裝置使廢水和微生物處于 完全混合狀態(tài)，避免了分層、增加了物料與微生物接觸的機會，并利于反應(yīng)的均勻和傳熱。 厭氧CSTR反應(yīng)器內(nèi)進行的廢水厭氧發(fā)酵過程有助于提高廢水的可生化性。新進入的廢水 在攪拌作用下很快與發(fā)酵器內(nèi)的污泥完全混合，使廢水濃度始終保持相對較低狀態(tài)，具有 較高的抗沖擊負荷的能力。
纖維素燃料乙醇廢水的B/C為0.43，經(jīng)步驟一厭氧CSTR反應(yīng)器處理，厭氧CSTR反 應(yīng)器出水的B/C比降至0.20，大部分可生物降解物質(zhì)已經(jīng)被CSTR反應(yīng)器中的微生物降解; 纖維素燃料乙醇廢水經(jīng)步驟二厭氧IC反應(yīng)器處理后出水的B/C值降至0.15。在臭氧氧化作 用下纖維素燃料乙醇廢水中木質(zhì)素的環(huán)狀結(jié)構(gòu)開環(huán)，此時臭氧氧化后出水的B/C值顯著提 高，開環(huán)后的小分子有機物質(zhì)更易被微生物利用;臭氧處理后將廢水水體回流到厭氧CSTR 反應(yīng)器中，按6：1與原水進行混合，水體的B/C值升高為0.47，可生化性大幅提高。因此， 本發(fā)明經(jīng)臭氧處理后的出水回流，與纖維素燃料乙醇廢水混合、稀釋，大幅度提升了水體 的可生化性，從而提高了纖維素燃料乙醇廢水的厭氧生物處理效率。
SBR反應(yīng)器出水(即完成纖維素燃料乙醇廢水強化生化處理的水體)的B/C值僅為0.08， 說明經(jīng)過本發(fā)明方法對水體中的有機污染物進行了充分的生物降解。
采用本發(fā)明方法纖維素燃料乙醇廢水的氨氮平均去除率為80%，COD總?cè)コ势骄_ 到95%以上。經(jīng)過本發(fā)明方法處理后可減少纖維素燃料乙醇廢水后期高級氧化處理的投入。
