CN103011506B - 一种木糖生产废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种木糖生产废水的处理方法，包括以下步骤：（1）木糖生产废水采用炉渣过滤吸附后，通过机械格栅，进入调节池，再进入絮凝池，上清液进入水解酸化池；（2）上清液进入水解酸化池后，完成水解酸化作用；（3）完成水解酸化后，进入配水井，然后进入IC反应器，再进入好氧池；（4）废水进入好氧池；（5）废水经过好氧池处理后，进入二沉池；（6）废水经过二沉池处理后，进入深度处理池；（7）废水经过深度处理池处理后，进入终沉池，再进入气浮池，处理后的废水能够达到《中华人民共和国污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的“一级”标准，可以排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种木糖生产废水的处理方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
木糖是一种重要的化工原料和食品添加剂，广泛用于食品、农药、纺织、染料等行业。我国木糖生产是以玉米芯、甘蔗渣等为原料，经预处理、水解、脱色、离子交换、蒸发、结晶、离心、烘干等工序制备，在其生产中产生的废水含有大量的色素、胶体、悬浮物等有机物质，其废水特点是COD值高、硫酸盐浓度高、色度高、悬浮物多、酸性强；硫酸盐浓度较高，会在厌氧处理过程中产生大量的硫化氢气体，对厌氧活性污泥产生毒害作用；废水中的悬浮物也会对污水的生化处理效果造成很大的影响；色度高说明废水中的色素含量较高，色素很难用生物法去除。因此，木糖生产废水的处理难度较大。
传统的污水处理工艺为：生产废水→机械格栅→厌氧处理系统→好氧处理系统→二沉池→絮凝池→废水排放。传统的污水处理工艺用于木糖生产废水的处理时，各处理工艺的去除率很低，且处理后的污水无法达到《中华人民共和国污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的“二级”标准。传统的污泥脱水机器有：板框压滤机、带式压滤机、卧式离心机等，使用传统的方式处置污泥不仅耗电量大，而且需用的人工量也多。另外，传统的污水处理所产生的沼气都是直接排放，不利于“美丽中国”的建设。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供了一种木糖生产废水的处理方法，该方法采用炉渣为过滤吸附剂，将絮凝技术、水解酸化工艺、沼气回收利用、芬顿工艺、叠螺污泥脱水机等各项技术融合在一起，木糖生产废水经处理后，能达到污水稳定达标排放的目的。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种木糖生产废水的处理方法，流程图如图1所示，包括以下步骤：
（1）木糖生产废水采用炉渣过滤吸附后，通过机械格栅，进入调节池（对污水的COD和pH进行充分混合，保证水质稳定，同时起到缓冲和暂存的作用），再进入絮凝池，向絮凝池中加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，通过水的流动力进行搅拌均匀，木糖生产废水中的悬浮物得到絮凝沉淀，通过排泥管道进入污泥浓缩池，上清液进入水解酸化池；
（2）水解酸化池底部设有絮状的活性污泥，上清液进入水解酸化池后，均匀分布在水解酸化池底部，通过水力搅动使废水与池内的活性污泥充分接触、反应，完成水解酸化作用，降低硫酸盐的含量，同时分解大分子的有机物，降低部分COD；
（3）完成水解酸化后，废水进入配水井，投入纯碱、尿素和磷酸二铵，投加比例按照浓度比为BOD5:N:P=100:5:1（BOD5就是五日生化需氧量，就代表污水的浓度，单位是mg/L），以保证进水的pH适宜和C、N、P等营养元素的均衡，然后进入IC反应器，废水在反应器中自下而上流动，污染物被细菌吸附并降解，净化过的废水从反应器上部流出，进入好氧池；
（4）废水进入好氧池后，在好氧池中，活性污泥进行有氧呼吸，进一步把废水中的有机物分解成无机物；
（5）废水经过好氧池处理后，进入二沉池，二沉池的作用是使废水中的水与污泥分离，使废水澄清、浓缩和回流活性污泥，活性污泥回收至好氧池中，无法回收或无回收价值的污泥进入污泥浓缩池；
（6）废水经过二沉池处理后，进入深度处理池，在深度处理池中，采用芬顿工艺，起到脱色和降解部分有机物的作用；
芬顿工艺反应原理如下：
H2O2+Fe2+→·OH+OH-+Fe3+→Fe(OH)3↓
（7）废水经过深度处理池处理后，进入终沉池进行絮体的初步沉淀，再进入气浮池，在气浮池中，运用絮凝剂聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和浮选原理使废水中的杂质与水分离，处理后的废水能够达到《中华人民共和国污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的“一级”标准，可以排放，分离的杂质进入污泥浓缩池；
（8）污泥浓缩池中的污泥进入污泥脱水机，进行污泥脱水，脱水后进行污泥外运处理。
所述步骤（1）中，采用炉渣过滤吸附的具体方式为：将锅炉工序产生的废炉渣铺于炉渣滤池内，将木糖生产废水引入，用炉渣进行过滤，根据炉渣滤池的进水、出水指标（包括色度、硫酸根、悬浮物）进行判断炉渣是否失效，若色度、硫酸根、悬浮物的去除率低于30%，则进行炉渣更换。
所述步骤（3）中IC反应器产生的沼气进入水封器，去除沼气中的部分水分，再进入脱硫器，去除沼气中的硫化物，降低对设备的腐蚀性，然后用于沼气锅炉，在沼气锅炉中，甲烷燃烧产生的热量可用于配水井中，使废水升温，以保证厌氧处理菌种的最适温度（35±3℃），能减少消耗蒸汽的量，节约新鲜蒸汽的用量，降低运行成本，同时减少温室气体甲烷的排放。
所述步骤（5）中，好氧池中曝气方式采用射流曝气，其特点是氧气利用率高，且不易堵塞曝气器，使用寿命长，维修费用低。
所述步骤（8）中，污泥脱水采用的是能耗最低的叠螺污泥脱水机，整机运行功率不超过1KW，运行费用极低。
本发明的木糖生产废水的处理方法，具有以下特点：
（1）所采用的炉渣为锅炉工序所产的固体废物，属于废物再利用，且能提高废水的pH值，降低运行成本。
（2）在水进入生化系统之前添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，采用絮凝技术，将难生物降解的有机物及部分色素在进入生化系统前去除，降低生化系统的运行负荷，同时提高生化系统的处理效率。
（3）增加了水解酸化工艺，该工艺能起到去除部分硫酸盐的作用，能够减少厌氧工序硫化氢气体的产生量，降低其对厌氧颗粒污泥的毒害作用。
（4）IC反应区工序产生的沼气用于沼气锅炉，在减少温室气体甲烷排放的同时，能够利用甲烷燃烧产生的热量，回用于污水升温，减少消耗蒸汽的量，降低运行成本。
（5）好氧池中曝气方式采用射流曝气，其特点是氧气利用率高，且不易堵塞曝气器，使用寿命长维修费用低。
（6）深度处理工艺采用的是芬顿工艺，由于木糖生产废水中含有难生物降解的有机物，传统的生化处理很难使污水处理达标，且出水色度重，因此，本发明专利申请引进氧化性较强的芬顿处理工艺，达到脱色和降解部分有机物的目的。
（7）Fenton反应一般在pH3.0下进行，在该pH值时自由基生成速率最大，通过自由基的强氧化性降解水中的有机物。常见芬顿工艺需要调节pH值运行，而木糖生产废水经过实践证明，在好氧段出水水质COD≤150mg/L较为稳定的情况下，所运行芬顿工艺不需调节pH值即可使反应后出水水质COD≤60mg/L相对稳定运行，因此，相对运行费用较低。
（8）污泥脱水采用的是能耗最低的叠螺污泥脱水机，整机运行功率不超过1KW，运行费用极低。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1木糖生产废水的处理方法
流程图如图1所示，步骤如下：
（1）木糖生产废水采用炉渣过滤吸附后，通过机械格栅，进入调节池（对污水的COD和pH进行充分混合，保证水质稳定，同时起到缓冲和暂存的作用），再进入絮凝池，向絮凝池中加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，通过水的流动力进行搅拌均匀，木糖生产废水中的悬浮物得到絮凝沉淀，通过排泥管道进入污泥浓缩池，上清液进入水解酸化池；
（2）水解酸化池底部设有絮状的活性污泥，上清液进入水解酸化池后，均匀分布在水解酸化池底部，通过水力搅动使废水与池内的活性污泥充分接触、反应，完成水解酸化作用，降低硫酸盐的含量，同时分解大分子的有机物，降低部分COD；
（3）完成水解酸化后，废水进入配水井，投入纯碱、尿素和磷酸二铵，投加比例按照浓度比为BOD5:N:P=100:5:1，以保证进水的pH适宜和C、N、P等营养元素的均衡，然后进入IC反应器，废水在反应器中自下而上流动，污染物被细菌吸附并降解，净化过的废水从反应器上部流出，进入好氧池；
（4）废水进入好氧池后，在好氧池中，活性污泥进行有氧呼吸，进一步把废水中的有机物分解成无机物；
（5）废水经过好氧池处理后，进入二沉池，二沉池的作用是使废水中的水与污泥分离，使废水澄清、浓缩和回流活性污泥，活性污泥回收至好氧池中，无法回收或无回收价值的污泥进入污泥浓缩池；
（6）废水经过二沉池处理后，进入深度处理池，在深度处理池中，采用芬顿工艺，起到脱色和降解部分有机物的作用；
芬顿工艺反应原理如下：
H2O2+Fe2+→·OH+OH-+Fe3+→Fe(OH)3↓
（7）废水经过深度处理池处理后，进入终沉池进行絮体的初步沉淀，再进入气浮池，在气浮池中，运用絮凝剂聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和浮选原理使废水中的杂质与水分离，处理后的废水能够达到《中华人民共和国污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的“一级”标准，可以排放，分离的杂质进入污泥浓缩池；
（8）污泥浓缩池中的污泥进入污泥脱水机，进行污泥脱水，脱水后进行污泥外运处理。
所述步骤（1）中，采用炉渣过滤吸附的具体方式为：将锅炉工序产生的废炉渣铺于炉渣滤池内，将木糖生产废水引入，用炉渣进行过滤，根据炉渣滤池的进水、出水指标（包括色度、硫酸根、悬浮物）进行判断炉渣是否失效，若色度、硫酸根、悬浮物的去除率低于30%，则进行炉渣更换。
所述步骤（3）中IC反应器产生的沼气进入水封器，去除沼气中的部分水分，再进入脱硫器，去除沼气中的硫化物，降低对设备的腐蚀性，然后用于沼气锅炉，在沼气锅炉中，甲烷燃烧产生的热量可用于配水井中，使废水升温，以保证厌氧处理菌种的最适温度（35±3℃），能减少消耗蒸汽的量，节约新鲜蒸汽的用量，降低运行成本，同时减少温室气体甲烷的排放。
所述步骤（5）中，好氧池中曝气方式采用射流曝气，其特点是氧气利用率高，且不易堵塞曝气器，使用寿命长，维修费用低。
所述步骤（8）中，污泥脱水采用的是能耗最低的叠螺污泥脱水机，整机运行功率不超过1KW，运行费用极低。
采用上述处理工艺处理木糖生产废水，处理前后进水和出水的各项指标如表1所示。
表1
| 序号 | 项目 | 进水 | 出水 |
| 1 | CODcr（mg/L） | 6500 | 56 |
| 2 | BOD5（mg/L） | 3500 | 15 |
| 3 | SS（mg/L） | 1500 | 13 |
| 4 | NH3-N（mg/L） | 120 | 2 |
| 5 | 色度（倍） | 350 | 30 |
| 6 | pH | 4-5 | 6.5-7 |
Claims (5)
1.一种木糖生产废水的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）木糖生产废水采用炉渣过滤吸附后，通过机械格栅，进入调节池，再进入絮凝池，向絮凝池中加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，通过水的流动力进行搅拌均匀，木糖生产废水中的悬浮物得到絮凝沉淀，通过排泥管道进入污泥浓缩池，上清液进入水解酸化池；
（2）水解酸化池底部设有絮状的活性污泥，上清液进入水解酸化池后，均匀分布在水解酸化池底部，通过水力搅动使废水与池内的活性污泥充分接触、反应，完成水解酸化作用；
（3）完成水解酸化后，废水进入配水井，投入纯碱、尿素和磷酸二铵，投加比例按照浓度比为BOD5:N:P=100:5:1，然后进入IC反应器，废水在反应器中自下而上流动，污染物被细菌吸附并降解，净化过的废水从反应器上部流出，进入好氧池；
（4）废水进入好氧池后，在好氧池中，活性污泥进行有氧呼吸，进一步把废水中的有机物分解成无机物；
（5）废水经过好氧池处理后，进入二沉池，活性污泥回收至好氧池中，无法回收或无回收价值的污泥进入污泥浓缩池；
（6）废水经过二沉池处理后，进入深度处理池，在深度处理池中，采用芬顿工艺，起到脱色和降解部分有机物的作用；
（7）废水经过深度处理池处理后，进入终沉池进行絮体的初步沉淀，再进入气浮池，在气浮池中，运用絮凝剂聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和浮选原理使废水中的杂质与水分离，处理后的废水直接排放，分离的杂质进入污泥浓缩池；
（8）污泥浓缩池中的污泥进入污泥脱水机，进行污泥脱水，脱水后进行污泥外运处理。
2.根据权利要求1所述的一种木糖生产废水的处理方法，其特征在于：所述步骤（1）中，采用炉渣过滤吸附的具体方式为：将锅炉工序产生的废炉渣铺于炉渣滤池内，将木糖生产废水引入，用炉渣进行过滤。
3.根据权利要求1所述的一种木糖生产废水的处理方法，其特征在于：所述步骤（3）中IC反应器产生的沼气进入水封器，去除沼气中的部分水分，再进入脱硫器，去除沼气中的硫化物，然后用于沼气锅炉，在沼气锅炉中，甲烷燃烧产生的热量用于配水井中，使废水升温。
4.根据权利要求1所述的一种木糖生产废水的处理方法，其特征在于：所述步骤（5）中，好氧池中曝气方式采用射流曝气。
5.根据权利要求1所述的一种木糖生产废水的处理方法，其特征在于：所述步骤（8）中，污泥脱水采用的是叠螺污泥脱水机。
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