UASB+SBR工藝的酒精工業(yè)廢水處理意見

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摘要： 采用上流式厭氧污泥床(UASB)~間歇式活性污泥法(SBR)綜舍工藝處理玉米酒精工業(yè)廢水，經(jīng)2年多運行表明，運行費用低、效果好，處理后的污水達(dá)標(biāo)排放，還可作為中水回用。污水先經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)(包括事故調(diào)節(jié)池、集水池、pH調(diào)節(jié)、冷卻塔)處理后進(jìn)入UASB反應(yīng)囂處理，經(jīng)處理后出水CODer去除率達(dá)76％，BOD去除率達(dá)83％。然后進(jìn)入SBR池處理。CODcr去除率達(dá)91％，BOD5去除率達(dá)95％。處理后的水經(jīng)活性炭吸咐處理后可作中水使用。
關(guān)鍵詞： 酒精生產(chǎn)； 廢水； UASB； SBR

Application of UASB+SBR Technology in the
Treatment of Alcohol Industrial Sewage
GENG Xiang-dang
(hnhui GIljing Group．，Bozhou，Anhul 236800,china)
Abstract．- UASB+SBR technology had been apphed to treat eoFn alcohol industrial sewage for more than two years and the application
results indicated that the operation cost wills low，good efects achieved，and water managed W88 in accord with sewage discharge stalldard
and could be reused as medium water．The sewage first treated by pretreatment system (including accidents regulation pits，collect—
ing tank，pH adjustment,and cooling tower)，then treated by UASB reactor，the removal rate of CODcr of water after treatment was 76
％ and removal rate of BOD reached 83％ finally the water flew into SBR pits for further treatment, the removal rate of CODcr and
BOD5 reached 91％ and 95％ respectively．The managed water then treated by active carbon absorption could be used as medium water．(
Wran．by YUE Yang)
Key words：eomplex utilization；alcohol production；sewage；UASB；SBR

利用生物技術(shù)作為污染防治的手段是一項經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益俱佳的技術(shù)，是解決復(fù)雜環(huán)境問題的有效途徑之一。間歇式活性污泥法(SBR)、上流式厭氧污泥床(UASB)等工藝在當(dāng)代有著廣泛的應(yīng)用前景。
   毫州市古井酒精分公司是古井集團(tuán)下屬的一家分公司，是以玉米為原料進(jìn)行深加工的企業(yè)之一，現(xiàn)具有年產(chǎn)食用酒精2．5萬噸、無水酒精1．5萬噸、玉米油50oO噸、DDGS飼料1．5萬噸的生產(chǎn)規(guī)模。2000年元月，DDGS項目投入運行后，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益顯
著提高，環(huán)境效益明顯改善。但由于技術(shù)條件的限制仍不能使污水達(dá)標(biāo)排放，為此，建成了一座以UAsB+SBR為主導(dǎo)工藝處理玉米酒精廢水和生活污水的污水處理設(shè)施，運行狀況良好?，F(xiàn)將其應(yīng)用情況簡介如下。
l 廢水的產(chǎn)生及處理工藝特點
玉米酒精生產(chǎn)過程中，要消耗大量的水，其中90％是冷卻用水，可循環(huán)利用。1O％左右是污水(每噸酒精約產(chǎn)生12t)，包含冷凝水、生活污水、沖洗用水。這些污水中含有殘余糖、粗纖維、粗蛋白、酵母殘體、殘余酒類以及少量的油脂類、酸堿類物質(zhì)，成為無毒有害的有機(jī)廢水。實踐證明，酒精生產(chǎn)過程中的事故排污、DDGS車間不能回流使用的清液是高濃度且不穩(wěn)定的有機(jī)廢水，其CODer平均含量在20000mS／L左右；酒精車間的設(shè)備沖洗、DDGS車間的冷凝污水以及廠區(qū)的生活污水是中低濃度、排放較穩(wěn)定的有機(jī)廢水，其CODcr含量平均在2000mS／L左右。根據(jù)我公司廢水的特點，設(shè)計如下污水處理工藝：
事故池 沼氣綜合利用pH調(diào)節(jié)池冷卻塔自循環(huán)攪拌鼓風(fēng)曝氣
酒精車間污水] — T1一集水池一冷水池一uAsB— sBR-+達(dá)標(biāo)排放DDGS車間污水一 T L-r—T 脫泥水— — 污 泥活性炭處理一中水事故池干化場一綜合利用
1．1 工藝設(shè)計的特點
1．1．1 根椐我廠實際情況，在酒精生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生事故，事故排放污水不但隨機(jī)性強，而且水量波動較大，易對UAsB造成沖擊，所以在酒精車間后設(shè)一個事故排污池。
1．1．2 DDGS車間的沖洗水以及富余的清液(暫時不能回流拌料的部分)其水質(zhì)特點同上，同樣專設(shè)一個事故排污池，以便調(diào)節(jié)污水處理站進(jìn)水的水質(zhì)均衡問題。
1，1．3 UASB中的顆粒污泥受pH、溫度等條件影響較大，為避免pH出現(xiàn)劇烈波動影響污水的處理效率，在UASB前設(shè)計一個回流泵，主要用于調(diào)節(jié)UASB內(nèi)的pH值，調(diào)節(jié)進(jìn)水的水力負(fù)荷。
1．1．4 由于我公司待處理污水中無機(jī)酸含量較大，當(dāng)進(jìn)水濃度較低時，UASB內(nèi)的污泥菌無法維持正常的pH環(huán)境，因此，在預(yù)處理工序中增加了一個pH調(diào)節(jié)池，根據(jù)待處理污水的實際情況，調(diào)節(jié)進(jìn)站污水的pH值。
1．2 工程概況及運行狀況
1．2．1 工程規(guī)模：日處理廢水1200t。
1．2．2 主要構(gòu)筑物：
集水池：10o Tn3，冷水池：10o Tn3，事故調(diào)節(jié)池：2x50m3，UASB：2x500 m3，SBR：4x300 m ，干化場6x20 m3，pH調(diào)節(jié)池：2x2．5 m ，操作室：20 m2，風(fēng)機(jī)房：40 m2。
2 預(yù)處理系統(tǒng)的運行控制
此處所指預(yù)處理系統(tǒng)是指工藝流程中的事故調(diào)節(jié)池系統(tǒng)、集水系統(tǒng)、pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷卻塔系統(tǒng)。
2．1 控制要點
2．1．1 事故排污是一種隨機(jī)性強，水質(zhì)、水量波動較大的污染源，對它的管理直接關(guān)系到整個公司的污水處理情況。因此，要做到勤看、勤搜集、勤分析，并根據(jù)UASB的工藝運行狀況，將事故池存放的高濃度污水不定期、不定量的補充至集水系統(tǒng)中去。
2．1．2 pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以生石灰、純堿為主要藥劑，調(diào)節(jié)進(jìn)站原水的pH值。調(diào)節(jié)液的pH值控制在14以上，根據(jù)待處理污水的水量大小和pH值控制堿液用量，當(dāng)調(diào)節(jié)液的pH值≤1O時，及時補充藥劑。
2．1．3 冷卻塔的運行管理直接影響到UASB的運行效率，我公司的待處理污水的溫度一般在65℃左右，通過冷卻塔將水溫冷卻到40℃ ，滿足UASB的中溫發(fā)酵環(huán)境。主要控制措施是通過調(diào)節(jié)水的流量去實現(xiàn)。運行表明：冬天即使不用冷卻塔風(fēng)機(jī)，水溫也能符合要求。
3 UAsB的運行控制
UASB即上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，預(yù)處理后的廢水從反應(yīng)器底部的布料器均勻地進(jìn)入高濃度顆粒污泥后，與微生物充分接觸進(jìn)行生物處理，處理后的廢水再經(jīng)上部的固液氣三相分離器分離，清液從反應(yīng)器的頂部排出，從而使廢水達(dá)到處理的目的。UASB反應(yīng)器的關(guān)鍵是：底部的布料系統(tǒng)，頂部的三相分離系統(tǒng)，以及顆粒污泥的馴化。
3．1 茵種來源及馴化
該工藝設(shè)計兩座UASB反應(yīng)器作為對照，在調(diào)試運行階段采用兩種不同的污泥進(jìn)行馴化。一個UASB的反應(yīng)器采用同行業(yè)的中溫厭氧污泥，接種量為反應(yīng)器容積的3O％，邊接種邊少量進(jìn)料，至反應(yīng)器充滿料液后，調(diào)節(jié)合適的pH值，開始進(jìn)行回流攪拌，進(jìn)料量逐漸放大，按O．2kgCOD／m3•d的負(fù)荷遞增，當(dāng)運行負(fù)荷達(dá)到3 ks COD／m3•d時，調(diào)試結(jié)束，整個運行調(diào)試期約需25 d。另一座反應(yīng)器的調(diào)試與本反應(yīng)器同時進(jìn)行，所不同的是菌種采用污水處理廠干化污泥。具體做法是：一次性接入含水75％活性干污泥30 t，然后，打入待處理廢水，悶罐培養(yǎng)，觀察反應(yīng)器頂部大量產(chǎn)氣時，調(diào)節(jié)菌液的pH、溫度、回流攪拌，當(dāng)用手觸摸菌液發(fā)現(xiàn)：菌泥開始掛膜、排出的氣體中沼氣味較濃時，按O．1 l【gCOD／m3•d的負(fù)荷率逐日增加進(jìn)料量，當(dāng)運行負(fù)荷提高至3 kg COD／m3•d，調(diào)試期結(jié)束，轉(zhuǎn)入正常運行。整個調(diào)試期約需3個月的時間。
3．2 工藝控制
3．2．1 原水pH控制在6．7左右，盡量馴化增殖耐pH=6．7-6．8環(huán)境的厭氧微生物。
3．2．2 嚴(yán)格控制進(jìn)水溫度，不可高于40℃，不可低于3O 。
3．2．3 COD負(fù)荷率控制在2．5～3．O kg COD／m’•d之間，富余的污水通過事故池調(diào)節(jié)，盡量保證進(jìn)水水質(zhì)的均衡、穩(wěn)定。
3．2．4 UASB之間設(shè)回流調(diào)節(jié)泵1臺，主要用于提高反應(yīng)器水力負(fù)荷、罐內(nèi)pH、溫度等的調(diào)節(jié)。
3．2．5 進(jìn)水時要保持連續(xù)、均衡，要避免水質(zhì)、水量波動太大時對反應(yīng)器造成沖擊。
3．2．6 利用UASB前的閘閥的開啟度，調(diào)節(jié)兩罐之間的負(fù)荷分配。
3．2．7 顆粒污泥馴化期，為了加速顆粒污泥的形成，可適當(dāng)投加少量活性炭或氧化鐵粉末。
3．2．8 UASB內(nèi)污泥濃度維持在20000-30000 mg／L之間。
3．3 UASB的運行效果(見表1)
表1 UASB池的運行效果(2003年3月15～4月1日)
項目                       A池        B池
進(jìn)水(mg／L)                  1800       1945                    
BODs 出水(rag／L)            300        350                 
去除率(％)                   83          82 
進(jìn)水(rag／L)                 2500       1800  
COD 出水(rag／L)              600       540      
去除率(％)                    76         70 
pH、T                        6。7        38   
MLSS(mg／L)                  35800       25900 
MLVSS (mg／L)              25060         18900
污泥負(fù)荷(kgCOD／kg•d)   0。12           0。11                                
容積負(fù)荷(kg COD／m~•a)    3。0         2。16               
產(chǎn)氣(m3／kg•BOD)                 0。45                  
根據(jù)2003年3 月3個月穩(wěn)定運行情況表明：進(jìn)水CODcr含量平均為2500 ms／L，BOD5為1800 mg／L，經(jīng)UASB反應(yīng)處理后，出水CODcr平均為6OOms／L，去除率76％，BOI)5平均為300mg／L，去除率達(dá)83％。
4 S職池的運行及其控制
4．1 SBR 池
SBR池又稱間歇式活性污泥法。其操作包括進(jìn)水一反應(yīng)一沉淀一排水一待料等5個基本過程。在一個周期內(nèi)，一切反應(yīng)都是在一個設(shè)有曝氣、排水裝置的反應(yīng)池內(nèi)依次進(jìn)行的。在進(jìn)水和反應(yīng)階段中，可根據(jù)廢水性質(zhì)進(jìn)行多種操作，由于每階段的操作時間、進(jìn)水量、曝氣量可以按需設(shè)定，因此，操作的靈活性、自由度、可靠性和對負(fù)荷的適應(yīng)性都比傳統(tǒng)的活性污泥法要好。由于SBR法是在好氧、厭氧交替狀態(tài)下運行的，因此，其運行可以更好地抑制污泥
膨脹，并節(jié)省曝氣費用。
4．2 茵種來源及馴化
本工程所用菌種(即活性污泥)取自城市生活污水處理廠活性污泥(同UASB2)。具體方法是：將SBR池內(nèi)充滿待處理廢水，將活性污泥用污水稀釋后，用泵打入池內(nèi)，接種量2000 mr,／L，調(diào)節(jié)池內(nèi)pH值至7．0o左右，通風(fēng)曝氣，并定期排放上部殘渣和清液，并逐步增加處理量(開始按O．1 kg COD／m3•d的負(fù)荷運行5 d后，以后按照每3天一個周期，每一個周期按O．1 kg COD／m3．d提高負(fù)荷，約半個月，當(dāng)發(fā)現(xiàn)水體澄清，污泥沉降性能良好，通過鏡檢發(fā)現(xiàn)有變形蟲、循纖蟲、鐘蟲、輪蟲等微生物，表明菌種已能適應(yīng)新的水質(zhì)，可以正常投入運行。
4．3 SBR池的運行控制
4．3．1 每池每次進(jìn)水量控制在100 m 左右，根據(jù)UASB出水的濃度控制曝氣時間，若進(jìn)水濃度過高(大于1000mg／L)，可以從進(jìn)料時就開始曝氣，若進(jìn)水濃度過低(小于500mg／L)，可以在結(jié)束進(jìn)水后開始曝氣。
4．3．2 每個池的處理周期為8 h，每日為3個周期，時間分配為2 h進(jìn)料，2~4h曝氣，1-2h沉淀，0．5～1 h排水，其余時間為閑量。
4．3．3 根據(jù)實際情況，也可兩池并聯(lián)運行，以減少操作次數(shù)。
4．3．4 運行中SBR內(nèi)若出現(xiàn)泡沫，可在曝氣時向池內(nèi)投加少許廢機(jī)械油，即可解決。
4．3．5 進(jìn)水、曝氣、溶解氧可自動控制，但手動操作更利于運行。
4．3．6 污泥濃度控制在4OOOmg／L左右，SVI 30％-40％。
4．3．7 氣水比12：1
4．3．8 剩余污泥與冷卻后的待處理污水一起進(jìn)UASB處理。
4．4 運行效果
根據(jù)2003年3-5月3個月的穩(wěn)定運行情況表明(見表2)：進(jìn)
水CODcr含量平均為550 mg／L，BOD5為300 mg／L 經(jīng)SBR反應(yīng)處理后，出水CODcr平均為50 mg／L去除率91％，BOD5平均為15mg／L去除率達(dá)95％。
5 結(jié)論
表2 SBR池運行效果
日期 3～5月
BODs
COD
pH
MISS(g／L)
MIVSS(g／L)
容積負(fù)荷
進(jìn)水(rag／L) 300
出水(rag／L) 15
去除率(％) 95
進(jìn)水(mg／L) 550
出水(rag／L) 50
去除率(％) 91
進(jìn) 6．7
出 6．8～7．0
3．5～4．0
2．5～3．0
0．55kg COD／m •d
該工程經(jīng)2年多的運行表明：UASB+SBR綜合工藝具有工程占地面積小、運行穩(wěn)定、可靠、運行費用省、維護(hù)簡便等特點，其操作的靈活性、自由度、可靠性和對負(fù)荷的適應(yīng)性都較傳統(tǒng)的活性污泥法要好。即使是在處理高濃度難降解的廢水時，本工藝也能使排水水質(zhì)保持穩(wěn)定。在全球水資源日益緊缺的今天，本工藝使處理后的水作為中水回用更具有其潛在的應(yīng)用價值。
5．1 富余污泥經(jīng)加工處理后，做肥料、水產(chǎn)飼料。
5．2 沼氣：生活、取暖、民用。
5．3 處理后的水：經(jīng)活性炭吸附處理后作中水使用。