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高溫CSTR-中溫UASB兩級(jí)厭氧處理木薯酒精廢水小試實(shí)驗(yàn)

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  高溫CSTR-中溫UASB兩級(jí)厭氧處理木薯酒精廢水小試實(shí)驗(yàn)

      以木薯為原料生產(chǎn)酒精在我國(guó)廣西、廣東、湖北、江蘇等省有較為廣闊的市場(chǎng)。常規(guī)生產(chǎn)工藝中每生產(chǎn)1 t 木薯酒精排出的廢水約為12 ~15 t,且木薯酒精廢糟液出水溫度高,含有大量的有機(jī)化合物及懸浮物,COD 高達(dá)30~60 g/L,懸浮物高達(dá)20~30 g/L,pH 較低,屬于典型的高濃度有機(jī)廢水。如果該廢水不能得到穩(wěn)定、可靠的處理,勢(shì)必對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。近年來,國(guó)家對(duì)嚴(yán)重污染環(huán)境的酒精廢糟液的治理越來越重視,規(guī)定酒精行業(yè)廢液允許排放的COD 的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為≤300 mg/L,一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為≤100 mg/L 。針對(duì)木薯酒精廢水的特點(diǎn),可以采用厭氧—好氧結(jié)合的工藝對(duì)木薯酒精廢水進(jìn)行處理,其中厭氧工藝的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)整個(gè)處理系統(tǒng)至關(guān)重要。

木薯酒精糟液含有大量的懸浮物,其濃度高、黏度大,直接固液分離處理較為困難。且其分離后的糟渣由于蛋白質(zhì)含量低,做飼料銷售困難。對(duì)該類廢水的處理可以考慮采用兩級(jí)厭氧發(fā)酵,一級(jí)厭氧反應(yīng)器直接進(jìn)行高溫全糟發(fā)酵,在回收沼氣的同時(shí),解決沼渣的出路問題,二級(jí)厭氧反應(yīng)器對(duì)后續(xù)高濃度殘液進(jìn)行處理。筆者首先考察了木薯酒精廢水的特性,提出了兩級(jí)厭氧工藝處理木薯酒精廢水的試驗(yàn),并對(duì)木薯酒精生產(chǎn)周期和兩級(jí)厭氧工藝的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了初步探討,以期為木薯酒精廢水處理的工藝選擇和設(shè)計(jì)提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)廢水

實(shí)驗(yàn)用的木薯酒精廢水取自江蘇某木薯酒精廠,廢水先經(jīng)高溫厭氧連續(xù)流攪拌式反應(yīng)器(CSTR)處理并沉淀后,上清液作為上流式厭氧污泥床(UASB)的進(jìn)水。為了防止水質(zhì)發(fā)生變化,水樣儲(chǔ)存在4 ℃的冰箱中備用。

1.2 接種污泥

接種污泥取自該酒精廠污水處理站內(nèi)UASB 的顆粒污泥,VSS 為42 g/L。高溫CSTR 和中溫UASB的接種污泥量分別為1 L和0.5 L。

1.3 實(shí)驗(yàn)裝置與運(yùn)行

一級(jí)厭氧反應(yīng)器CSTR 采用厭氧發(fā)酵罐,總體積為5 L,工作體積4 L。采用電動(dòng)攪拌器進(jìn)行攪拌,轉(zhuǎn)速200 r/min,水浴加熱,并通過自控裝置將反應(yīng)器溫度穩(wěn)定在(55±1)℃。二級(jí)厭氧反應(yīng)器UASB 控制負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行,總體積為2 L,其中反應(yīng)區(qū)體積為1.16 L,反應(yīng)區(qū)高度為280 mm,內(nèi)徑70 mm。反應(yīng)器壁纏繞電熱絲并連接溫控裝置,控制溫度為(37±1)℃。

兩級(jí)厭氧高溫CSTR—中溫UASB 反應(yīng)裝置如圖1 所示。廢水通過蠕動(dòng)泵從CSTR 上部進(jìn)入,出水進(jìn)入沉淀池,泥水分離后部分出水作為UASB 的進(jìn)水。沉淀池中污泥定期回流至CSTR,回流比為1∶1。UASB 進(jìn)水經(jīng)磁力攪拌器攪拌均勻,通過蠕動(dòng)泵由反應(yīng)器底部進(jìn)入,出水經(jīng)三相分離器實(shí)現(xiàn)氣、液、固分離后由反應(yīng)器上部旁側(cè)的出水口自流排出。

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