申请日2010.02.23
公开(公告)日2010.07.28
IPC分类号C02F9/14; C02F1/52; C02F3/30
摘要
一种糖蜜酒精蒸馏废水的处理方法，是先应用厌氧菌在厌氧反应池内降解化学需氧量污染物以产生沼气，将硫酸根转化为硫化氢气体，在厌氧反应池水面蒸发;再应用好氧菌在好氧反应池氧化化学需氧量污染物;并以氢氧化钙、硫酸亚铁反应池氧化和析出化学需氧量污染物，以絮凝剂絮凝;最后用活性炭吸附化学需氧量污染物。本发明的处理方法可以将糖蜜酒精废水的化学需氧量污染物降解到2000mg/L以下，达到降解其中含有的化学需氧量污染物和硫酸根的目的。
权利要求书
1.含有高浓度化学需氧量污染物和硫酸根的糖蜜酒精蒸馏废水的处理方法，其特征是依次包括以下处理单元序列：
在两阶段厌氧反应池内，应用常规厌氧菌，在没有或有限溶解氧的情况下降解废水中的化学需氧量污染物产生沼气，降解废水中的硫酸根产生硫化氢气体;
在好氧反应池内，以常规好氧菌氧化充氧的废水中的化学需氧量污染物;
依次在氢氧化钙反应池、硫酸亚铁反应池和絮凝池内，化学需氧量污染物被氧化及与化合物发生作用而析出;
以及，
在吸附池内，用活性炭吸附化学需氧量污染物。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征是依次包括以下处理单元序列：
废水依次进入两阶段厌氧反应池，应用常规厌氧菌，在没有或有限溶解氧的情况下降解废水中的化学需氧量污染物产生沼气，降解废水中的硫酸根产生硫化氢气体，第二阶段厌氧反应池出水进入好氧反应池;
废水在好氧反应池内充氧，以常规好氧菌氧化废水 中的化学需氧量污染物，出水通入第一沉淀池，使菌体沉淀下来后再排入氢氧化钙反应池;
在氢氧化钙反应池，第一沉淀池的出水与注入的氢氧化钙浆液作用，产生悬浮物吸收和氧化化学需氧量污染物，处理后的出水通入第二沉淀池，将产生的渣滓沉淀下来;
第二沉淀池的出水在硫酸亚铁反应池内与加入的硫酸亚铁溶液作用，其化学需氧量污染物与二价铁离子和三价铁离子在pH值6～9之间发生化学反应，形成固体悬浮物;
硫酸亚铁反应池废水进入絮凝池，与注入的絮凝剂混合，促进悬浮物形成絮凝物，通入第三沉淀池澄清;
澄清的废水通入吸附池，以活性炭吸附化学需氧量污染物，吸附池出水通入第四沉淀池沉淀活性炭。
3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征是以厌氧菌降解废水中硫酸根产生的硫化氢气体在第一阶段厌氧反应池内蒸发掉。
4.根据权利要求2所述的处理方法，其特征是第一沉淀池沉淀下来的菌体一部分当作废料丢弃，其余的送回好氧反应池进口处回用。
5.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征是在氢氧化钙反应池内鼓入空气。
6.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征是硫酸亚铁反应池内注入的硫酸亚铁溶液预先老化12小时以上。
7.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征是所述的处理单元序列还包括有一个过滤槽，该过滤槽中含有一种或多种过滤介质，用于除去第四沉淀池出水中尚未沉淀的活性炭颗粒。
说明书
糖蜜酒精蒸馏废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水的处理方法，特别是涉及一种含有高浓度化学需氧量污染物和硫酸根的糖蜜酒精蒸馏废水的处理方法。
背景技术
尚未有工艺能将糖蜜酒精蒸馏废水处理到排放标准。目前，糖蜜酒精蒸馏废水主要是以下列方法处置：
1、燃烧;
2、与垃圾混合后填埋;
3、用于电力厂的锅炉冲灰渣。
燃烧方法是首先将糖蜜酒精蒸馏废水蒸馏浓缩，然后在锅炉内燃烧浓缩废水。该方法的处置费超出30元/吨废水，费用相当高，且腐蚀性问题可能比预料的还严重。以该方法处理后仍然需要一座废水处理站来处理蒸馏浓缩废水时所产生的冷凝水，其所需的费用尚未被估计在内。该方法属于高温处理工艺，操作具有危险性，一般不太愿意以该方法来解决废水问题。
与垃圾混合后填埋的方法只能适用于小量废水，如100m3/天废水，该方法是否可持续是一个问题。
用于电力厂的锅炉冲灰渣的处理方法只能是在酒精厂和电力厂同属一家公司，且废水量不太多，约400m3/天废水时，才可能办的到，否则难以行通。
由此可见，上述三种处理方法的用途都是有限的，必须开发出一个可持续的处理方法来解决糖蜜酒精厂的废水排放问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种糖蜜酒精蒸馏废水的处理方法，使用该处理方法可以将糖蜜酒精废水的化学需氧量污染物降解到2000mg/L以下。
本发明的处理方法包括一序列独特的处理单元序列，糖蜜酒精蒸馏废水在这些处理单元序列中发生生化反应、化学反应和/或物理反应，先以厌氧菌降解化学需氧量污染物以产生沼气、将硫酸根转化为硫化氢气体，再用好氧菌氧化化学需氧量污染物，并以氢氧化钙、硫酸亚铁反应池氧化和析出化学需氧量污染物，通过絮凝剂絮凝，最后用活性炭吸附化学需氧量污染物，以达到降解其中含有的化学需氧量污染物和硫酸根的目的。
具体地，本发明含有高浓度化学需氧量污染物和硫酸根的糖蜜酒精蒸馏废水处理方法依次包括以下处理单元序列：
在两阶段厌氧反应池内，应用常规厌氧菌，在没有或有限溶解氧的情况下降解废水中的化学需氧量污染物产生沼气，降解废水中的硫酸根产生硫化氢气体;
在好氧反应池内，以常规好养菌氧化充氧的废水中的化学需氧量污染物;
依次在氢氧化钙反应池、硫酸亚铁反应池和絮凝池内，化学需氧量污染物被氧化及与化合物发生作用而析出;
以及，
在吸附池内，用活性炭吸附化学需氧量污染物。
更详细的，本发明的处理方法依次包括以下处理单元序列：
废水依次进入两阶段厌氧反应池，应用常规厌氧菌，在没有或有限溶解氧的情况下降解废水中的化学需氧量污染物产生沼气，降解废水中的硫酸根产生硫化氢气体。
糖蜜酒精蒸馏废水混合均匀后，先进入第一阶段的厌氧反应池，在那里，厌氧菌将废水中的化学需氧量污染物降解产生沼气，将硫酸根转化为硫化物，进而在厌氧池反应的水面上形成硫化氢气体而蒸发掉，免除了对第二阶段厌氧反应池的毒害。一般地，第一阶段厌氧反应池的化学需氧量负荷是20Kg/m3·天，或者是16Kg/m3·天，或者是12Kg/m3·天。第一阶段厌氧反应池的出水进入第二阶段厌氧反应池继续接受处理，在这里，厌氧菌将更加活跃地降解化学需氧量污染物，产生更多沼气。
第二阶段厌氧反应池出水进入好氧反应池，充分充氧后，以常规好氧菌氧化废水中的化学需氧量污染物。最少有4个好氧反应池串联运行，废水停留时间4天，或者有5个好氧反应池串联运行，废水停留时间5天。好氧反应池的出水通入第一沉淀池，使菌体沉淀下来后再排入氢氧化钙反应池。
第一沉淀池沉淀下来的好氧菌菌体一部分当作废料丢弃，其余的送回好氧反应池进口处回用。
在氢氧化钙反应池，第一沉淀池的出水与注入的氢氧化钙浆液作用，产生悬浮物吸收和氧化化学需氧量污染物。在处理过程中最好鼓入空气，以促进钙离子和化学需氧量污染物结合产生悬浮物，产生的悬浮物吸收和氧化化学需氧量污染物。
最少应有4个氢氧化钙反应池串联运行，废水停留时间4天，或者有5个氢氧化钙反应池串联运行，停留时间5天。氢氧化钙的投剂量为15Kg/m3废水，或者20Kg/m3废水，或者25Kg/m3废水。处理后的出水通入第二沉淀池中，以将产生的渣滓沉淀下来。
第二沉淀池的出水进入硫酸亚铁反应池中，与注入的硫酸亚铁溶液作用，其化学需氧量污染物与二价铁离子和三价铁离子在pH值6～9之间发生化学反应，形成固体悬浮物。
硫酸亚铁溶液应预先老化12小时以上，使大部分二价铁离子转化为三价铁离子，在pH值6～9之间，两种离子各自与化学需氧量污染物结合产生悬浮物。还可以选择不需要老化的硫酸铁溶液，只要所需溶液量含有的铁量与硫酸亚铁溶液用量的铁量相等即可。硫酸亚铁(含7个结晶水)的投剂量最少为6Kg/m3废水，或者是8Kg/m3废水，或者是10Kg/m3废水。
接着，硫酸亚铁反应池废水进入絮凝池，与注入的絮凝剂混合，以促进悬浮物形成絮凝物，然后通入第三沉淀池澄清。
澄清后的废水流入两个串联的吸附池，活性炭浆液注入首个吸附池中，以吸附化学需氧量污染物。活性炭的投剂量为6Kg/m3废水，或者8Kg/m3废水，或者10Kg/m3废水。废水在两个吸附池内总共停留8～12小时。吸附池出水通入第四沉淀池沉淀活性炭后澄清。
澄清后的废水再通过普遍使用的含有一种或多种过滤介质的过滤槽，将尚未沉淀的活性炭颗粒除去。
以上述方法处理糖蜜酒精蒸馏废水，过滤后的排放废水中含有的化学需氧量会降低至2000mg/L以下，甚至低于1000mg/L。
具体实施方式
实施例1
由蒸馏塔排放的热糖蜜酒精蒸馏废水被收集在一个均匀池内，均匀池内安装水泵，将池内的废水循环均匀。均匀后的废水中含COD 130,000mg/L，硫酸根6000mg/L。
均匀后废水被输送到两阶段厌氧反应池处理。第一阶段厌氧反应池的COD负荷为12Kg/m3废水，废水通过厌氧反应池底部安装的管网均匀分配在整个池底，然后上升穿过池中的厌氧菌体，厌氧菌将硫酸根转化为硫化物，将一小部分化学需氧量污染物降解产生沼气。厌氧反应池上部安装的三相分离器将沼气、液体和菌体分离，并引导捕获的沼气至沼气收集室。废水通过三相分离器到达反应池表面，暴露在大气中，使硫化物变成硫化氢蒸发掉。除去硫化氢气体后的废水收集在溢流管中，流入第二阶段厌氧反应池底部的管网。废水上升穿过厌氧反应池中的厌氧菌体，厌氧菌将化学需氧量污染物降解产生沼气。在厌氧反应池的上部，三相分离器将沼气、液体和菌体分离，并引导捕获的沼气至沼气收集室。废水通过三相分离器到达反应池的表面，流入溢流管中，一部分回流到第一阶段厌氧反应池稀释进来的原水，另一部分流入好氧反应池继续接受处理。
废水在5个串联的好氧反应池中接受好氧处理5天。压缩空气通过好氧反应池的充气管网使废水充氧，促进好氧菌体降解化学需氧量污染物。废水通过最后一个好氧反应池后流到第一沉淀池中，在那里，菌体沉淀在池底，澄清的废水则溢流到氢氧化钙反应池，继续接受处理。
接着在5个串联的氢氧化钙反应池处理废水5天。废水在第一个氢氧化钙反应池内与注入的氢氧化钙浆液化合，氢氧化钙的剂量为25Kg/m3废水。以压缩空气搅拌所有的氢氧化钙反应池，促进钙离子与化学需氧量污染物结合，形成悬浮物吸收及氧化化学需氧量污染物。最后一个氢氧化钙反应池的废水流入第二沉淀池，在那里，悬浮物沉淀在底部，澄清的废水则溢流到硫酸亚铁反应池。
硫酸亚铁反应池内预先注入已经经过12小时老化的硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁的剂量为10Kg/m3废水，老化使大部分的二价铁转化为三价铁，溶液的pH值在6～9之间。在反应池内安装搅拌机，以促进铁离子与化学需氧量污染物结合。化学需氧量污染物与铁离子结合，产生细颗粒悬浮物，悬浮于废水中形成混合体。
上述混合体流入絮凝池，与投入的絮凝剂混合，在絮凝池内也安装搅拌器，以促进混合产生絮凝体。经过絮凝的废水流入第三沉淀池，在这里，絮凝体沉淀到池底，废水得到澄清。
澄清的废水流入串联的两个吸附池中，并向吸附池中投入活性炭，活性炭的投入剂量为10Kg/m3废水。在两个吸附池内均安装搅拌器，以促进投入的活性炭的吸附反应。废水在两个活性炭吸附池的总停留时间为12小时，之后流入第四沉淀池，绝大部分活性炭颗粒在此沉淀到池底。
澄清水最后通过一个含有过滤介质的过滤槽中，将尚未沉淀的活性炭颗粒除去，得到化学需氧量低于2000mg/L的废水，才作最终排放。
实施例2
糖蜜酒精蒸馏废水含COD 110,000mg/L，硫酸根5500mg/L，均匀后输送到二阶段厌氧反应池处理，第一阶段厌氧反应池COD负荷为16Kg/m3废水。厌氧处理后的废水接受好氧处理5天，然后澄清。接着，废水流入氢氧化钙反应池处理5天，氢氧化钙剂量为20Kg/m3废水，化学需氧量污染物与钙离子结合产生悬浮物，澄清后，废水进入硫酸亚铁反应池处理。硫酸亚铁反应池的硫酸亚铁剂量为8Kg/m3废水，pH值在6～9之间，化学需氧量污染物与铁离子结合产生悬浮物。接着，废水进入絮凝池，与投入的絮凝剂反应形成絮凝体，然后澄清。再流入串联的两个活性炭吸附池，活性炭投入剂量为8Kg/m3废水，废水在两个活性炭吸附池的总停留时间为12小时。混合物经过澄清，除去绝大部分的活性炭颗粒。澄清后的废水通过一个含有过滤介质的过滤槽，将尚未沉淀的活性炭颗粒除去，作最终排放。
实施例3
一糖蜜酒精蒸馏废水含COD 100,000mg/L，硫酸根5000mg/L，均匀后输送到二阶段厌氧反应池处理，第一阶段厌氧反应池COD负荷20Kg/m3废水。厌氧处理后的废水接受好氧处理5天，然后澄清。接着，废水流入氢氧化钙反应池处理5天，氢氧化钙剂量为15Kg/m3废水，化学需氧量污染物与钙离子结合产生悬浮物，澄清后，废水进入硫酸亚铁反应池处理。硫酸亚铁反应池的硫酸亚铁剂量为6Kg/m3废水，pH值在6～9之间，化学需氧量污染物与铁离子结合产生悬浮物。接着，废水进入絮凝池，与投入的絮凝剂反应形成絮凝体，然后澄清。再流入串联的两个活性炭吸附池，活性炭投入剂量为8Kg/m3废水，废水在两个活性炭吸附池的总停留时间为12小时。混合物经过澄清，除去绝大部分的活性炭颗粒。澄清后的废水通过一个含有过滤介质的过滤槽，将尚未沉淀的活性炭颗粒除去，作最终排放。
