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高温CSTR-中温UASB两级厌氧处理木薯酒精废水小试实验

发布日期:2019-9-11 11:11:24 来源: 点击:


高温CSTR-中温UASB两级厌氧处理木薯酒精废水小试实验

     

      以木薯为原料生产酒精在我国广西、广东、湖北、江苏等省有较为广阔的市场。常规生产工艺中每生产1 t 木薯酒精排出的废水约为12 ~15 t,且木薯酒精废糟液出水温度高,含有大量的有机化合物及悬浮物,COD 高达30~60 g/L,悬浮物高达20~30 g/L,pH 较低,属于典型的高浓度有机废水。如果该废水不能得到稳定、可靠的处理,势必对环境造成严重的污染。近年来,国家对严重污染环境的酒精废糟液的治理越来越重视,规定酒精行业废液允许排放的COD 的二级标准为≤300 mg/L,一级标准为≤100 mg/L 。针对木薯酒精废水的特点,可以采用厌氧—好氧结合的工艺对木薯酒精废水进行处理,其中厌氧工艺的稳定运行对整个处理系统至关重要。

木薯酒精糟液含有大量的悬浮物,其浓度高、黏度大,直接固液分离处理较为困难。且其分离后的糟渣由于蛋白质含量低,做饲料销售困难。对该类废水的处理可以考虑采用两级厌氧发酵,一级厌氧反应器直接进行高温全糟发酵,在回收沼气的同时,解决沼渣的出路问题,二级厌氧反应器对后续高浓度残液进行处理。笔者首先考察了木薯酒精废水的特性,提出了两级厌氧工艺处理木薯酒精废水的试验,并对木薯酒精生产周期和两级厌氧工艺的经济效益进行了初步探讨,以期为木薯酒精废水处理的工艺选择和设计提供参考。

1 实验部分

1.1 实验废水

实验用的木薯酒精废水取自江苏某木薯酒精厂,废水先经高温厌氧连续流搅拌式反应器(CSTR)处理并沉淀后,上清液作为上流式厌氧污泥床(UASB)的进水。为了防止水质发生变化,水样储存在4 ℃的冰箱中备用。

1.2 接种污泥

接种污泥取自该酒精厂污水处理站内UASB 的颗粒污泥,VSS 为42 g/L。高温CSTR 和中温UASB的接种污泥量分别为1 L和0.5 L。

1.3 实验装置与运行

一级厌氧反应器CSTR 采用厌氧发酵罐,总体积为5 L,工作体积4 L。采用电动搅拌器进行搅拌,转速200 r/min,水浴加热,并通过自控装置将反应器温度稳定在(55±1)℃。二级厌氧反应器UASB 控制负荷连续运行,总体积为2 L,其中反应区体积为1.16 L,反应区高度为280 mm,内径70 mm。反应器壁缠绕电热丝并连接温控装置,控制温度为(37±1)℃。

两级厌氧高温CSTR—中温UASB 反应装置如图1 所示。废水通过蠕动泵从CSTR 上部进入,出水进入沉淀池,泥水分离后部分出水作为UASB 的进水。沉淀池中污泥定期回流至CSTR,回流比为1∶1。UASB 进水经磁力搅拌器搅拌均匀,通过蠕动泵由反应器底部进入,出水经三相分离器实现气、液、固分离后由反应器上部旁侧的出水口自流排出。