CN104230127A - 再造烟叶废水处理制备沼气的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种再造烟叶废水处理制备沼气的工艺，其工艺步骤包括废水收集、废水预处理、生成沼气、出料的后处理。在再造烟叶生产过程中产生的废水中有大量的含氮、磷、硫等元素的化合物，通过沼气产生的过程，使生产废水达到污水排放标准。本发明既充分消耗再造烟叶生产过程废水的生物质能，又可产生沼气，产生的沼气作为新能量回收利用，经过处理后的废液可作为绿化水源，处理后的污泥作为有机复合肥使用，节能环保，具有环境和经济双重效益。

Description

再造烟叶废水处理制备沼气的工艺
技术领域
本发明涉及一种废水处理工艺，特别是涉及一种再造烟叶废水处理制备沼气的工艺。
背景技术
再造烟叶废水中，含有碳水化合物、蛋白质、木质素等有机物质，这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解，在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。若不及时处理，这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质进一步恶化。水体中有机物成分非常复杂，耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程中所消耗的氧量表示，即以生化需氧量(BOD)表示。
再造烟叶生产过程中产生的废水成分复杂，其组分不仅取决于纸浆的制作方法，也取决于所产品种和原料的种类等多种因素。造纸工业废水中的悬浮物质主要来自备料工段的树皮、草屑、泥沙以及随水排放的炉灰、矿渣、制浆造纸各工序流失的纤维、填料等；而废水中BOD主要来源于制浆蒸煮工序，如纤维素分解生成的糖类、醇类、有机酸等，在化学浆中，蒸煮废液的BOD5发生量占80%以上；废水中的COD和着色物质主要来源于制浆蒸煮工序的木素及其衍生物；废水中的有毒物质主要有蒸煮废液中的粗硫酸盐皂、漂白废水中的有机氯化物（如二氯苯酚、氯邻苯二酚等），还有微量的汞、酚等，但这些有毒物通常含量甚微，其中关于漂白废水中的有机氯化物的毒性和“三致”作用，在发达国家中已引起越来越大的关注。
目前，厌氧生物技术在我国造纸废水处理领域得到了广泛应用。在处理过程中，绝大多数有机物在厌氧菌的作用下分解产生以甲烷为主要成分的沼气。当前多数造纸废水处理设施没有沼气利用系统，而直接采用燃烧处置，沼气没得到资源化利用。利用污水处理过程中产生的沼气发电是国外目前较为普遍的模式，越来越受到国内外学者的关注。该模式既充分利用沼气中的生物质能，又可减少沼气中硫化物等污染物的排放量，具有环境和经济双重效益。
因此如何有效处理再造烟叶废水，使其废水处理过程中回收部分能量是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种再造烟叶废水处理制备沼气的工艺，能够充分消耗再造烟叶废水中的生物质能，具有环境和经济双重效益。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种再造烟叶废水处理制备沼气的工艺，其工艺步骤如下：
（1）废水收集：包括再造烟叶生产过程中排放的梗液、萃取液、水洗蒸发器废液的高浓废水进入废水收集池，包括再造烟叶生产过程中排放的浆料、白水、泵密封水的生产废水经过格栅过滤后，与废水收集池中的高浓废水混合后一并进入生产集水池；
（2）废水预处理：混合废水通过水力筛后进入反应器，在反应器内加入烧碱、聚合硫酸铁、PAM，与混合废水混合送入气浮池，生成的气浮渣送入污泥池做后续处理，混合废水进入调节池均化水质及调节水量；
（3）生成沼气：经过调节池的混合废水进入UASB厌氧反应池内进行厌氧反应，产生沼气经脱硫净化、脱水干燥后送入沼气火炬备用，生成的厌氧泥送入污泥池，UASB厌氧反应池的PH值范围为6.8~7.8；
（4）出料的后处理：产生沼气后的剩余废水进入A/O池内进行厌氧好氧反应，去除COD、BOD及脱氮处理，随后进入二沉池进行固液分离，分离出的好氧泥送入污泥池，废液送入臭氧催化氧化池进行臭氧催化氧化反应，再送入曝气生物滤池，进一步去除SS、COD、SOD、硝化、脱氮、除磷，最终送入清水池，废液达标排放，未达标送入备用气浮池处理。
在本发明一个较佳实施例中，送入污泥池中的气浮渣、厌氧泥、好氧泥经过带式压滤机进行压滤，压滤后的污泥用于配置有机复合肥，压滤出的液体送入生产集水池中进行废水预处理。此工艺充分再利用废水资源，使其产生可利用资源。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（3）中产生的沼气送入双膜气柜初步储存，先后进行脱硫净化、脱水干燥后最终送入沼气火炬或沼气锅炉中备用。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（4）中送入清水池中的废液若达标经过碳滤和砂滤进入中水回用水箱备用，若不达标送入备用气浮池，通过在备用气浮池中加入三氯化铁、PAM使其反应，检测达标后排放，若不达标送入调节池进一步处理。
本发明的有益效果是：本发明能够充分消耗再造烟叶废水中的生物质能，产生的沼气作为新能量回收利用，经过处理后的废液可作为绿化水源，处理后的污泥作为有机复合肥使用，节能环保，具有环境和经济双重效益。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，一种再造烟叶废水处理制备沼气的工艺，其工艺步骤如下：
（1）废水收集：再造烟叶生产过程中产生的废水包括高浓废水、生产废水，所述高浓废水包括再造烟叶生产过程中排放的梗液、萃取液（包括梗线萃取直接排放、末线不正常排放）、水洗蒸发器废液，生产废水包括再造烟叶生产过程中排放的浆料、白水、泵密封水，该废水中带有固体废渣。高浓废水进入废水收集池，生产废水经过格栅过滤后，清除较大固体废渣，与废水收集池中的高浓废水混合后一并进入生产集水池；
（2）废水预处理：生产集水池中的混合废水通过水力筛，水力筛能有效降低水中悬浮物浓度，减轻后续工序的处理负荷，随后送入反应器，在反应器内加入烧碱、聚合硫酸铁、PAM（聚丙烯酰胺），以产生大量气体，与混合废水混合后送入气浮池，利用大量微小气泡与混合废水中的悬浮物结合，使悬浮物上浮到污水表面，收集生成的气浮渣送入污泥池做后续处理，去除气浮渣的混合废水进入调节池，调节池的作用是均化水质及调节水量，使混合废水能后比较均匀地进入后续处理单元，同时提高整个系统的抗冲击性能并减小后续处理单元的处理负荷；
（3）生成沼气：经过调节池的混合废水进入UASB厌氧反应池内，通过在USAB厌氧反应池内加入富含厌氧菌的肥料，UASB厌氧反应池的PH值范围为6.8~7.8，最佳PH值范围为6.8~7.2，使混合废水发生厌氧反应而产生沼气，在UASB厌氧反应池中通过回流硝化液，使混合废水发生反硝化反应，废水中的含氮污染物转化成氮气，有效降低混合废水的氮污染。生成的沼气送入双膜气柜初步储存，沼气送入脱硫系统进行脱硫处理，硫化氢含量经处理后从200g/L降低到0.05g/L以下，然后经脱硫处理后的沼气送入储气罐中收集，再通过风机送入到干燥机内进行脱水干燥，干燥至沼气中无游离水的状态，其水分含量低于40g/Nm3，接着将干燥后的沼气经过过滤器过滤处理，过滤掉沼气中的大颗粒杂质，最后过滤后的沼气送入到沼气火炬或沼气锅炉备用。本发明有效解决了沼气排放产生的环境问题，又良好地利用了沼气资源，产生了客观的经济价值；
（4）出料的后处理：产生沼气后的剩余废水进入A/O池内进行厌氧好氧反应，A/O工艺除对COD、BOD有较好的去除效果，对脱氮处理效果也较好。随后进入二沉池进行固液分离，分离出的好氧泥送入污泥池，废液送入臭氧催化氧化池，通过臭氧发生器向臭氧催化氧化池内冲入臭氧，与废液进行臭氧催化氧化反应，能显著地提高废液中污染物的分解效率。再送入曝气生物滤池，该工艺具有进一步去除SS、COD、SOD、硝化、脱氮、除磷的作用，最终送入清水池，送入清水池中的废液若达标，经过碳滤和砂滤等物理方法过滤后进入中水回用水箱备用，若不达标送入备用气浮池，通过在备用气浮池中加入三氯化铁、PAM使其反应，再次检测是否达标，达标后排放，若不达标送入调节池进一步处理。
上述步骤中送入污泥池中的气浮渣、厌氧泥、好氧泥经过带式压滤机进行压滤，压滤后的污泥用于配置有机复合肥，压滤出的液体送入生产集水池中进行废水预处理。此工艺充分再利用废水资源，使其产生可利用资源。
本发明能够充分消耗再造烟叶废水中的生物质能，产生的沼气作为新能量回收利用，经过处理后的废液各种排放指标达到国家三级废水排放标准，可作为绿化水源，处理后的污泥作为有机复合肥使用，节能环保，具有环境和经济双重效益。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种再造烟叶废水处理制备沼气的工艺，其工艺步骤如下：
（1）废水收集：包括再造烟叶生产过程中排放的梗液、萃取液、水洗蒸发器废液的高浓废水进入废水收集池，包括再造烟叶生产过程中排放的浆料、白水、泵密封水的生产废水经过格栅过滤后，与废水收集池中的高浓废水混合后一并进入生产集水池；
（2）废水预处理：混合废水通过水力筛后进入反应器，在反应器内加入烧碱、聚合硫酸铁、PAM，与混合废水混合送入气浮池，生成的气浮渣送入污泥池做后续处理，混合废水进入调节池均化水质及调节水量；
（3）生成沼气：经过调节池的混合废水进入UASB厌氧反应池内进行厌氧反应，产生沼气经脱硫净化、脱水干燥后送入沼气火炬备用，生成的厌氧泥送入污泥池，UASB厌氧反应池的PH值范围为6.8~7.8；
（4）出料的后处理：产生沼气后的剩余废水进入A/O池内进行厌氧好氧反应，去除COD、BOD及脱氮处理，随后进入二沉池进行固液分离，分离出的好氧泥送入污泥池，废液送入臭氧催化氧化池进行臭氧催化氧化反应，再送入曝气生物滤池，进一步去除SS、COD、SOD、硝化、脱氮、除磷，最终送入清水池，废液达标排放，未达标送入备用气浮池处理。
2.根据权利要求1所述的再造烟叶废水处理制备沼气的工艺，其特征在于，送入污泥池中的气浮渣、厌氧泥、好氧泥经过带式压滤机进行压滤，压滤后的污泥用于配置有机复合肥，压滤出的液体送入生产集水池中进行废水预处理。
3.根据权利要求1所述的再造烟叶废水处理制备沼气的工艺，其特征在于，步骤（3）中产生的沼气送入双膜气柜初步储存，先后进行脱硫净化、脱水干燥后最终送入沼气火炬或沼气锅炉中备用。
4.根据权利要求1所述的再造烟叶废水处理制备沼气的工艺，其特征在于，步骤（4）中送入清水池中的废液若达标经过碳滤和砂滤进入中水回用水箱备用，若不达标送入备用气浮池，通过在备用气浮池中加入三氯化铁、PAM使其反应，检测达标后排放，若不达标送入调节池进一步处理。
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