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酒精废水是高浓度有机废水的重要组成部分,具有COD浓度高、酸度高、含固量高等特点,给治理工作带来较多的困难,若不采取有效的措施,可对环境造成严重的污染。
本文介绍了酒精废水的高效低耗处理工艺,即“固液分离——二级厌氧——组合生化”整个生产性试验的主要研究结果如下:
1.在生产性UASB反应器高温发酵处理酒糟废水工艺的启动过程中,其主要影响因素为反应器的升温方式、PH等,研究结果表明,控制出水回流是启动过程中控制反应器温度和PH的有效方法。
2.接种污泥量和活性是UASB反应器能否在短时间内顺利启动的基本条件,高温UASB反应器接种污泥可直接使用普通厌氧污泥,通过控制合理的升温速率可缩短污泥的驯化时间,研究结果表明升温速率以每日2~3℃左右为宜。
3.启动过程的进水方式、有机负荷等是影响反应器快速启动的重要条件。研究结果表明,启动起始负荷为0.5kg/(m3·d),初始进水浓度为4000-5000mg/L。首先采用间歇周期(进水—回流—静沉)进水方式,当反应器达到一定的有机负荷后(6.5kg/(m3·d)),再连续进水并提高进水COD的浓度,可稳定、快速地完成反应器启动。
4.反应器启动进程是一个动态进程,有机负荷这一静态值不能全面合理地描述反应器启动与否,采用有机负荷的冲击试验来考察整个体系的稳定性,可作为判断UASB结束能否在短时间内顺利启动的基本条件,高温UASB反应器启动进程是否结束的一个动态指标。
5.采用单级高温UASB反应器处理酒精废液,当进水20000~23000mg/L,有机负荷在6.62~7.13kg/(m3·d),水力停留时间2.51~2.62d的条件下COD去除率在83.9%~86.5%范围内;将两级UASB反应器串联,在相近的运行条件下,出水水质可降到2000mg/L左右。
6.将一级高温UASB与一级中温UASB反应器串联,由于可发挥不同种类厌氧微生物的效能,在基本相同的条件下,与两相高温UASB串联方式相比,系统出水COD可进一步降低到1500mg/L以下,大量有机物去除,有助于在此基础上采用好氧处理后,并节约了大量的动力消耗,是生产性UASB反应器成功运行的范例。
7.CAAS系统设计采用均负荷推流式反应器,充分利用好氧活性污泥与生物膜的协同作用,避免了活性污泥膨胀,同时增加污泥回流,保证运行稳定性,因此具有更高的去除率。
8.首先用卧螺式分离机去除85%左右的悬浮物并回收作粗饲料;其次,借助原水高温特点,Ⅰ级采用高温UASB厌氧反应器进行消化;Ⅱ级采用中温UASB厌氧反应器充分消化;使废水的COD降解了92%~94%;最后为好氧处理工段,整个工艺对COD和SS地去除率分别高达99.4%和99.6%,不仅处理率高,而且能耗很低,还可以回收粗饲料和沼气能源。COD总消减量为6330t,系统出水达到《污水混合排放标准》,(GB8978-1996)中的二级标准要求。
9.此处理工艺能够处理高强度的有机污染物质,并不会产生二次污染问题。该处理技术能够有效减少污泥产量,又能够改善工艺运行稳定性。经济效益分析表明,废水日运行费用为2734元,采用沼气发电利用沼气能源,日发电量达7840kW·h,日净收益2587.2元,分离的酒精渣出售用于饲料,日收益4500兀,年经济收益达198.44万元,净收益达11121.89万元,具有较好经济效益。
将以UASB反应器为主体的厌氧生物处理与接触氧化法为主体的好氧生物处理工艺结合,充分发挥各自的优势,处理酒精生产高浓度有机废水,达到国家排放标准,具有良好的环境效益及社会经济效益。
综上所述,UASB-CAAS技术处理酒精废液是可行的适合我国现有的国情,工艺处理酒精废液是可行的,充分利用UASB高效高负荷的处理优势,使废水得到有效的治理,结果表明废水经颗粒化UASB反应器稳定后,出水COD降至1500mg/L以下,然后再经CAAS处理后,出水COD可降到150mg/L以下出水清澈,该处理系统具有耐冲击负荷,处理效果稳定,运行简单,运行费用低等特点。