申请日2011.10.27
公开(公告)日2012.01.18
IPC分类号C02F9/14; C02F3/28; C10L5/46; C05F7/00
摘要
本发明公开了一种发酵酒精生产废水处理方法，步骤为(1)对产生的酒精废水进行高温接触式厌氧发酵;(2)进行离心分离;(3)对分离出的清液进行中温组合升流式UASB厌氧发酵;(4)经厌氧发酵后的废水在厌氧发酵器上部三相分离器的作用下，分离沼气、污泥、清液;(5)将步骤(4)中的分离出的清液进行SBR常温耗氧发酵，发酵后再次沉降、分离出清夜;(6)将步骤(5)中分离出的清夜用于酒精工艺回配。本发明构建来“废水、废物处理——资源综合利用”循环经济标准化体系，通过资源的综合利用以及节能、降耗、节水，合理利用自然资源和二次能源，达到自然资源和能源利用的最合理化，减少废物和污染物的排放。
权利要求书
1.一种发酵酒精生产废水处理方法，其特征在于：该工艺的具体步骤如下：
(1)对产生的酒精废水进行高温接触式厌氧发酵，发酵温度55-60℃，密闭发酵时间8～10天;
(2)对高温接触式厌氧发酵后的酒精废水进行离心分离，分离出污泥和清液;
(3)对步骤(2)分离出的清液进行中温组合升流式UASB厌氧发酵;发酵温度36-38℃;
(4)经厌氧发酵后的废水在厌氧发酵器上部三相分离器的作用下，分离沼气、沉降污泥、分离出清液;
(5)将步骤(4)中的分离出的清液进行SBR常温耗氧发酵，发酵后再次沉降、分离出清夜;
(6)将步骤(5)中分离出的清夜用于酒精工艺回配。
说明书
一种发酵酒精生产废水处理方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法，特别是一种用于酒精厂中发酵酒精生产的废水的处理方法。
背景技术
酒精生产中，水是重要的原料，根据原料不同(木薯、玉米、大麦和大米等)，添加水比例各有不同，一般在原料总量的3倍左右。以年产10万吨的酒精厂为例，年消耗工艺水达100多万立方米，年产生酒精废水约130万立方米。
为了节约资源，提高资源的综合利用率，我国对酒精行业资源消耗指标也有明确要求，按照GB/T18916.7-2004标准，对酒精取水定额(包括工艺水、生产辅助用水等)要求较好的水平为吨酒精取水量小于40吨。目前一般企业的取水量多大于此指标，降低取水量的方法除了采用例如高浓度发酵等工艺外，提高水的重复利用率是一个非常重要的途径。
发酵酒精工业属于高耗能、高污染、低产出、低效益的传统产业。国家对发酵工业废水排放的控制越来越严格。为了减少原料、水、能源的消耗和废水的排放，发酵工业要求采用清洁生产工艺。对于发酵行业来说，减少用水量和废水排放量，同时回收其中有用的副产品是改善环境表现和提高企业经济效益非常有效的途径。
酒精废水是一种高浓度的有机废水，COD含量高达5～7万mg/L，若直排入外界环境中，会严重造成水体富养而污染环境。鉴于酒精生产水消耗太多。节约用水具有战略意义，既缓解水资源的供需矛盾，减轻城市发展对环境的压力，又降低生产运行成本，实现污水低排放。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种降低成本、节约水资源的发酵酒精生产废水处理方法。
技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种发酵酒精生产废水处理方法，该工艺的具体步骤如下：
(1)对产生的酒精废水进行高温接触式厌氧发酵，发酵温度55℃～60℃，密闭发酵时间8～10天;厌氧状态下，废水中绝大部分易生物降解的有机物被分解产生沼气; COD由进水的5～7万mg/L降至出水5000mg/L左右;
(2)对高温接触式厌氧发酵后的酒精废水进行离心分离，分离出污泥和清液;污泥成为燃料或肥料;
(3)对步骤(2)分离出的清液进行中温组合升流式UASB厌氧发酵;发酵温度36-38℃;
(4)经厌氧发酵后的废水在厌氧发酵器上部三相分离器的作用下，分离沼气、沉降污泥、分离出清液;
(5)将步骤(4)中的分离出的清液进行SBR常温耗氧发酵，发酵后再次沉降、分离出清夜;COD由进水的1500mg/L降至出水100mg/L以下;
(6)将步骤(5)中分离出的清夜用于酒精工艺回配。
本发明中，首先要进行污泥的驯育，驯育方法为：
从市场采购的“种泥”或同性质废水处理厂成熟污泥直接投放至厌氧或耗氧发酵罐内接种，接种量为发酵罐容积的3O%，边接种边少量进料;按流量的l0%～20%加入废水，使活性污泥微生物逐渐适应现有水质状况，达到要求后，再继续增加废水比重。每次增加的百分为流量的10%～20%，并待微生物适应巩固后再继续增加，直至达到满负荷处理能力为止;驯育出厌氧活性污泥。
基于上述驯育的污泥，本发明中高温接触式厌氧发酵的具体方法如下：
在厌氧罐内放入罐容积40%～50%厌氧活性污泥，冷却废水温度至40～50℃后进料，间歇进料间隔10小时，每次进料量小于罐容积的10%，进料时间1.5-2.5小时;在55℃～60℃的密闭环境内发酵8～10天;以8～10天为一个周期;为增加微生物与原料的接触机会，加快发酵速度，提高沼气产量，每个发酵周期进行8～10次循环搅拌，每次控制在1.5～2小时。发酵周期结束检测出水pH值，若pH低于7.0，延长发酵时间直至pH大于7.0，以确保厌氧发酵完全。
本发明中，所述中温组合升流式UASB厌氧发酵方法中采用连续进样方式，进水pH值为6.7～7.5，悬浮物小于1000mg/L，进水温度30～40℃;控制发酵温度36-38℃;中温组合升流式UASB厌氧发酵方法高效运行关键是大量颗粒污泥的形成和维护，因此严格控制进水COD在4000～5000mg/L之间,运行温度恒定在日波动范围不超过2℃，同时检测出水挥发酸(VFA<300mg/L)，这样可以尽快形成或形成较大的颗粒污泥。经厌氧发酵后的废水在厌氧发酵器上部三相分离器的作用下，分离沼气、沉降污泥、澄清出清液。
本发明中SBR常温耗氧发酵的方法(序批式好氧活性污泥法)的主要部分为：
(1)配水:于配水池同时放入中温组合升流式UASB厌氧发酵后的清夜和清水，清水的配水量为总水量的18%～22%，确保配水后进SBR进水COD含量在1450mg/L～1550mg/L之间;对配水进行1.5小时预曝气;
(2)SBR进水：采用间歇进水方式，每次进水量为耗氧发酵罐容积的15%，耗氧污泥量为罐容积的40～50%;
(3)安排SBR运行时间：具体如下：进水1小时，曝气3小时，静止3小时，滗水1小时;
(4)监控SBR运行过程中的数据：(a)每次曝气前半小时、曝气结束后半小时内对溶氧量进行检测，若溶氧量低于3mg/L，则在进水同时进行曝气，即曝气时间增为4小时;若溶氧量大于7mg/L，则缩减曝气时间，增加静止时间。(b)每间隔24小时对曝气结束前半小时废水取样检测污泥浓度，若污泥浓度大于50%时，应进行排泥，排出污泥回流至高温接触式厌氧发酵中。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、构建“废水、废物处理——资源综合利用”循环经济标准化体系，通过资源的综合利用以及节能、降耗、节水，合理利用自然资源和二次能源，达到自然资源和能源利用的最合理化，减少废物和污染物的排放。
2、通过酒精废水厌氧处理过程预计年产沼气2500万立方米，相当于约25000吨原煤;年产污泥约6万吨，相当于12000吨原煤。合计年节约用原煤37000吨。由于锅炉改用沼气、污泥和原煤混烧后，每年可减少排放CO2约4800吨、SO2约320吨、烟尘约240吨，并防止了温室气体沼气和二氧化碳的排放。
3、酒精废水在深度处理完毕后达到国家排放标准，达标水用于酒精生产用水和循环辅助用水，实现污水零排放。由于达标水回用技术的使用，年节约用水400万立方米，年节约水资源费960万元。酒精生产中水重复利用率达到90%以上，水消耗指标可以达到国内领先水平。
