啤酒廢水主要來自麥芽車間(浸麥廢水),,糖化車間(糖化,,過濾洗滌廢水),發(fā)酵車間(發(fā)酵罐洗滌,,過濾洗滌廢水),,灌裝車間(洗瓶,滅菌廢水及瓶子破碎流出的啤酒)以及生產(chǎn)用冷卻廢水等,。山西精釀啤酒污水處理設(shè)備IC厭氧反應(yīng)器山西精釀啤酒污水處理設(shè)備IC厭氧反應(yīng)器
3. 廢水特性
啤酒工業(yè)廢水主要含糖類,,醇類等有機(jī)物,有機(jī)物濃度較高,,雖然無毒,,但易于fu敗,排入水體要消耗大量的溶解氧,,對水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害,。由于糖化液、發(fā)酵液等含渣廢水含有大量有機(jī)懸浮固體,,故SS很高,,給廢水的處理帶來一定難度。啤酒廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別,,處于高峰流量時(shí)的啤酒廢水,,有機(jī)物含量也處于高峰。國內(nèi)啤酒廠廢水中:CODcr含量為:1000~2500mg/L,,BOD5含量為:600~1500 mg/L,,SS:300~600mg/L。
在工藝流程確定的過程中,,主要考慮以下幾條原則:
(1)啤酒廢水可生化性好(BOD5/CODCr>0.50),,主體工藝采用生化方法;
(2)啤酒廢水水質(zhì),、水量變化大,,如何盡量降低工程占地,又不影響后續(xù)處理的穩(wěn)定運(yùn)行,,這要求后續(xù)生化處理有較高的耐沖擊負(fù)荷能力,;
(3)該公司啤酒廢水屬中濃度有機(jī)廢水,單級好氧處理工藝難以保證廢水達(dá)標(biāo)排放,,傳統(tǒng)的厭氧反應(yīng)器處理效率低,、占地大,因此必須采用高效生物反應(yīng)器,;
(4)根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),,若采用單級或兩級好氧生物處理工藝,,雖然可以達(dá)到處理要求,但能耗非常高(一般來說,,好氧處理的費(fèi)用與進(jìn)水的污染物濃度成正比),,因此,為了降低運(yùn)行費(fèi)用,,可以在好氧生物處理前增加一個(gè)厭氧工藝,。
根據(jù)上述原則,確定采用圖1所示的處理工藝流程:
主要構(gòu)筑物簡介:
(1)格柵
把格柵設(shè)在處理構(gòu)筑物之前,,由于啤酒廢水SS很高,,采用兩級格柵,,主要攔截污水帶來的瓶蓋,、塑料制品及車間與室外環(huán)境帶來的較大漂浮物,保證后續(xù)處理設(shè)施的正常運(yùn)行,。
(2)沉淀池
糖化,、發(fā)酵廢水含有大量有機(jī)懸浮固體,SS很高,,為了降低后續(xù)生物處理的有機(jī)負(fù)荷,,在調(diào)節(jié)池前設(shè)沉淀池,以除去大部分可沉淀的懸浮物質(zhì),,降低生物工藝負(fù)荷,,節(jié)省能耗。池底設(shè)污泥斗,,通過排泥管定期將沉淀污泥排出池外,。
(3)水質(zhì)調(diào)節(jié)池(均質(zhì)池)
由于啤酒廠各工段排水水質(zhì)差異很大,為了不形成對后續(xù)生化處理的負(fù)荷沖擊和酸堿沖擊,,應(yīng)設(shè)均質(zhì)調(diào)節(jié)池,,均勻水質(zhì),并起到一定的水量調(diào)節(jié)作用,。為了把一部分有機(jī)物質(zhì)酸化分解,,以提高在UASB反應(yīng)器中的去除速率,需在調(diào)節(jié)池中補(bǔ)加一定酸度,,起到了酸化池的部分作用,。
它相似由2層UASB反應(yīng)器串聯(lián)而成。按功能劃分,,反應(yīng)器由下而上共分為5個(gè)區(qū):混合區(qū),、第1厭氧區(qū)、第2厭氧區(qū),、沉淀區(qū)和氣液分離區(qū),。
混合區(qū):反應(yīng)器底部進(jìn)水,、顆粒污泥和氣液分離區(qū)回流的泥水混合物有效地在此區(qū)混合。
第1厭氧區(qū):混合區(qū)形成的泥水混合物進(jìn)入該區(qū),,在高濃度污泥作用下,,大部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣?;旌弦荷仙骱驼託獾膭×覕_動使該反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥呈膨脹和流化狀態(tài),,加強(qiáng)了泥水表面接觸,污泥由此而保持著高的活性,。隨著沼氣產(chǎn)量的增多,,一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區(qū)。
氣液分離區(qū):被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離并導(dǎo)出處理系統(tǒng),,泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區(qū),,與反應(yīng)器底部的污泥和進(jìn)水充分混合,實(shí)現(xiàn)了混合液的內(nèi)部循環(huán),。
第2厭氧區(qū):經(jīng)第1厭氧區(qū)處理后的廢水,,除一部分被沼氣提升外,其余的都通過三相分離器進(jìn)入第2厭氧區(qū),。該區(qū)污泥濃度較低,,且廢水中大部分有機(jī)物已在第1厭氧區(qū)被降解,因此沼氣產(chǎn)生量較少,。沼氣通過沼氣管導(dǎo)入氣液分離區(qū),,對第2厭氧區(qū)的擾動很小,這為污泥的停留提供了有利條件,。
沉淀區(qū):第2厭氧區(qū)的泥水混合物在沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離,,上清液由出水管排走,沉淀的顆粒污泥返回第2厭氧區(qū)污泥床,。
從IC反應(yīng)器工作原理中可見,,反應(yīng)器通過2層三相分離器來實(shí)現(xiàn)SRT>HRT,獲得高污泥濃度,;通過大量沼氣和內(nèi)循環(huán)的劇烈擾動,,使泥水充分接觸,獲得良好的傳質(zhì)效果,。
優(yōu)點(diǎn)
IC 反應(yīng)器的構(gòu)造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應(yīng)器更具有優(yōu)勢,。
(1)容積負(fù)荷高:IC反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高,微生物量大,,且存在內(nèi)循環(huán),,傳質(zhì)效果好,進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷可超過普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上。
(2)節(jié)省投資和占地面積:IC 反應(yīng)器容積負(fù)荷率高出普通UASB 反應(yīng)器3倍左右,,其體積相當(dāng)于普通反應(yīng)器的1/4—1/3 左右,,大大降低了反應(yīng)器的基建投資;而且IC反應(yīng)器高徑比很大(一般為4—8),,所以占地面積少,。
(3)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng):處理低濃度廢水(COD=2000—3000mg/L)時(shí),反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的2—3 倍,;處理高濃度廢水(COD=10000—15000mg/L)時(shí),,內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的10—20倍。大量的循環(huán)水和進(jìn)水充分混合,,使原水中的有害物質(zhì)得到充分稀釋,,大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。
(4)抗低溫能力強(qiáng):溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響,。IC反應(yīng)器由于含有大量的微生物,,溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴(yán)重。通常IC反應(yīng)器厭氧消化可在常溫條件(20—25 ℃)下進(jìn)行,,這樣減少了消化保溫的困難,,節(jié)省了能量,。
(5)具有緩沖pH值的能力:內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于第1 厭氧區(qū)的出水回流,,可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度,對pH值起緩沖作用,,使反應(yīng)器內(nèi)pH值保持*狀態(tài),,同時(shí)還可減少進(jìn)水的投堿量。
(6)內(nèi)部自動循環(huán),,不必外加動力:普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過外部加壓實(shí)現(xiàn)的,,而IC 反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力來實(shí)現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán),不必設(shè)泵強(qiáng)制循環(huán),,節(jié)省了動力消耗,。
(7)出水穩(wěn)定性好:利用二級UASB串聯(lián)分級厭氧處理,可以補(bǔ)償厭氧過程中K s高產(chǎn)生的不利影響,。Van Lier[6]在1994年證明,,反應(yīng)器分級會降低出水VFA濃度,延長生物停留時(shí)間,,使反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定,。
(8)啟動周期短:IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高,生物增殖快,,為反應(yīng)器快速啟動提供有利條件,。IC反應(yīng)器啟動周期一般為1~2個(gè)月,而普通UASB啟動周期長達(dá)4~6個(gè)月[7],。
(9)沼氣利用價(jià)值高:反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純度高,,CH4為70%~80%,,CO2為20%~30%,其它有機(jī)物為1%~5%,,可作為燃料加以利用
適用范圍
IC厭氧反應(yīng)器是一種高效的多級內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器,,為第三代厭氧反應(yīng)器的代表類型(UASB為第二代厭氧反應(yīng)器的代表類型),與第二代厭氧反應(yīng)器相比,,它具有占地少,、有機(jī)負(fù)荷高、抗沖擊能力更強(qiáng),,性能更穩(wěn)定,、操作管理更簡單。當(dāng)COD為10000-15000mg/1時(shí)的高濃度有機(jī)廢水;第二代UASB反應(yīng)器一般容積負(fù)荷為5-8kgCOD/m3;第三代AIC厭氧反應(yīng)器容積負(fù)荷率可達(dá)15-30kgCOD/m3,。IC厭氧反應(yīng)器適用于有機(jī)高濃度廢水,,如,玉米淀粉廢水,、檸檬酸廢水,、啤酒廢水、土豆加工廢水,、酒精廢水,。