固液分离UASBSBR技术处理酒精糟液工程

固液别离-UASB-SBR技术处理酒精糟液工程摘要：阐述了薯干原料酒厂酒精糟液的处理技术，提出带式压滤机固液别离-UASB-SBR的酒精槽液处理工艺。以某酒厂的应用实例说明工程设计方案、调试过程和处理效果。关键词：薯干制酒酒精糟液固液别离-UASB-SBR带式压滤机酒精工业是国民经济重要的根底原料产业。酒精广泛应用于化学、食品、日用化工、医药卫生等领域。我国的酒精年产量约为300万t，消费原料以粮食(玉米、薯干等)为主，粮食酒精中约有80%是用薯干酿造的。酒精消费过程中蒸馏工序排放的酒精糟液是一种含高悬浮物、高浓度的有机废液。据统计，每消费1t酒精，排放的有机物含量达500kg以上。全国每年排放的酒精工业废水约为1200万3。大量的高浓度有机废水假如不经严格的处理直接排放，将会造成严重的污染。资源浪费、污染环境已成为制约国内酒精工业开展的一个重要因素。安徽省泗州酒厂是一个以薯干为原料消费酒精的白酒厂，年产酒精5000t。正常消费时排放酒精糟液2503/d，糟液温度为90。废水中主要含糖类、有机酸、蛋白质和纤维素等，有机物浓度很高，Dr到达3000045000g/L，BD5到达1500025000g/L。糟液非常浑浊，SS约为40000g/L。废液呈酸性，pH为34。酒精糟液虽然污染物浓度高，但没有生物毒性，可生化性好。该厂属于淮河流域限期治理工程。为了彻底根治其对周围环境和地下水资源的严重污染，该厂对酒糟废液进展综合利用，建成处理才能为2503/d的高浓度有机废水(酒精糟液)处理厂。同时回收糟液中的饲料和消费沼气。设计废水水质指标为：Dr：40000g/L；BD5：25000g/L；SS：20000g/L；pH：3.54。处理后出水水质应到达?污水综合排放标准?(GB8978-88)中的行业一级标准：Dr：350g/L；BD5：200g/L；SS：200g/L；pH：69。1处理工艺选择酒精糟液综合利用和深度处理的关键之一是对酒精糟液进展有效的固液别离。薯干酒精糟液的脱水处理具有很大难度，过去采用离心脱水机和箱式压滤机两种脱水设备进展脱水试验，由于薯干酒精糟液粘度大，粒度小，容易将离心脱水机的滤网和箱式压滤机的滤布堵塞，结果均不很成功。因此无法应用于薯干酒精糟液的脱水。原机械部环保所对酒精糟液脱水工艺进展了深化研究，开发研制出新型带式压滤机(见图1)。新型带式压滤机特点如下：超长的重力脱水区；超长的斜式楔形区；构造紧凑、压力递增的压榨区；独创滤带偏移检测方式和双端纠偏机构；性能好、效率高的反冲洗方式。图1新型带式压滤机工作原理1带压机2反响器3流量计4速溶机5加药泵6输料泵7空压机8冲洗泵9输送机在某酿酒厂进展的工业性试验结果显示：进料酒精糟液含水率为96%96.5%，pH值为4.0，温度为70。脱水处理后酒糟滤饼含水率72%。利用带式压滤机进展酒精糟液脱水是一种尝试和打破。技术关键是针对性地提出调节等电点和相应的絮凝处理工艺，可以进步糟渣回收率，进步糟液Dr去除率(74%)，对减轻后部滤液深度处理负荷具有明显效果。经过带式压滤机对酒糟废液进展固液别离以后，滤液的Dr可降低50%左右，SS也大幅度降低，有利于废水的厌氧和好氧的生化处理。后续的厌氧工艺采用上流式厌氧污泥床(UASB)，好氧工艺采用序批式活性污泥反响器(SBR)。2处理工艺介绍本工艺的核心是：固液别离、UASB和SBR。酒糟废液经过粗格栅进入调节池进展冷却和调节，再用立式污泥泵将糟液泵入污泥浓缩池，浓缩后的糟液进入带式压滤机进展固液别离。滤渣经挤压、枯燥可制成直接供销售的饲料。滤液泵入厌氧UASB和好氧SBR单元进展处理，出水达标排放。UASB产生的沼气经水封阻火器后进入储气柜或输送到工厂锅炉直接燃烧(见图2)。图2泗州酒厂酒精糟液处理流程3主要处理构筑物、设备的设计3.1调节沉淀池调节沉淀池为地下构造，总体尺寸为：长10，宽4.5，深3.0，水力停留时间?2.0h。调节池底部设污泥斗，污泥斗倾角50，斗内设污泥提升泵将沉淀污泥提升至浓缩池。调节池浅水区设厌氧进水泵2台，1用1备。3.2UASB反响器酒糟废液经固液别离后Dr去除50%，UASB进水Dr=20000g/L，Q2253/d。设计负荷为7.0kgDr/(3d)，消化温度3537。UASB反响罐选用D11，H8.0，有效水深H7.5。UASB内设有供水、泥、气别离用的三相别离器，以维持反响罐内高活性的厌氧污泥菌群，并有效地回收沼气，UASB出水Dr3000g/L，SS1500g/L。其沼气产量为20003/d。3.3SBR反响器进水Dr3000g/L，SS1500g/L，污泥负荷为0.3kgD/(kgLSSd)，污泥浓度为3g/L，SBR反响器有效容积为7503。根据废水处理工艺要求设置2座圆形SBR反响器。每座SBR反响器的尺寸为：D11，H5.0，有效水深4.5。根据SBR反响器的运行规律和设计要求确定不同的运行周期，排水方式采用篦水器排水，根据时间控制其升降实现排水。曝气装置采用中微孔曝气器曝气，曝气器的氧利用率按10%计算，曝气池对Dr去除率为90%，那么供气量应为103/in，选SSR100风机3台，2用1备。3.4风机房风机房安装3台SSR100离心风机，2用1备。单机风量为6.733/in，H5.0。风机房设有隔音的配电室及操作休息间，风机房总尺寸：长宽高1057。3.5污泥浓缩池酒糟液进入调节沉淀池后，大局部污泥将沉淀于污泥斗内，经污泥泵提升至污泥浓缩池进展浓缩，以利于后续的污泥机械脱水。污泥浓缩池为半地下式钢筋混凝土构造，其几何尺寸为：DH5.07.0。浓缩后污泥进入带式压滤机进展机械脱水，浓缩池上清液回流至调节池后进入UASB厌氧反响器进展处理。3.6污泥脱水机及脱水机房浓缩以后的糟液和污泥，用泥浆泵输送到管道混合器与高分子絮凝剂和助凝剂混合，在折板式絮凝反响器中反响后流入带式压滤机脱水，设计中选用带式压滤机，带宽1.5，处理量为13.53湿泥/h。脱水机滤后的上清液回流至调节池后进入UASB进一步处理，带式压滤机反冲洗所用的自来水和空气由离心泵和空压机供应。脱水以后的污泥饼(含水率80%)有很高的营养价值。工艺中所用药剂经药品毒理试验及饲用试验均证明对家畜无毒无害，所以带式压滤机别离出的泥饼可直接做饲料，假设以每t饲料(干物质)500元计，每年以300个工作日计算，那么年收益为120万元。污泥脱水机房由机房、配电室及值班室组成。内装有带宽1.5的带式压滤机1台及相应的污泥泵、溶药罐、空压机等辅助设备，脱水机房平面尺寸：LB12.05.0，檐高5.0，砖混构造。4运行调试和处理效果工程调试先从厌氧局部开场，分为三个阶段：污泥驯化培养期、负荷进步期和满负荷运转期。从1997年10月开场厌氧局部的调试，至1998年4月酒精废水全部进入UASB反响器，有机负荷达8.0kgDr/(3d)，Dr去除率稳定在90%以上，出水Dr为2500g/L左右，SS为1500g/L左右。1998年3月好氧系统也投入运行，经过3个月的运转，各项指标均达标。第一阶段污泥驯化培养期：利用邻县的灵璧酒厂厌氧处理装置中的厌氧污泥接种，接种后反响器污泥浓度约为20.0g/L。由于两厂水质及发酵温度相似，因此污泥不需要进展驯化，从而缩短启动时间。厌氧罐由20升至37，每日升温12。将少量调节池中的高温废水泵入厌氧罐，多余废水流出，如此进展加热循环。控制进水量为463/h。同时控制以0.10.3kgDr/(3d)的容积负荷投加废水，当温度升高到37时，负荷达2kgDr/(3d)时，进入进步负荷阶段。第二阶段负荷进步期：在反响罐稳定运行的根底上，负荷从2kgDr/(3d)进步到设计负荷7.0kgDr/(3d)。驯化期内间歇进水，一天两次，根据浓度和水量控制负荷。要求控制反响罐出水挥发性有机酸(VFA)小于200g/L，pH7.2以上，Dr去除率80%以上且产气正常，方可进一步进步负荷。整个调试期约7个月(第一阶段4个月，第二阶段3个月)，自1998年4月UASB到达设计负荷后，Dr去除率一直维持在90%以上。虽然水质有波动，但有机负荷总是稳定在7.0kgDr/(3d)以上。随着有机负荷的进步，产气量也相应进步，产气率为2.63.73/(3d)。SBR好氧反响器的调试比拟简单。先在反响器中注入清水和少量废液开场曝气，待生长出污泥后逐渐增加废水量。1998年3月开场到达满负荷运行，Dr去除率到达90%以上，出水水质到达规定的排放标准。安徽省环境监测中心站于1998年5月1921日对酒厂消费排放废水进展监测，结果说明：泗州酒厂酒精消费排放废水Dr、SS平均浓度、pH值及酒精吨排水量均符合?污水综合排放标准?(GB897888)中发酵、酿造工业的有关规定。参考文献1王凯军.再论厌氧(水解)-好氧处理工艺.中国环境科学，1998，18(4)：3373402杜兵，等.UASB处理酒精废水消费运行研究.中国沼气，1999，17(2)：14173张德清.薯类酒精废糟液治理工程设计讨论.给水排水，1999，25(7)：3436