專利名稱：糖蜜酒精蒸餾廢水的處理方法
技術領域：
本發明涉及廢水的處理方法，特別是涉及一種含有高濃度化學需氧量污染物和硫
酸根的糖蜜酒精蒸餾廢水的處理方法。
背景技術：
尚未有工藝能將糖蜜酒精蒸餾廢水處理到排放標準。目前，糖蜜酒精蒸餾廢水主
要是以下列方法處置 1、燃燒； 2、與垃圾混合后填埋； 3、用于電力廠的鍋爐沖灰渣。 燃燒方法是首先將糖蜜酒精蒸餾廢水蒸餾濃縮，然后在鍋爐內燃燒濃縮廢水。該方法的處置費超出30元/噸廢水，費用相當高，且腐蝕性問題可能比預料的還嚴重。以該方法處理后仍然需要一座廢水處理站來處理蒸餾濃縮廢水時所產生的冷凝水，其所需的費用尚未被估計在內。該方法屬于高溫處理工藝，操作具有危險性， 一般不太愿意以該方法來解決廢水問題。 與垃圾混合后填埋的方法只能適用于小量廢水，如100m3/天廢水，該方法是否可持續是一個問題。 用于電力廠的鍋爐沖灰渣的處理方法只能是在酒精廠和電力廠同屬一家公司，且廢水量不太多，約400m3/天廢水時，才可能辦的到，否則難以行通。 由此可見，上述三種處理方法的用途都是有限的，必須開發出一個可持續的處理方法來解決糖蜜酒精廠的廢水排放問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種糖蜜酒精蒸餾廢水的處理方法，使用該處理方法可以將糖蜜酒精廢水的化學需氧量污染物降解到2000mg/L以下。 本發明的處理方法包括一序列獨特的處理單元序列，糖蜜酒精蒸餾廢水在這些處
理單元序列中發生生化反應、化學反應和/或物理反應，先以厭氧菌降解化學需氧量污染
物以產生沼氣、將硫酸根轉化為硫化氫氣體，再用好氧菌氧化化學需氧量污染物，并以氫氧
化鈣、硫酸亞鐵反應池氧化和析出化學需氧量污染物，通過絮凝劑絮凝，最后用活性炭吸附
化學需氧量污染物，以達到降解其中含有的化學需氧量污染物和硫酸根的目的。 具體地，本發明含有高濃度化學需氧量污染物和硫酸根的糖蜜酒精蒸餾廢水處理
方法依次包括以下處理單元序列 在兩階段厭氧反應池內，應用常規厭氧菌，在沒有或有限溶解氧的情況下降解廢水中的化學需氧量污染物產生沼氣，降解廢水中的硫酸根產生硫化氫氣體；
在好氧反應池內，以常規好養菌氧化充氧的廢水中的化學需氧量污染物；
依次在氫氧化鈣反應池、硫酸亞鐵反應池和絮凝池內，化學需氧量污染物被氧化及與化合物發生作用而析出；
以及， 在吸附池內，用活性炭吸附化學需氧量污染物。
更詳細的，本發明的處理方法依次包括以下處理單元序列 廢水依次進入兩階段厭氧反應池，應用常規厭氧菌，在沒有或有限溶解氧的情況下降解廢水中的化學需氧量污染物產生沼氣，降解廢水中的硫酸根產生硫化氫氣體。
糖蜜酒精蒸餾廢水混合均勻后，先進入第一階段的厭氧反應池，在那里，厭氧菌將廢水中的化學需氧量污染物降解產生沼氣，將硫酸根轉化為硫化物，進而在厭氧池反應的水面上形成硫化氫氣體而蒸發掉，免除了對第二階段厭氧反應池的毒害。 一般地，第一階段厭氧反應池的化學需氧量負荷是20Kg/m3 天，或者是16Kg/m3 天，或者是12Kg/m3 天。第一階段厭氧反應池的出水進入第二階段厭氧反應池繼續接受處理，在這里，厭氧菌將更加活躍地降解化學需氧量污染物，產生更多沼氣。 第二階段厭氧反應池出水進入好氧反應池，充分充氧后，以常規好氧菌氧化廢水中的化學需氧量污染物。最少有4個好氧反應池串聯運行，廢水停留時間4天，或者有5個好氧反應池串聯運行，廢水停留時間5天。好氧反應池的出水通入第一沉淀池，使菌體沉淀下來后再排入氫氧化鈣反應池。 第一沉淀池沉淀下來的好氧菌菌體一部分當作廢料丟棄，其余的送回好氧反應池進口處回用。 在氫氧化鈣反應池，第一沉淀池的出水與注入的氫氧化鈣漿液作用，產生懸浮物吸收和氧化化學需氧量污染物。在處理過程中最好鼓入空氣，以促進鈣離子和化學需氧量污染物結合產生懸浮物，產生的懸浮物吸收和氧化化學需氧量污染物。 最少應有4個氫氧化鈣反應池串聯運行，廢水停留時間4天，或者有5個氫氧化鈣
反應池串聯運行，停留時間5天。氫氧化鈣的投劑量為15Kg/n^廢水，或者20Kg/i^廢水，或
者25Kg/m3廢水。處理后的出水通入第二沉淀池中，以將產生的渣滓沉淀下來。 第二沉淀池的出水進入硫酸亞鐵反應池中，與注入的硫酸亞鐵溶液作用，其化學
需氧量污染物與二價鐵離子和三價鐵離子在pH值6 9之間發生化學反應，形成固體懸浮物。 硫酸亞鐵溶液應預先老化12小時以上，使大部分二價鐵離子轉化為三價鐵離子，在pH值6 9之間，兩種離子各自與化學需氧量污染物結合產生懸浮物。還可以選擇不需要老化的硫酸鐵溶液，只要所需溶液量含有的鐵量與硫酸亞鐵溶液用量的鐵量相等即可。硫酸亞鐵(含7個結晶水)的投劑量最少為6Kg/m3廢水，或者是8Kg/m3廢水，或者是10Kg/m3廢水。 接著，硫酸亞鐵反應池廢水進入絮凝池，與注入的絮凝劑混合，以促進懸浮物形成絮凝物，然后通入第三沉淀池澄清。 澄清后的廢水流入兩個串聯的吸附池，活性炭漿液注入首個吸附池中，以吸附化學需氧量污染物。活性炭的投劑量為6Kg/m3廢水，或者8Kg/m3廢水，或者10Kg/m3廢水。廢水在兩個吸附池內總共停留8 12小時。吸附池出水通入第四沉淀池沉淀活性炭后澄清。
澄清后的廢水再通過普遍使用的含有一種或多種過濾介質的過濾槽，將尚未沉淀的活性炭顆粒除去。
以上述方法處理糖蜜酒精蒸餾廢水，過濾后的排放廢水中含有的化學需氧量會降低至2000mg/L以下，甚至低于1000mg/L。
具體實施方式
實施例1 由蒸餾塔排放的熱糖蜜酒精蒸餾廢水被收集在一個均勻池內，均勻池內安裝水泵，將池內的廢水循環均勻。均勻后的廢水中含COD 130，000mg/L，硫酸根6000mg/L。
均勻后廢水被輸送到兩階段厭氧反應池處理。第一階段厭氧反應池的COD負荷為12Kg/m3廢水，廢水通過厭氧反應池底部安裝的管網均勻分配在整個池底，然后上升穿過池中的厭氧菌體，厭氧菌將硫酸根轉化為硫化物，將一小部分化學需氧量污染物降解產生沼氣。厭氧反應池上部安裝的三相分離器將沼氣、液體和菌體分離，并引導捕獲的沼氣至沼氣收集室。廢水通過三相分離器到達反應池表面，暴露在大氣中，使硫化物變成硫化氫蒸發掉。除去硫化氫氣體后的廢水收集在溢流管中，流入第二階段厭氧反應池底部的管網。廢水上升穿過厭氧反應池中的厭氧菌體，厭氧菌將化學需氧量污染物降解產生沼氣。在厭氧反應池的上部，三相分離器將沼氣、液體和菌體分離，并引導捕獲的沼氣至沼氣收集室。廢水通過三相分離器到達反應池的表面，流入溢流管中，一部分回流到第一階段厭氧反應池稀釋進來的原水，另一部分流入好氧反應池繼續接受處理。 廢水在5個串聯的好氧反應池中接受好氧處理5天。壓縮空氣通過好氧反應池的充氣管網使廢水充氧，促進好氧菌體降解化學需氧量污染物。廢水通過最后一個好氧反應池后流到第一沉淀池中，在那里，菌體沉淀在池底，澄清的廢水則溢流到氫氧化*丐反應池，繼續接受處理。 接著在5個串聯的氫氧化鈣反應池處理廢水5天。廢水在第一個氫氧化鈣反應池內與注入的氫氧化鈣漿液化合，氫氧化鈣的劑量為25Kg/m3廢水。以壓縮空氣攪拌所有的氫氧化鈣反應池，促進鈣離子與化學需氧量污染物結合，形成懸浮物吸收及氧化化學需氧量污染物。最后一個氫氧化鈣反應池的廢水流入第二沉淀池，在那里，懸浮物沉淀在底部，澄清的廢水則溢流到硫酸亞鐵反應池。 硫酸亞鐵反應池內預先注入已經經過12小時老化的硫酸亞鐵溶液，硫酸亞鐵的劑量為10Kg/m3廢水，老化使大部分的二價鐵轉化為三價鐵，溶液的pH值在6 9之間。在反應池內安裝攪拌機，以促進鐵離子與化學需氧量污染物結合。化學需氧量污染物與鐵離子結合，產生細顆粒懸浮物，懸浮于廢水中形成混合體。 上述混合體流入絮凝池，與投入的絮凝劑混合，在絮凝池內也安裝攪拌器，以促進混合產生絮凝體。經過絮凝的廢水流入第三沉淀池，在這里，絮凝體沉淀到池底，廢水得到澄清。 澄清的廢水流入串聯的兩個吸附池中，并向吸附池中投入活性炭，活性炭的投入劑量為10Kg/V廢水。在兩個吸附池內均安裝攪拌器，以促進投入的活性炭的吸附反應。廢水在兩個活性炭吸附池的總停留時間為12小時，之后流入第四沉淀池，絕大部分活性炭顆粒在此沉淀到池底。 澄清水最后通過一個含有過濾介質的過濾槽中，將尚未沉淀的活性炭顆粒除去，得到化學需氧量低于2000mg/L的廢水，才作最終排放。
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實施例2 糖蜜酒精蒸餾廢水含COD 110，000mg/L，硫酸根5500mg/L，均勻后輸送到二階段 厭氧反應池處理，第一階段厭氧反應池COD負荷為16Kg/tf廢水。厭氧處理后的廢水接受 好氧處理5天，然后澄清。接著，廢水流入氫氧化鈣反應池處理5天，氫氧化鈣劑量為20Kg/ m3廢水，化學需氧量污染物與鈣離子結合產生懸浮物，澄清后，廢水進入硫酸亞鐵反應池處 理。硫酸亞鐵反應池的硫酸亞鐵劑量為8Kg/m3廢水，pH值在6 9之間，化學需氧量污染 物與鐵離子結合產生懸浮物。接著，廢水進入絮凝池，與投入的絮凝劑反應形成絮凝體，然 后澄清。再流入串聯的兩個活性炭吸附池，活性炭投入劑量為8Kg/tf廢水，廢水在兩個活 性炭吸附池的總停留時間為12小時。混合物經過澄清，除去絕大部分的活性炭顆粒。澄清 后的廢水通過一個含有過濾介質的過濾槽，將尚未沉淀的活性炭顆粒除去，作最終排放。
實施例3 —糖蜜酒精蒸餾廢水含COD 100， 000mg/L，硫酸根5000mg/L，均勻后輸送到二階 段厭氧反應池處理，第一階段厭氧反應池COD負荷20Kg/m3廢水。厭氧處理后的廢水接受 好氧處理5天，然后澄清。接著，廢水流入氫氧化鈣反應池處理5天，氫氧化鈣劑量為15Kg/ m3廢水，化學需氧量污染物與鈣離子結合產生懸浮物，澄清后，廢水進入硫酸亞鐵反應池處 理。硫酸亞鐵反應池的硫酸亞鐵劑量為6Kg/m3廢水，pH值在6 9之間，化學需氧量污染 物與鐵離子結合產生懸浮物。接著，廢水進入絮凝池，與投入的絮凝劑反應形成絮凝體，然 后澄清。再流入串聯的兩個活性炭吸附池，活性炭投入劑量為8Kg/tf廢水，廢水在兩個活 性炭吸附池的總停留時間為12小時。混合物經過澄清，除去絕大部分的活性炭顆粒。澄清 后的廢水通過一個含有過濾介質的過濾槽，將尚未沉淀的活性炭顆粒除去，作最終排放。
權利要求
含有高濃度化學需氧量污染物和硫酸根的糖蜜酒精蒸餾廢水的處理方法，其特征是依次包括以下處理單元序列在兩階段厭氧反應池內，應用常規厭氧菌，在沒有或有限溶解氧的情況下降解廢水中的化學需氧量污染物產生沼氣，降解廢水中的硫酸根產生硫化氫氣體；在好氧反應池內，以常規好氧菌氧化充氧的廢水中的化學需氧量污染物；依次在氫氧化鈣反應池、硫酸亞鐵反應池和絮凝池內，化學需氧量污染物被氧化及與化合物發生作用而析出；以及，在吸附池內，用活性炭吸附化學需氧量污染物。
2. 根據權利要求1所述的處理方法，其特征是依次包括以下處理單元序列廢水依次進入兩階段厭氧反應池，應用常規厭氧菌，在沒有或有限溶解氧的情況下降解廢水中的化學需氧量污染物產生沼氣，降解廢水中的硫酸根產生硫化氫氣體，第二階段厭氧反應池出水進入好氧反應池；廢水在好氧反應池內充氧，以常規好氧菌氧化廢水中的化學需氧量污染物，出水通入第一沉淀池，使菌體沉淀下來后再排入氫氧化鈣反應池；在氫氧化鈣反應池，第一沉淀池的出水與注入的氫氧化鈣漿液作用，產生懸浮物吸收和氧化化學需氧量污染物，處理后的出水通入第二沉淀池，將產生的渣滓沉淀下來；第二沉淀池的出水在硫酸亞鐵反應池內與加入的硫酸亞鐵溶液作用，其化學需氧量污染物與二價鐵離子和三價鐵離子在pH值6 9之間發生化學反應，形成固體懸浮物；硫酸亞鐵反應池廢水進入絮凝池，與注入的絮凝劑混合，促進懸浮物形成絮凝物，通入第三沉淀池澄清；澄清的廢水通入吸附池，以活性炭吸附化學需氧量污染物，吸附池出水通入第四沉淀池沉淀活性炭。
3. 根據權利要求1或2所述的處理方法，其特征是以厭氧菌降解廢水中硫酸根產生的硫化氫氣體在第一階段厭氧反應池內蒸發掉。
4. 根據權利要求2所述的處理方法，其特征是第一沉淀池沉淀下來的菌體一部分當作廢料丟棄，其余的送回好氧反應池進口處回用。
5. 根據權利要求1或2所述的處理方法，其特征是在氫氧化鈣反應池內鼓入空氣。
6. 根據權利要求1或2所述的處理方法，其特征是硫酸亞鐵反應池內注入的硫酸亞鐵溶液預先老化12小時以上。
7. 根據權利要求1或2所述的處理方法，其特征是所述的處理單元序列還包括有一個過濾槽，該過濾槽中含有一種或多種過濾介質，用于除去第四沉淀池出水中尚未沉淀的活性炭顆粒。
全文摘要
一種糖蜜酒精蒸餾廢水的處理方法，是先應用厭氧菌在厭氧反應池內降解化學需氧量污染物以產生沼氣，將硫酸根轉化為硫化氫氣體，在厭氧反應池水面蒸發；再應用好氧菌在好氧反應池氧化化學需氧量污染物；并以氫氧化鈣、硫酸亞鐵反應池氧化和析出化學需氧量污染物，以絮凝劑絮凝；最后用活性炭吸附化學需氧量污染物。本發明的處理方法可以將糖蜜酒精廢水的化學需氧量污染物降解到2000mg/L以下，達到降解其中含有的化學需氧量污染物和硫酸根的目的。
文檔編號C02F1/52GK101786766SQ201010114620
公開日2010年7月28日 申請日期2010年2月23日 優先權日2010年2月23日
發明者張天昌 申請人:吉雙藝工程咨詢(上海)有限公司