CN101269904B

CN101269904B - 发酵糟液污水处理的方法及其应用

Info

Publication number: CN101269904B
Application number: CN2008101054573A
Authority: CN
Inventors: 郭文杰
Original assignee: ANHUI RUIFUXIANG FOOD Co Ltd
Current assignee: ANHUI RUIFUXIANG FOOD Co Ltd
Priority date: 2008-04-29
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2028-04-29
Also published as: CN101269904A

Abstract

本发明公开了一种发酵糟液污水处理的方法及其应用，首先将发酵糟液的pH值调整为4.0～7.0，并进行沉淀处理；然后对经沉淀处理后的清液进行二级厌氧发酵处理和一级好氧处理。沉淀处理过程中添加10ppm～500ppm的絮凝剂后，在循环罐内自然沉淀2～10小时，沉淀后的上清液直接进入厌氧系统，沉淀后的沉淀物经过滤处理后的清液进入厌氧系统。过滤处理后的沉淀物用于制做DDG蛋白饲料，厌氧发酵处理过程中产生的沼气用于烘干饲料或发电。可以用于对小麦、木薯、薯干、高粱、玉米等物质的发酵糟液进行处理，工艺简单、处理效果好。

Description

发酵糟液污水处理的方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种发酵废液的污水处理技术，具体涉及一种发酵糟液污水处理的方法及其应用。

背景技术

在生产酒精、总溶剂的过程中，由于发酵醪中产物浓度较低(酒精含量7％～12％，总溶剂1.8％～2.6％)，生产一吨的产品，需要排出30～50吨的糟液。糟液经板框过滤、离心机离心分离出固体糟后，废液中仍然含有大量的SS和COD，直接外排会对环境造成极大的污染，需要对其进一步的处理。

现有技术中的发酵糟液的废液处理一般是经过一级全糟厌氧发酵、过滤、一级沉淀、二级厌氧发酵、二级沉淀、好氧处理后达标排放，污泥做肥料。

上述现有技术至少存在以下缺点：

设备投资大，运行、维护成本高，处理效果不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、处理效果好的发酵糟液污水处理的方法及其应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的发酵糟液污水处理的方法，包括步骤：

首先，对所述发酵糟液进行pH调整和沉淀处理，调整后的pH值范围为4.0～7.0；

然后，对经沉淀处理后的清液进行厌氧发酵处理；

再对经厌氧处理后的清液进行好氧处理。

本发明的上述的发酵糟液污水处理的方法的应用，其特征在于，该方法用于对以下至少一种物质的发酵糟液进行处理：

小麦、木薯、薯干、高粱、玉米。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的发酵糟液污水处理的方法及其应用，由于首先将发酵糟液的pH值调整为4.0～7.0，并进行沉淀处理；然后对经沉淀处理后的清液进行厌氧发酵处理和好氧处理。可以用于对小麦、木薯、薯干、高粱、玉米等物质的发酵糟液进行处理，工艺简单、处理效果好。

附图说明

图1为本发明发酵糟液污水处理的方法具体实施例的工艺流程图；

图2为本发明的具体实施例中小麦糟液固液分离示意图。

具体实施方式

本发明的发酵糟液污水处理的方法，其较佳的具体实施方式如图1、图2所示，首先，对小麦或其它物质发酵后的发酵糟液进行pH调整和沉淀处理，调整后的pH值范围为4.0～7.0；然后，对经沉淀处理后的清液进行厌氧发酵处理；再对经厌氧处理后的清液进行好氧处理。

进行pH值调整时可以采用碱性物质进行调整，如石灰、碱石灰、氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等物质中的一种或多种，也可以采用其它的碱性物质。

在沉淀处理的过程中可以添加絮凝剂，絮凝剂的添加浓度可以为10ppm～500ppm，根据需要也可以选用其它的浓度。絮凝剂可以采用壳聚糖、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合氯化铁中的一种或多种物质，也可以选用其它的絮凝剂。添加絮凝剂后可以在循环罐内自然沉淀2～10小时，沉淀后的上清液可以直接进入厌氧系统，沉淀后的沉淀物可以经过滤处理，过滤处理后的清液进入厌氧系统过滤处理后的沉淀物可以用于制做DDG蛋白饲料等。

厌氧发酵处理可以采用一级、两级、或多级厌氧处理。采用两级厌氧发酵处理时，一级厌氧发酵处理可以采用UASB(上流式厌氧污泥床)厌氧发酵处理工艺，二级厌氧发酵处理可以采用IC(Internal Circulation，内循环厌氧反应器)厌氧发酵处理工艺。根据需要也可以选用其它的厌氧处理工艺。厌氧发酵处理过程中产生的沼气可以用于烘干饲料或发电，或作为燃料应用等。

好氧处理可以采用CAST(Cyclic Activaled Sludge Technolohy，循环活性污泥法)处理工艺或SBR(sequencing batch reactor，序批式活性污泥法)处理工艺等，也可以选用其它的处理工艺。

本发明的上述的发酵糟液污水处理的方法的应用，该方法可以用于对小麦、木薯、薯干、高粱、玉米等一种或多种物质的发酵糟液进行处理，也可以用于对其它的物质进行处理。

具体实施的过程可以是：

小麦淀粉乳经糖化、液化、冷却后接种发酵40～72小时，再进行蒸馏、分馏后。糟液用石灰调pH值至4.0～6.5后，按照糟液流速计算最终絮凝剂浓度10ppm～500ppm的速度流加絮凝剂，絮凝剂添加前的浓度可以为0.1％m/v(质量/体积)等，自然沉降2～10小时后，沉淀后上清液(上清夜中SS含量小于2000mg/L、COD含量降至25000～35000mg/L)可以直接进入IC(Internal Circulation，内循环厌氧反应器)厌氧发酵罐处理；絮凝沉淀物可以泵入混合池后再泵入板框过滤器，完成固液分离，分离后的固态糟(含水65～75％)可以直接输送到饲料车间生产DDG饲料，分离后的清液(SS 1500～2500mg/L，COD降至15000～45000mg/L)可以进入IC厌氧罐厌氧处理。

清液经厌氧处理并进行沉降后，废水进入高效SBR法(sequencing batch reactor，序批式活性污泥法)或CAST(Cyclic Activaled Sludge Technolohy，循环活性污泥法)好氧系统处理8小时，待COD含量(小于300mg/L)达到国家规定的排放标准后，再次沉降后清水排入城市污水处理管网系统。

采用上述技术方案后，其总去除率可达99％以上。废水中COD含量小于300mg/L，BOD小于20mg/L，出水pH值在6.8～7.5之间，符合GB8978-1996污水排放标准，可以直接排入城市污水管网。本发明在厌氧发酵过程中还产生大量的沼气，一部分直接用于DDG饲料的烘干，其余的部分直接用于燃气发电机组发电，既节约了大量的能源，又产生了可观的经济效益，仅发电一项可满足公司1/3的用电需求，每年可创造经济效益760万元。

具体实施例一：

小麦糟液用石灰调pH值至4.0，按照50ppm浓度流加壳聚糖(1％，m/v)，经过4小时自然沉淀后，上清液可以直接进IC厌氧罐处理；沉淀物泵入混合池，达到约100m³后再用螺杆泵打入板框过滤器，上清液也可以与过滤后的清液按一定的比例混合后进入UASB厌氧系统进行一级厌氧发酵处理，而后进入IC厌氧罐32～38℃处理，沉淀后的固体输送到DDG车间烘干做DDG高蛋白饲料。清液经厌氧发酵处理后，沉淀，再泵入CAST池，进行自然温度好氧处理8小时，分析，达到排放标准并进行二次沉淀后，清水排入城市污水处理管网。各阶段处理后的结果分析如表1所示。

表1壳聚糖对糟液分离后清液的处理效果

具体实施例二：

小麦糟液用石灰调pH值至6.0，按照100ppm浓度流加壳聚糖(1％，m/v)，经过4小时自然沉淀后，清液可以直接进IC厌氧罐处理；沉淀物泵入混合池，再用螺杆泵打入板框过滤器，上清液也可以与过滤后的清液按一定的比例混合后进入UASB厌氧系统进行一级厌氧发酵处理，而后进入IC厌氧罐32～38℃处理，固体输送到DDG车间烘干做DDG高蛋白饲料。清液经厌氧发酵处理后，沉淀，泵入CAST池，自然温度好氧处理8小时，分析，达到排放标准后，二次沉淀后，清水排入城市污水处理管网。各阶段处理后的结果分析如表2所示。

表2壳聚糖对糟液分离后清液的处理效果

具体实施例三：

小麦糟液用石灰调pH值至4.0，按照50ppm浓度流加阴离子PAM(聚丙烯酰胺0.1％，m/v)，经过4小时自然沉淀后，上清液直接进入厌氧处理；沉淀物泵入混合池，达到约100m³后再用螺杆泵打入板框过滤器，过滤后的清液与上清液按一定比例混合后进入UASB厌氧系统进行一级厌氧发酵处理，而后进入IC厌氧罐32～38℃处理，过滤后的固体输送到DDG车间烘干做DDG高蛋白饲料。清液经厌氧发酵处理后，沉淀，泵入CAST池，自然温度好氧处理8小时，分析，达到排放标准后，二次沉淀后，清水排入城市污水处理管网。各阶段处理后的结果分析如表3所示。

表3阴离子PAM对糟液分离后清液的处理效果

具体实施例四：

小麦糟液用石灰调pH值至4.0，按照100ppm浓度流加阴离子PAM(0.1％，m/v)，经过4小时自然沉淀后，清液直接进IC厌氧罐处理；沉淀物泵入混合池，达到约100m³后再用螺杆泵打入板框过滤器，上清液与过滤后的清液混合后进入UASB厌氧系统进行一级厌氧发酵处理，而后进入IC厌氧罐32～38℃处理，过滤后的固体输送到DDG车间烘干做DDG高蛋白饲料。清液经厌氧发酵处理后，沉淀，泵入CAST池进行自然温度好氧处理8小时，分析，达到排放标准后，二次沉淀后，清水排入城市污水处理管网。各阶段处理后的结果分析如表4所示。

表4阴离子PAM对糟液分离后清液的处理效果

本发明采用两级厌氧处理，一级好氧处理高浓度污水，其中，

一级厌氧采用UASB系统，UASB厌氧反应器具有以下特点：能够处理高悬浮物的废水；反应器内污泥浓度高。

反应器的主体部分是一个无填料的设备，它的工艺构造和实际运行具有以下几个突出的特点：一是反应器中高浓度的高活性污泥。这种污泥是在一定的运行条件下，通过严格控制反应器的水力特性以及有机污染物负荷的条件下，经过一段时间的培养而形成的。厌氧系统对BOD、COD去除率可达80％，为后续处理保证出水水质达标提供有力保证。

二级厌氧处理采用IC厌氧系统，IC系统的特点如下：

①动耗低，是一般好氧生化动耗的1/10；

②反应器内污泥浓度高。一般平均污泥浓度为30～40g/L；

③有机负荷高，水力停留时间短。中温消化COD容积负荷一般为10～20kgCOD/m3·d；

④反应器内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自流回到反应区，一般无污泥回流设备；

⑤无混合搅拌装置。运行时利用本身的沼气和进水搅动；

⑥污泥床内无填料和载体，节省工程造价，运行中无堵塞现象。

污水经过二级厌氧系统后，COD可以降到1000mg/L以下。

好氧系统采用CAST系统，对于好氧生化工艺，CAST工艺是将生化反应过程：进水-反应-沉淀-排水集中在一个生化反应池内完成。

在生化反应过程中CAST工艺经历缺氧-好氧的环境更替，为需氧的氨化作用和硝化作用以及微需氧的反硝化作用创造条件。CAST工艺间歇运行，不需要设回流二沉装置，不仅节省了投资造价，还可以保留大量的污泥，使吸附其上的硝化菌和反硝化菌不致流失。增强了好氧生化处理硝化和反硝化的功能。CAST工艺的缺氧-好氧环境更替，为反应池中菌种物相复杂，能更好地适应各类有机废水的降解。

CAST工艺还具有其他特点：

处理效果好，运行稳定，处理后水质优于国家排放标准指标；工艺简单实用，工程造价较其他工艺节省，设备运行期长，基本不需要经常维修更换，设备维修费用低；易实现操作自动化，减少或基本不需专职操作人员，减少运行成本。

本发明采用UASB-IC-CAST工艺系统进行净化处理，对糟液的生物质处理降解率达到99％以上，使COD由60000-75000mg/L、BOD由18000-30000mg/L经两级厌氧、一级好氧处理后下降到了小于300mg/L、20mg/L，达到了国家二级污水排放标准。

本发明的发酵糟液污水处理的方法不仅使糟液顺利实现了固液分离，增加了DDG饲料的产量，而且通过两级厌氧发酵、沉淀、好氧处理后，使处理后的发酵污水完全达到了排放的标准。在很好地治理污水的同时，还可以得到了大量的DDG饲料，同时产生的沼气可用于发电等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种发酵糟液污水处理的方法，其特征在于，包括步骤：

首先，对小麦的发酵糟液进行pH值调整和沉淀处理，调整后的pH值范围为4.0～7.0；

然后，对经沉淀处理后的清液进行厌氧发酵处理；

再对经厌氧处理后的清液进行好氧处理；

所述沉淀处理包括：向所述发酵糟液中添加絮凝剂后在循环罐内自然沉淀2～10小时，沉淀后的上清液直接进入厌氧系统，沉淀后的沉淀物经过滤处理后的清液进入厌氧系统；

所述的厌氧发酵处理包括一级厌氧发酵处理和二级厌氧发酵处理，一级厌氧发酵处理采用UASB厌氧发酵处理工艺，所述二级厌氧发酵处理采用IC厌氧发酵处理工艺；

所述的好氧处理采用CAST处理工艺或SBR处理工艺。

2.根据权利要求1所述的发酵糟液污水处理的方法，其特征在于，所述pH值调整采用碱性物质进行调整，所述碱性物质包括以下至少一种物质：

石灰、碱石灰、氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠。

3.根据权利要求1所述的发酵糟液污水处理的方法，其特征在于，所述沉淀处理包括添加絮凝剂，所述絮凝剂的添加浓度为10ppm～500ppm。

4.根据权利要求3所述的发酵糟液污水处理的方法，其特征在于，所述絮凝剂包括以下至少一种物质：

壳聚糖、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合氯化铁。

5.根据权利要求1所述的发酵糟液污水处理的方法，其特征在于，所述经过滤处理后的沉淀物用于制做DDG蛋白饲料。

6.根据权利要求1所述的发酵糟液污水处理的方法，其特征在于，所述厌氧发酵处理过程中产生的沼气用于烘干饲料或发电。