CN108483803A - 一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废水处理技术领域,具体涉及一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法,所述工艺包括如下处理步骤:首先将木薯酒精废水经过格栅过滤处理,再经微电解反应器预处理后,再采用两级UASB厌氧反应器串联进行处理,然后进入好氧处理池,经精细处理后达标排放。该工艺使得排出水的COD值降至非常低的水平,COD值低至80mg/L以下,且其色度浅,泡沫少,可以达到直接排放的标准。

Description

一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法 【技术领域】
[0001]本发明涉及废水处理技术领域,特别涉及一种利用微电解技术处理木薯酒精废水 的方法。 【背景技术】
[0002]截至2018年底,我国约有木薯酒精生产企业30多家,日生产能力约2000吨,年产木 薯酒精40多万吨。以木薯为原料生产酒精在我国广西、广东、湖北、江苏等省有较为广阔的 市场。常规生产工艺中每生产It木薯酒精排出的废水约为I2〜1st,且木薯酒精废糟液出水 温度高,含有大量的有机化合物及悬浮物,C0D高达30〜60g/L,悬浮物高达20〜30g/L,pH较 低,属于典型的高浓度有机废水。如果该废水不能得到稳定、可靠的处理,势必对环境造成 严重的污染。近年来,国家对严重污染环境的酒精废糟液的治理越来越重视,规定酒精行业 废液允许排放的C0D的二级标准为<300mg/L,一级标准为<l〇〇mg/L。针对木薯酒精废水的 特点,可以采用厌氧一好氧结合的工艺对木薯酒精废水进行处理。 【发明内容】
[0003] 鉴于上述内容,有必要提供一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法,以克 服现有木薯酒精废水处理方法所存在的不足,以保证达标排放。
[0004] 为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
[0005] 一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法,具体处理步骤及顺序如下:
[0006] (1)过滤处理:所述废水首先通过进水格栅和沉砂池,除去木薯酒精废水中的木薯 渣和泥沙;
[0007] ⑵微电解反应器预处理:步骤⑴过滤处理后的废水加入石灰将废水pH值中和到 4.0〜6 • 0,然后进入微电解反应器,以砂粒状多元合金架构填料为多元微电解填料对废水 中的有机物进行氧化降解,并过滤掉悬浮物;
[0008] (3)厌氧处理:使用两级UASB厌氧反应器串联对步骤⑵处理后的废水进行厌氧处 理,厌氧过程所产生的沼气经过水封槽后收集利用;
[0009] (4)好氧处理:步骤(3)处理后的废水进入好氧池,通过连续曝气并加入臭氧进一 步深度氧化处理,得到COD浓度小于8〇mg/L的好氧水出水;
[0010] (5)精细处理:将步骤(4)的好氧水出水通过纳滤装置进行深度处理,或加入净水 剂和粉末活性炭通过降流式连续固定床进行处理,得到符合标准的排放水或回用水。
[0011] 进一步地,步骤(2)所述微电解反应器为流沙过滤器;所述砂粒状多元合金架构填 料由以下重量份的原料制备而成:铁粉40-60份、活性炭10-20份、粘土80-100份、钛0.2份、 锰0.1份。
[0012] 进一步地,步骤⑵所述砂粒状多元合金架构填料的制备方法如下:
[0013] a原料混合:将铁粉、活性炭分别过筛,再与钛、锰、粘土混匀,得到初料;
[0014] b造粒成型:以初料和蒸馈水为原料,利用成型设备,制成粒径8-12ram粒球状填料;
[0015] C无氧养护:将球粒状填料常温无氧养护3-5h;
[0016] d无氧高温焙烧:将步骤C无氧养护后的球粒状填料在600-70(TC,无氧条件下焙烧 30-50min,形成规整化合金架构填料;
[0017] e冷却破碎:自然冷却后,将规整化合金架构填料进行破碎制成0.5-0.8mm粗砂粒 大小的成品砂粒状多元合金架构填料。
[0018] 进一步地,所述步骤(3)中控制第一级UASB厌氧反应器的进水pH值为5.8〜6.2,第 二级UASB厌氧反应器的进水pH值为7〜7.5,水力停留时间为68h〜72h,维持反应温度为34 〜36°C。
[0019] 进一步地,所述步骤⑶中,第一级UASB厌氧反应器容积负荷为2〜4kgO)D/m3 • d, 第二级UASB厌氧反应器容积负荷为10〜12kgC0D/m3 • d。
[0020] 进一步地,所述好氧池为序批式活性污泥池。
[0021] 本发明具有以下有益效果:
[0022] (1)本发明的一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法主要采用过滤处理+ 微电解反应器预处理+两级UASB厌氧反应器串联处理+好氧处理+精细处理的组合工艺方 法。废水先经过过滤处理去除较大固体物,然后经微电解反应器预处理,再经UASB两级厌氧 处理工段,利用厌氧微生物降解水中大部分有色有机物;厌氧出水再进行好氧处理,可进一 步降解有色物质;经好氧处理后的水中还含有部分可沉淀不溶物,经精细处理后可保证出 水水质达到排放要求。
[0023]采取上述措施的本发明,可以将木薯制备酒精后所产生的废水进行充分地处理, 能够有效地氧化分解有机污染物,进而降低废液中生物难降解的COD、SS、色度等,使得处理 后的木薯发酵酒精的废水能够达标排放。废水经过本发明方法的处理,使得排出的水中其 C0D降至非常低的水平,C0D值低至80mg/L以下,且其色度浅,泡沫少,可以达到直接排放的 标准。
[0024] (2)本发明还提供了一种处理木薯酒精废水的砂粒状多元合金架构填料,利用砂 粒状多元合金架构填料中的不同组分在降解有机物过程中的互补和协同效应,实现生物处 理木薯酒精废水的目标。 【具体实施方式】
[0025]以下将通过实施例对本发明进行详细描述,在以下实施例中,C0D值是通过 GB11914-1989中记载的方法进行测量的;SS值是通过GB11901-1989中记载的方法进行测量 的;色度值是通过GBll9〇3_1989的水质色度的检测方法进行测定的,色度的值越大,那么排 水颜色越深,透明度越低,越偏罔排放指标。
[0026] 实施例1
[0027] —种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法,具体处理步骤及顺序如下:
[0028] (1)过滤处理:所述废水首先通过进水格栅和沉砂池,除去木薯酒精废水中的木薯 渣和泥沙;
[0029]⑵微电解反应器预处理:步骤(1)过滤处理后的废水加入石灰将废水pH值中和到 4 • 0〜6 • 0,然后进入微电解反应器,以砂粒状多元合金架构填料为多元微电解填料对废水 中的有机物进行氧化降解,并过滤掉悬浮物;
[0030] 所述微电解反应器为流沙过滤器;所述砂粒状多元合金架构填料由以下重量份的 原料制备而成:铁粉50份、活性炭15份、粘土9〇份、钛〇. 2份、锰0 • 1份;
[0031] 所述砂粒状多元合金架构填料的制备方法如下:
[0032] a原料混合:将铁粉、活性炭分别过筛,再与钛、锰、粘土混匀,得到初料;
[0033] b造粒成型:以初料和蒸馏水为原料,利用成型设备,制成粒径8-12mm粒球状填料; [0034] c无氧养护:将球粒状填料常温无氧养护4h;
[0035] d无氧高温焙烧:将步骤c无氧养护后的球粒状填料在600-700°C,无氧条件下焙烧 40tnin,形成规整化合金架构填料;
[0036] e冷却破碎:自然冷却后,将规整化合金架构填料进行破碎制成0.5-0.8mm粗砂粒 大小的成品砂粒状多元合金架构填料;
[0037] (3)厌氧处理:使用两级UASB厌氧反应器串联对步骤(2)处理后的废水进行厌氧处 理,控制第一级UASB厌氧反应器的进水pH值为5 • 8〜6 • 2,第二级UASB厌氧反应器的进水pH 值为7〜7.5,水力停留时间为68h〜72h,维持反应温度为34〜36°C ;第一级UASB厌氧反应器 容积负荷为2〜4kgC0D/m3 • d,第二级UASB厌氧反应器容积负荷为10〜12kgC0D/m3 • d;厌氧 过程所产生的沼气经过水封槽后收集利用;
[0038] (4)好氧处理:步骤⑶处理后的废水进入序批式活性污泥池,通过连续曝气并加 入臭氧进一步深度氧化处理,得到C0D浓度小于80mg/L的好氧水出水;
[0039] (5)精细处理:将步骤(4)的好氧水出水通过纳滤装置进行深度处理,得到符合标 准的排放水或回用水。
[0040] 经检测,本实施例出水的CODcr为75mg/L,色度50倍,pH值6.9。
[0041] 实施例2
[0042] 一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法,具体处理步骤及顺序如下:
[0043] (1)过滤处理:所述废水首先通过进水格栅和沉砂池,除去木薯酒精废水中的木薯 渣和泥沙;
[0044] ⑵微电解反应器预处理:步骤⑴过滤处理后的废水加入石灰将废水pH值中和到 4.0〜6.0,然后进入微电解反应器,以砂粒状多元合金架构填料为多元微电解填料对废水 中的有机物进行氧化降解,并过滤掉悬浮物;
[0045] 所述微电解反应器为流沙过滤器;所述砂粒状多元合金架构填料由以下重量份的 原料制备而成:铁粉40份、活性炭10份、粘土 80份、钛0.2份、锰〇. 1份;
[0046]所述砂粒状多元合金架构填料的制备方法如下:
[0047] a原料混合:将铁粉、活性炭分别过筛,再与钛、锰、粘土混匀,得到初料;
[0048] b造粒成型:以初料和蒸馏水为原料,利用成型设备,制成粒径8-12mm粒球状填料; [0049] c无氧养护:将球粒状填料常温无氧养护3h;
[OOM] d无氧高温焙烧:将步骤c无氧养护后的球粒状填料在600-700°C,无氧条件下焙烧 30min,形成规整化合金架构填料;
[0051] e冷却破碎:自然冷却后,将规整化合金架构填料进行破碎制成〇 • 5-0 • 8mm粗砂粒 大小的成品砂粒状多元合金架构填料;
[0052] (3)厌氧处理:使用两级UASB厌氧反应器串联对步骤(2)处理后的废水进行厌氧处 理,控制第一级UASB厌氧反应器的进水pH值为5 • 8〜6 • 2,第二级UASB厌氧反应器的进水pH 值为7〜7 • 5,水力停留时间为68h〜72h,维持反应温度为34〜36°C ;第一级UASB厌氧反应器 容积负荷为2〜4kgC0D/m3 • d,第二级UASB厌氧反应器容积负荷为10〜12kgC0D/m3 • d;厌氧 过程所产生的沼气经过水封槽后收集利用;
[0053] (4)好氧处理:步骤(3)处理后的废水进入序批式活性污泥池,通过连续曝气并加 入臭氧进一步深度氧化处理,得到C0D浓度小于80mg/L的好氧水出水;
[0054] (5)精细处理:将步骤(4)的好氧水出水通过纳滤装置进行深度处理,得到符合标 准的排放水或回用水。
[0055] 经检测,本实施例出水的CODcr为69mg/L,色度48倍,pH值7.1。
[0056] 实施例3
[0057] 一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法,具体处理步骤及顺序如下:
[0058] (1)过滤处理:所述废水首先通过进水格栅和沉砂池,除去木薯酒精废水中的木薯 渣和泥沙;
[0059] (2)微电解反应器预处理:步骤(1)过滤处理后的废水加入石灰将废水pH值中和到 4 • 0〜6 • 0,然后进入微电解反应器,以砂粒状多元合金架构填料为多元微电解填料对废水 中的有机物进行氧化降解,并过滤掉悬浮物;
[0060] 所述微电解反应器为流沙过滤器;所述砂粒状多元合金架构填料由以下重量份的 原料制备而成:铁粉60份、活性炭20份、粘土 100份、钛0.2份、锰0.1份;
[0061]所述砂粒状多元合金架构填料的制备方法如下:
[0062] a原料混合:将铁粉、活性炭分别过筛,再与钛、锰、粘土混匀,得到初料;
[0063] b造粒成型:以初料和蒸馏水为原料,利用成型设备,制成粒径8-12mm粒球状填料;
[0064] c无氧养护:将球粒状填料常温无氧养护5h;
[0065] d无氧高温焙烧:将步骤c无氧养护后的球粒状填料在600-700°C,无氧条件下焙烧 30-50min,形成规整化合金架构填料;
[0066] e冷却破碎:自然冷却后,将规整化合金架构填料进行破碎制成0.5-0.8mm粗砂粒 大小的成品砂粒状多元合金架构填料;
[0067] (3)厌氧处理:使用两级UASB厌氧反应器串联对步骤(2)处理后的废水进行厌氧处 理,控制第一级UASB厌氧反应器的进水pH值为5 • 8〜6 • 2,第二级UASB厌氧反应器的进水pH 值为7〜7.5,水力停留时间为68h〜72h,维持反应温度为34〜36°C ;第一级UASB厌氧反应器 容积负荷为2〜4kgC0D/m3 • d,第二级UASB厌氧反应器容积负荷为10〜12kgCOD/m3 • d;厌氧 过程所产生的沼气经过水封槽后收集利用;
[0068] (4)好氧处理:步骤⑶处理后的废水进入序批式活性污泥池,通过连续曝气并加 入臭氧进一步深度氧化处理,得到C0D浓度小于80mg/L的好氧水出水;
[0069] (5)精细处理:将步骤(4)的好氧水出水加入净水剂和粉末活性炭通过降流式连续 固定床进行处理,得到符合标准的排放水或回用水。
[0070] 经检测,本实施例出水的CODcr为73mg/L,色度48倍,pH值7 • 3。
[0071] 对比效果验证:
[0072]为了验证本发明提供的砂粒状多元合金架构填料中各组成成分的协同效果,分别 通过对比例1、对比例2进行试验测试,测试得到的水质结果如下所示:
[0073] 对比例1
[0074] 对比例1与实施例3的区别仅仅在于:所述砂粒状多元合金架构填料由以下重重份 的原料制备而成:铁粉60份、活性炭20份、粘土 100份、钛0.2份。
[0075] 经检测,本对比例出水的CODcr为15〇mg/L,色度78倍,pH值6 • 2。
[0076] 对比例2
[0077] 对比例2与实施例3的区别仅仅在于:所述砂粒状多元合金架构填料由以下重量份 的原料制备而成:铁粉60份、活性炭20份、粘土 100份、锰0.1份。
[0078] 经检测,本对比例出水的CODcr为163mg/L,色度85倍,pH值5.8。
[0079]由上述测试结果可知,本发明采用的砂粒状多元合金架构填料同时选取钛和锰与 铁粉、活性炭、粘土的组合,与只单独选取钛或锰某一种相比,该种组成的砂粒状多元合金 架构填料处理木薯酒精废水的效果更好,具有明显的协同作用。
[0080]上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发 明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属 于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法,其特征在于,具体处理步骤及顺序 如下: (1)过滤处理:所述废水首先通过进水格栅和沉砂池,除去木薯酒精废水中的木薯渣和 泥沙; ⑵微电解反应器预处理:步骤(1)过滤处理后的废水加入石灰将废水pH值中和到4.0 〜6.0,然后进入微电解反应器,以砂粒状多元合金架构填料为多元微电解填料对废水中的 有机物进行氧化降解,并过滤掉悬浮物; (3) 厌氧处理:使用两级UASB厌氧反应器串联对步骤(2)处理后的废水进行厌氧处理, 厌氧过程所产生的沼气经过水封槽后收集利用; (4) 好氧处理:步骤(3)处理后的废水进入好氧池,通过连续曝气并加入臭氧进一步深 度氧化处理,得到COD浓度小于80mg/L的好氧水出水; (5) 精细处理:将步骤(4)的好氧水出水通过纳滤装置进行深度处理,或加入净水剂和 粉末活性炭通过降流式连续固定床进行处理,得到符合标准的排放水或回用水。
2.如权利要求1所述的一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法,其特征在于,步 骤(2)所述微电解反应器为流沙过滤器;所述砂粒状多元合金架构填料由以下重量份的原 料制备而成:铁粉40_6〇份、活性炭1〇_2〇份、粘土80-100份、钛〇.2份、锰0.1份。
3.如权利要求1所述的一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法,其特征在于,步 骤(2)所述砂粒状多元合金架构填料的制备方法如下: a原料混合:将铁粉、活性炭分别过筛,再与钛、锰、粘土混匀,得到初料; b造粒成型:以初料和蒸馏水为原料,利用成型设备,制成粒径8-12mm粒球状填料; c无氧养护:将球粒状填料常温无氧养护3_5h; d无氧高温焙烧:将步骤c无氧养护后的球粒状填料在6〇〇-70(TC,无氧条件下焙烧30-50min,形成规整化合金架构填料; e冷却破碎:自然冷却后,将规整化合金架构填料进行破碎制成〇. 5-0.8mm粗砂粒大小 的成品砂粒状多元合金架构填料。
4.如权利要求1所述的一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法,其特征在于,所 述步骤(3)中控制第一级UASB厌氧反应器的进水pH值为5 • S〜6.2,第二级UASB厌氧反应器 的进水pH值为7〜7.5,水力停留时间为68h〜72h,维持反应温度为34〜36°C。
5.如权利要求1所述的一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法,其特征在于,所 述步骤⑶中,第一级UASB厌氧反应器容积负荷为2〜4kgC0D/m3 • d,第二级UASB厌氧反应 器容积负荷为10〜12kgC0D/m3 • d。
6.如权利要求1所述的一种利用微电解技术处理木薯酒精废水的方法,其特征在于,所 述好氧池为序批式活性污泥池。
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