固液分離UASBSBR技術(shù)處理酒精糟液工程

1、固液別離-UASB-SBR技術(shù)處理酒精糟液工程摘要：闡述了薯干原料酒廠酒精糟液的處理技術(shù)，提出帶式壓濾機(jī)固液別離-UASB-SBR的酒精槽液處理工藝。以某酒廠的應(yīng)用實(shí)例說(shuō)明工程設(shè)計(jì)方案、調(diào)試過(guò)程和處理效果。關(guān)鍵詞：薯干制酒酒精糟液固液別離-UASB-SBR帶式壓濾機(jī)酒精工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的根底原料產(chǎn)業(yè)。酒精廣泛應(yīng)用于化學(xué)、食品、日用化工、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域。我國(guó)的酒精年產(chǎn)量約為300萬(wàn)t，消費(fèi)原料以糧食(玉米、薯干等)為主，糧食酒精中約有80%是用薯干釀造的。酒精消費(fèi)過(guò)程中蒸餾工序排放的酒精糟液是一種含高懸浮物、高濃度的有機(jī)廢液。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每消費(fèi)1t酒精，排放的有機(jī)物含量達(dá)500kg以上。全國(guó)每年排

2、放的酒精工業(yè)廢水約為1200萬(wàn)3。大量的高濃度有機(jī)廢水假設(shè)不經(jīng)嚴(yán)格的處理直接排放，將會(huì)造成嚴(yán)重的污染。資源浪費(fèi)、污染環(huán)境已成為制約國(guó)內(nèi)酒精工業(yè)開展的一個(gè)重要因素。安徽省泗州酒廠是一個(gè)以薯干為原料消費(fèi)酒精的白酒廠，年產(chǎn)酒精5000t。正常消費(fèi)時(shí)排放酒精糟液2503/d，糟液溫度為90。廢水中主要含糖類、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)和纖維素等，有機(jī)物濃度很高，Dr到達(dá)3000045000g/L，BD5到達(dá)1500025000g/L。糟液非常渾濁，SS約為40000g/L。廢液呈酸性，pH為34。酒精糟液雖然污染物濃度高，但沒(méi)有生物毒性，可生化性好。該廠屬于淮河流域限期治理工程。為了徹底根治其對(duì)周圍環(huán)境和地下水資

3、源的嚴(yán)重污染，該廠對(duì)酒糟廢液進(jìn)展綜合利用，建成處理才能為2503/d的高濃度有機(jī)廢水(酒精糟液)處理廠。同時(shí)回收糟液中的飼料和消費(fèi)沼氣。設(shè)計(jì)廢水水質(zhì)指標(biāo)為：Dr：40000g/L；BD5：25000g/L；SS：20000g/L；pH：3.54。處理后出水水質(zhì)應(yīng)到達(dá)?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?(GB8978-88)中的行業(yè)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：Dr：350g/L；BD5：200g/L；SS：200g/L；pH：69。1處理工藝選擇酒精糟液綜合利用和深度處理的關(guān)鍵之一是對(duì)酒精糟液進(jìn)展有效的固液別離。薯干酒精糟液的脫水處理具有很大難度，過(guò)去采用離心脫水機(jī)和箱式壓濾機(jī)兩種脫水設(shè)備進(jìn)展脫水試驗(yàn)，由于薯干酒精糟液粘度大，粒

4、度小，容易將離心脫水機(jī)的濾網(wǎng)和箱式壓濾機(jī)的濾布堵塞，結(jié)果均不很成功。因此無(wú)法應(yīng)用于薯干酒精糟液的脫水。原機(jī)械部環(huán)保所對(duì)酒精糟液脫水工藝進(jìn)展了深化研究，開發(fā)研制出新型帶式壓濾機(jī)(見(jiàn)圖1)。新型帶式壓濾機(jī)特點(diǎn)如下：超長(zhǎng)的重力脫水區(qū)；超長(zhǎng)的斜式楔形區(qū)；構(gòu)造緊湊、壓力遞增的壓榨區(qū)；獨(dú)創(chuàng)濾帶偏移檢測(cè)方式和雙端糾偏機(jī)構(gòu)；性能好、效率高的反沖洗方式。圖1新型帶式壓濾機(jī)工作原理1帶壓機(jī)2反響器3流量計(jì)4速溶機(jī)5加藥泵6輸料泵7空壓機(jī)8沖洗泵9輸送機(jī)在某釀酒廠進(jìn)展的工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果顯示：進(jìn)料酒精糟液含水率為96%96.5%，pH值為4.0，溫度為70。脫水處理后酒糟濾餅含水率72%。利用帶式壓濾機(jī)進(jìn)展酒精糟液脫水

5、是一種嘗試和打破。技術(shù)關(guān)鍵是針對(duì)性地提出調(diào)節(jié)等電點(diǎn)和相應(yīng)的絮凝處理工藝，可以進(jìn)步糟渣回收率，進(jìn)步糟液Dr去除率(74%)，對(duì)減輕后部濾液深度處理負(fù)荷具有明顯效果。經(jīng)過(guò)帶式壓濾機(jī)對(duì)酒糟廢液進(jìn)展固液別離以后，濾液的Dr可降低50%左右，SS也大幅度降低，有利于廢水的厭氧和好氧的生化處理。后續(xù)的厭氧工藝采用上流式厭氧污泥床(UASB)，好氧工藝采用序批式活性污泥反響器(SBR)。2處理工藝介紹本工藝的核心是：固液別離、UASB和SBR。酒糟廢液經(jīng)過(guò)粗格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)展冷卻和調(diào)節(jié)，再用立式污泥泵將糟液泵入污泥濃縮池，濃縮后的糟液進(jìn)入帶式壓濾機(jī)進(jìn)展固液別離。濾渣經(jīng)擠壓、枯燥可制成直接供銷售的飼料。濾液泵

6、入?yún)捬鮑ASB和好氧SBR單元進(jìn)展處理，出水達(dá)標(biāo)排放。UASB產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封阻火器后進(jìn)入儲(chǔ)氣柜或輸送到工廠鍋爐直接燃燒(見(jiàn)圖2)。圖2泗州酒廠酒精糟液處理流程3主要處理構(gòu)筑物、設(shè)備的設(shè)計(jì)3.1調(diào)節(jié)沉淀池調(diào)節(jié)沉淀池為地下構(gòu)造，總體尺寸為：長(zhǎng)10，寬4.5，深3.0，水力停留時(shí)間?2.0h。調(diào)節(jié)池底部設(shè)污泥斗，污泥斗傾角50，斗內(nèi)設(shè)污泥提升泵將沉淀污泥提升至濃縮池。調(diào)節(jié)池淺水區(qū)設(shè)厭氧進(jìn)水泵2臺(tái)，1用1備。3.2UASB反響器酒糟廢液經(jīng)固液別離后Dr去除50%，UASB進(jìn)水Dr=20000g/L，Q2253/d。設(shè)計(jì)負(fù)荷為7.0kgDr/(3d)，消化溫度3537。UASB反響罐選用D11，H8.

7、0，有效水深H7.5。UASB內(nèi)設(shè)有供水、泥、氣別離用的三相別離器，以維持反響罐內(nèi)高活性的厭氧污泥菌群，并有效地回收沼氣，UASB出水Dr3000g/L，SS1500g/L。其沼氣產(chǎn)量為20003/d。3.3SBR反響器進(jìn)水Dr3000g/L，SS1500g/L，污泥負(fù)荷為0.3kgD/(kgLSSd)，污泥濃度為3g/L，SBR反響器有效容積為7503。根據(jù)廢水處理工藝要求設(shè)置2座圓形SBR反響器。每座SBR反響器的尺寸為：D11，H5.0，有效水深4.5。根據(jù)SBR反響器的運(yùn)行規(guī)律和設(shè)計(jì)要求確定不同的運(yùn)行周期，排水方式采用篦水器排水，根據(jù)時(shí)間控制其升降實(shí)現(xiàn)排水。曝氣裝置采用中微孔曝氣器曝氣

8、，曝氣器的氧利用率按10%計(jì)算，曝氣池對(duì)Dr去除率為90%，那么供氣量應(yīng)為103/in，選SSR100風(fēng)機(jī)3臺(tái)，2用1備。3.4風(fēng)機(jī)房風(fēng)機(jī)房安裝3臺(tái)SSR100離心風(fēng)機(jī)，2用1備。單機(jī)風(fēng)量為6.733/in，H5.0。風(fēng)機(jī)房設(shè)有隔音的配電室及操作休息間，風(fēng)機(jī)房總尺寸：長(zhǎng)寬高1057。3.5污泥濃縮池酒糟液進(jìn)入調(diào)節(jié)沉淀池后，大部分污泥將沉淀于污泥斗內(nèi)，經(jīng)污泥泵提升至污泥濃縮池進(jìn)展?jié)饪s，以利于后續(xù)的污泥機(jī)械脫水。污泥濃縮池為半地下式鋼筋混凝土構(gòu)造，其幾何尺寸為：DH5.07.0。濃縮后污泥進(jìn)入帶式壓濾機(jī)進(jìn)展機(jī)械脫水，濃縮池上清液回流至調(diào)節(jié)池后進(jìn)入U(xiǎn)ASB厭氧反響器進(jìn)展處理。3.6污泥脫水機(jī)及脫水機(jī)

9、房濃縮以后的糟液和污泥，用泥漿泵輸送到管道混合器與高分子絮凝劑和助凝劑混合，在折板式絮凝反響器中反響后流入帶式壓濾機(jī)脫水，設(shè)計(jì)中選用帶式壓濾機(jī)，帶寬1.5，處理量為13.53濕泥/h。脫水機(jī)濾后的上清液回流至調(diào)節(jié)池后進(jìn)入U(xiǎn)ASB進(jìn)一步處理，帶式壓濾機(jī)反沖洗所用的自來(lái)水和空氣由離心泵和空壓機(jī)供給。脫水以后的污泥餅(含水率80%)有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。工藝中所用藥劑經(jīng)藥品毒理試驗(yàn)及飼用試驗(yàn)均證明對(duì)家畜無(wú)毒無(wú)害，所以帶式壓濾機(jī)別離出的泥餅可直接做飼料，假設(shè)以每t飼料(干物質(zhì))500元計(jì)，每年以300個(gè)工作日計(jì)算，那么年收益為120萬(wàn)元。污泥脫水機(jī)房由機(jī)房、配電室及值班室組成。內(nèi)裝有帶寬1.5的帶式壓濾機(jī)

10、1臺(tái)及相應(yīng)的污泥泵、溶藥罐、空壓機(jī)等輔助設(shè)備，脫水機(jī)房平面尺寸：LB12.05.0，檐高5.0，磚混構(gòu)造。4運(yùn)行調(diào)試和處理效果工程調(diào)試先從厭氧部分開始，分為三個(gè)階段：污泥馴化培養(yǎng)期、負(fù)荷進(jìn)步期和滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)期。從1997年10月開始厭氧部分的調(diào)試，至1998年4月酒精廢水全部進(jìn)入U(xiǎn)ASB反響器，有機(jī)負(fù)荷達(dá)8.0kgDr/(3d)，Dr去除率穩(wěn)定在90%以上，出水Dr為2500g/L左右，SS為1500g/L左右。1998年3月好氧系統(tǒng)也投入運(yùn)行，經(jīng)過(guò)3個(gè)月的運(yùn)轉(zhuǎn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)。第一階段污泥馴化培養(yǎng)期：利用鄰縣的靈璧酒廠厭氧處理裝置中的厭氧污泥接種，接種后反響器污泥濃度約為20.0g/L。由于兩

11、廠水質(zhì)及發(fā)酵溫度相似，因此污泥不需要進(jìn)展馴化，從而縮短啟動(dòng)時(shí)間。厭氧罐由20升至37，每日升溫12。將少量調(diào)節(jié)池中的高溫廢水泵入?yún)捬豕?，多余廢水流出，如此進(jìn)展加熱循環(huán)?？刂七M(jìn)水量為463/h。同時(shí)控制以0.10.3kgDr/(3d)的容積負(fù)荷投加廢水，當(dāng)溫度升高到37時(shí)，負(fù)荷達(dá)2kgDr/(3d)時(shí)，進(jìn)入進(jìn)步負(fù)荷階段。第二階段負(fù)荷進(jìn)步期：在反響罐穩(wěn)定運(yùn)行的根底上，負(fù)荷從2kgDr/(3d)進(jìn)步到設(shè)計(jì)負(fù)荷7.0kgDr/(3d)。馴化期內(nèi)間歇進(jìn)水，一天兩次，根據(jù)濃度和水量控制負(fù)荷。要求控制反響罐出水揮發(fā)性有機(jī)酸(VFA)小于200g/L，pH7.2以上，Dr去除率80%以上且產(chǎn)氣正常，方可進(jìn)一步進(jìn)步負(fù)荷。整個(gè)調(diào)試期約7個(gè)月(第一階段4個(gè)月，第二階段3個(gè)月)，自1998年4月UASB到達(dá)設(shè)計(jì)負(fù)荷后，Dr去除率一直維持在90%以上。雖然水質(zhì)有波動(dòng)，但有機(jī)負(fù)荷總是穩(wěn)定在7.0kgDr/(3d)以上。隨著有機(jī)負(fù)荷的進(jìn)步，產(chǎn)氣量也相應(yīng)進(jìn)步，產(chǎn)氣率為2.63.73/(3d)。SBR好氧反響器的調(diào)試比較簡(jiǎn)單。先在反響器中注入清水和少量廢液開始曝氣，待生長(zhǎng)出污泥后逐漸增加廢水量。1998年3月開始到達(dá)滿負(fù)荷運(yùn)行，Dr去除率到達(dá)90%以上，出水水質(zhì)到達(dá)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。安徽省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站于1998年5月1921日對(duì)酒廠消費(fèi)排放廢水進(jìn)展監(jiān)測(cè)，結(jié)果說(shuō)明：泗州酒廠酒精消費(fèi)排放廢水Dr