CN101734827A - 一种酵母废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酵母废水的处理方法，该处理方法的具体工艺是：首先将废水进行混凝沉淀预处理；再将经预处理后的废水进行厌氧处理；然后再将厌氧处理后的废水再进行好氧处理；最后将好氧处理后的废水采用芬顿高级氧化法以及气浮进行深度氧化处理。本发明处理方法具有操作简单、处理费用低、生化效率高、深度处理保证出水达标等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，特别是涉及一种酵母废水的处理方法。
技术背景
酵母生产过程中排放的废水是污染严重、处理难度较大的工业废水之一。其高浓度废水主要来源于酵母发酵过程离心分离及过滤装置排放的废水，主要成份为酵母蛋白质、纤维素、胶体物质，以及未被充分利用废糖蜜中的营养成分，如残糖等，其中很多是难以降解的；除了高有机物浓度，酵母废水中的焦糖化合物使得酵母废水颜色较深，为深褐色；同时酵母废水中还含有发酵过程中的微生物代谢产物、无机盐类、硫酸根，其浓度均较高，导致了废水降解性较差。
目前，国内酵母废水处理主要采取厌氧+好氧的两级生化处理工艺，但厌氧前通常只经过自然沉淀去除较大的悬浮物，而一些细小悬浮物和胶体态物质难以有效去除，导致废水的可生化性较差；且厌氧多采用UASB反应器，相较于新型内循环反应器其存在污泥浓度低、容积负荷低、传质效果差、易短流、污泥易流失等缺点，直接导致后续好氧段污泥负荷过高、处理效果差，好氧出水COD约1000mg/L，且色度很高。若直接排放会对水体造成污染。
也有一些酵母厂家将废水分为浓液和稀液进行分别处理。稀液主要是冲洗水、生活污水等低浓度废水，采用厌氧+好氧生化处理基本可以达到排放要求。高浓废水COD平均在50000mg/L以上，采用三效蒸发器把含水90％左右的高浓度有机废水浓缩成含水60％～65％的浓缩料浆，然后在其中添加适量的N、P、K等元素通过喷浆选料干燥机生产出符合国家标准的复合肥。不过，这种工艺投资大、占地面积大、肥料出售抵消成本后处理费用仍达到38元/t。
因此探索一种操作简便、处理效果好、投资少、运行费用低的酵母废水处理工艺是一个亟需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种生化效率高、操作简单、处理费用低、可以达到国家废水综合排放一级标准的酵母废水处理方法。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：本发明酵母废水处理方法的处理工艺是：首先将废水进行混凝沉淀预处理；再将经预处理后的废水进行厌氧处理；然后再将厌氧处理后的废水再进行好氧处理；最后将好氧处理后的废水采用Fenton(芬顿)高级氧化法以及气浮进行深度氧化处理。
所述混凝沉淀预处理的工艺过程及要求是：废水进入污水处理站后先经设于调节池进水口的格栅拦截粗大悬浮物后流入调节池，在调节池中调节废水PH值至中性，并稳定水质，调节池水力停留时间为4h，调节池内废水用泵提升至初沉池，同时在管路中投加絮凝剂，初沉池的表面负荷为0.8～1.0m3/m2·h，水力停留时间为3h。
所述厌氧处理的工艺过程及要求是：初沉池的上清液自流至预酸化池中，预酸化池的水力停留时间为8～10h，预酸化池中的废水由泵送入循环池中与厌氧反应器出来的部分回流水进行混合，同时对循环池内水的PH值进行精确调整，调整值为6.8～7.2，最后将混合的废水由泵泵入厌氧反应器内进行厌氧处理。
所述好氧处理的工艺过程及要求是：经厌氧处理后的废水流入好氧调节池，好氧调节池水力停留时间为4h，好氧调节池废水通过配水设备送至CASS池(即应用循环式活性污泥法)，CASS池的容积负荷为0.8～1.0kgBOD/m3·d、池内溶解氧浓度控制为2.0mg/L、污泥浓度3500mg/L，CASS池出水进入中间水池，中间水池的水力停留时间为4h。
所述深度氧化处理的工艺过程及要求是：从中间水池出来的废水由泵送至上流式多相氧化塔，同时向氧化塔内添加Fenton试剂，其中H2O2的加药量与好氧出水COD质量比为2～3∶1；Fe2+与H2O2的摩尔比为1∶14～21，水力停留时间为0.5～1h；经上流式多相氧化塔处理后的废水自流入气浮机，同时在管路中投加碱调节废水至中性，并由计量泵按2mg/L连续投加PAM(聚丙烯酰胺)。
本发明的处理方法主要是采用预处理+厌氧处理+好氧处理+深度处理的组合工艺方法。废水先经过混凝沉淀预处理，可减少难降解物质如极性类有机物的浓度，以提高废水的可生化性；经预处理后的水进入厌氧处理工段，利用厌氧微生物降解水中大部分有机物；厌氧出水再进行好氧处理，可进一步降解有机物；经好氧处理后的水中还含有部分难生化降解物质，最后采用Fenton高级氧化技术+气浮进行深度处理，深度处理系统可根据生化系统的处理效果通过调节加药量来保证出水水质达到排放要求。本发明处理方法具有操作简单、处理费用低、生化效率高、深度处理保证出水达标等优点。
附图说明
图1是本发明酵母废水处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
结合附图，本发明处理方法的具体工艺流程为：废水先通过格栅拦截粗大悬浮物后流入调节池；在调节池中调节废水pH值并稳定水质，调节池内废水用泵提升至初沉池，同时在管路中投加絮凝剂，通过混凝沉淀将废水中的悬浮物进一步去除；初沉池出水自流入预酸化池，在预酸化池内废水由于厌氧微生物水解、酸化作用将大分子有机物转化为挥发性脂肪酸，利于后续产甲烷菌降解；预酸化池的废水再泵入循环池中，与厌氧反应器的部分出水相混合以稳定水质；混合后的废水由泵泵入厌氧反应器进行厌氧处理，厌氧出水流入好氧调节池，好氧调节池废水通过配水设备送至CASS池，在CASS池内经过好氧降解后，出水进入中间水池；中间水池内的废水泵送至上流式多相氧化塔，同时向氧化塔内投加Fenton试剂使产生羟基自由基以氧化废水中残留的少量难以生化降解的污染物；上流式多相氧化塔出水自流进入气浮机，同时在管路中投加碱调节废水至中性、并投加PAM，使Fenton反应产生的铁泥絮凝后在气浮机中被去除，气浮出水达标排放。
本发明处理方法涉及的设备或装置的具体技术要求如下：
(1)格栅
格栅装在调节池进水口。由于酵母废水中的大漂浮物和颗粒物都比较少，格栅拦截的污染物不多，选用人工清渣方式；栅条间距5mm。
(2)调节池
废水进入污水处理站后先进入调节池调节水量、水质，减小后续处理工艺的负荷冲击。由于该废水为酸性，需加碱调至中性。调节池水力停留时间为4h左右，池中设潜水搅拌器，以防止悬浮物在池底沉积；调节池废水由提升泵输送至初沉池中。
(3)初沉池
在调节池至初沉池的管路中加入絮凝剂，使废水中的细小悬浮物絮凝，然后进入初沉池沉淀，以减少难降解物质如极性类有机物的浓度、提高废水的可生化性。絮凝剂可采用PAC和PAM，其中PAC加药量为100mg/L左右；PAM加药量为2mg/L左右。初沉池表面负荷0.8～1.0m3/m2·h、水力停留时间3h左右，池中设刮泥机。
(4)预酸化池
初沉池上清液自流至预酸化池中。预酸化池给污水创造了一定的兼氧环境进行水解酸化，发生厌氧处理的水解酸化过程，将难降解的物质分解成容易降解的有机底物，同时废水由于酸化作用部分被转化为挥发性脂肪酸。预酸化池水力停留时间为8～10h。
(5)循环池
预酸化池中废水由泵送入循环池中，预酸化后的废水和部分厌氧反应器出水进行混合。通过投加NaOH，对循环池内水的pH值进行再一次的精确调整，以使进入厌氧反应器的废水pH值达到厌氧处理所需的要求，一般为6.8～7.2。
循环池能对厌氧反应器内的生物过程起到稳定的作用，让预酸化废水与厌氧反应器出水进行混合，即便在水量不足生产试车阶段，仍能保证启动的顺利。
(6)厌氧反应器
本发明可采用上流式多级处理厌氧反应器，其为内循环厌氧反应器的一种，通过厌氧颗粒污泥降解废水中的有机物转化为生物气(沼气)。
废水自循环池泵入厌氧反应器，电磁流量计和控制阀自动控制反应器的进水，以保持一个恒定的输入流量。
厌氧反应器的出水依靠重力作用溢流，在保证恒定的进水流量的条件下，一部分出水经反应器立管分配进入循环池，与进水混合，另一部分出水溢流进入随后的好氧处理单元。
厌氧反应器的上升流速为6～8m/h，容积负荷18～20kgCOD/m3·d。
(7)好氧调节池
厌氧反应器出水自流进入好氧调节池，对进入好氧处理前的废水调节，保证进一步稳定水质水量。好氧调节池水力停留时间为4h左右。
(8)CASS池
好氧调节池废水通过配水设备送至CASS池中，进水流量通过配水设备调控。在CASS池中，利用好氧微生物的作用，使废水中有机物进一步降解，从而使废水得以净化，出水进入中间水池。
CASS池底部设有由风机将气体送入曝气软管进行曝气，上部设滗水器进行排水。CASS池容积负荷为0.8～1.0kgBOD/m3·d、池内溶解氧浓度控制为2.0mg/L左右、污泥浓度3500mg/L左右。
(9)中间水池
为了确保废水以稳定的流速和负荷进入上流式多相氧化塔，设置中间水池，CASS出水自流进入中间水池，中间水池水力停留时间为4h左右。
(10)Fenton氧化塔
本发明可采用上流式多相氧化塔，在上流式多相氧化塔里面对废水进行深度氧化处理，该技术的主要原理是外加的H2O2氧化剂与Fe2+催化剂，即所谓的Fenton试剂，两者在适当的pH下会反应产生氢氧自由基(OH·)，而氢氧自由基的高氧化能力与废水中的有机物反应，可分解氧化有机物，进而降低废水中生物难降解的COD。
Fenton试剂的加药量与好氧出水的COD相关，H2O2与好氧出水COD质量比为2～3∶1；Fe2+与H2O2的摩尔比为1∶14～21。氧化塔内水力停留时间为0.5～1h。
(11)气浮机
气浮机可采用浅层气浮机。上流式多相氧化塔出水自流至气浮机，通过自控加碱系统调节废水pH值至7.0左右，计量泵连续定量地加入PAM(2mg/L)；通过空压机加压使溶气系统中气体极大限度地溶入水中，力求处于饱和态；溶气水进入气浮机，经快速减压释放在水中产生大量微细气泡，若干气泡粘附在水中絮凝好的杂质颗粒表面上，形成整体密度小于1的悬浮物，然后通过浮力使其上升至水面而使固液分离。气浮机出水一部分回流至溶气系统中形成溶气水，其他达标外排。
实施例1
对某酵母厂废水进行中试研究，原水COD为31600mg/L左右，初沉池表面负荷0.85m3/m2·h，预酸化时间8h，调废水pH值至7左右泵入上流式多级处理厌氧反应器，反应器负荷18.5kgCOD/m3·d，上升流速为6m/h，好氧池容积负荷1.0BOD/m3·d，溶解氧2mg/L，污泥浓度3500mg/L左右，好氧出水COD为380mg/L，加H2O2800mg/L、FeSO4·7H2O 436mg/L，上流式多相氧化塔内水力停留时间0.5h，经过气浮处理，出水的COD为87mg/L，达到国家废水综合排放一级标准。
实施例2
广西某酵母厂采用本发明方法对该厂废水进行处理，废水COD为27000mg/L左右，设计处理量3000m3/d，初沉池表面负荷0.97m3/m2·h，水力停留时间3h，预酸化时间10h，循环池出水pH值7左右泵入上流式多级处理厌氧反应器，反应器负荷20kgCOD/m3·d，上升流速为7.5m/h，好氧池容积负荷0.8BOD/m3·d，溶解氧2mg/L，污泥浓度3500mg/L左右，好氧出水COD为300mg/L，加H2O2900mg/L、FeSO4·7H2O 380mg/L，上流式多相氧化塔内水力停留时间为1h，经过气浮处理，出水的COD为92mg/L，达到国家废水综合排放一级标准。
Claims (5)
1.一种酵母废水处理方法，其特征在于它的处理工艺是：首先将废水进行混凝沉淀预处理；再将经预处理后的废水进行厌氧处理；然后再将厌氧处理后的废水再进行好氧处理；最后将好氧处理后的废水采用芬顿高级氧化法以及气浮进行深度氧化处理。
2.根据权利要求1所述的酵母废水处理方法，其特征在于，所述混凝沉淀预处理的工艺过程及要求是：废水进入污水处理站后先经设于调节池进水口的格栅拦截粗大悬浮物后流入调节池，在调节池中调节废水PH值至中性，并稳定水质，调节池水力停留时间为4h，调节池内废水用泵提升至初沉池，同时在管路中投加絮凝剂，初沉池的表面负荷为0.8～1.0m3/m2·h，水力停留时间为3h。
3.根据权利要求1所述的酵母废水处理方法，其特征在于，所述厌氧处理的工艺过程及要求是：初沉池的上清液自流至预酸化池中，预酸化池的水力停留时间为8～10h，预酸化池中的废水由泵送入循环池中与厌氧反应器出来的部分回流水进行混合，同时对循环池内水的PH值进行精确调整，调整值为6.8～7.2，最后将混合的废水由泵泵入厌氧反应器内进行厌氧处理。
4.根据权利要求1所述的酵母废水处理方法，其特征在于，所述好氧处理的工艺过程及要求是：经厌氧处理后的废水流入好氧调节池，好氧调节池水力停留时间为4h，好氧调节池废水通过配水设备送至CASS池，CASS池的容积负荷为0.8～1.0kgBOD/m3·d、池内溶解氧浓度控制为2.0mg/L、污泥浓度3500mg/L，CASS池出水进入中间水池，中间水池的水力停留时间为4h。
5.根据权利要求1所述的酵母废水处理方法，其特征在于，所述深度氧化处理的工艺过程及要求是：从中间水池出来的废水由泵送至上流式多相氧化塔，同时向氧化塔内添加Fenton试剂，其中H2O2的加药量与好氧出水COD质量比为2～3∶1；Fe2+与H2O2的摩尔比为1∶14～21，水力停留时间为0.5～1h；经上流式多相氧化塔处理后的废水自流入气浮机，同时在管路中投加碱调节废水至中性，并由计量泵按2mg/L连续投加PAM。
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