申請日2015.07.24
公開(公告)日2015.11.18
IPC分類號C02F103/36; C02F9/14
摘要
一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，它涉及一種燃料乙醇廢水處理方法。本發明方法能夠消減廢水中有機物濃度，提高廢水的可生化性。處理方法：一、厭氧CSTR反應器進行厭氧還原反應;二、厭氧IC反應器進行厭氧產甲烷反應;三、部分進行臭氧處理回流，其余廢水進行SBR反應器處理。采用本發明方法處理纖維素燃料乙醇廢水，進水COD約為50000～60000mg/L，經系統處理后COD值可降至1000～1500mg/L，COD去除率達95%以上。
權利要求書
1.一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，其特征在于強化生化處理纖維素燃 料乙醇廢水的方法按以下步驟進行：
一、將纖維素燃料乙醇廢水通入厭氧CSTR反應器中進行厭氧還原反應，厭氧CSTR 反應器中含經馴化的厭氧污泥;
二、步驟一厭氧CSTR反應器出水通入厭氧IC反應器進行厭氧產甲烷反應，厭氧IC 反應器中含經馴化的厭氧顆粒污泥;
三、步驟二厭氧IC反應器出水一部分經臭氧處理后回流至厭氧CSTR反應器，臭氧罐 的水力停留時間為140min，臭氧投加量為0.04g/L·h，另一部分厭氧IC反應器出水則通入 SBR反應器處理后，完成纖維素燃料乙醇廢水強化生化處理;
步驟一中厭氧CSTR反應器內水力停留時間為54h;
步驟二中厭氧IC反應器內水力停留時間為24h;
步驟三中回流比為6:1;
步驟三在SBR反應器內水力停留時間為18h;SBR反應器內采用間歇曝氣，曝氣方式 為曝氣4h、停止曝氣攪拌反硝化1～2h，循環進行。
2.根據權利要求1所述的一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，其特征在于 步驟三SBR反應器中在每次曝氣后向水體中投加反硝化碳源。
3.根據權利要求2所述的一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，其特征在于 步驟三SBR反應器中投加的反硝化碳源為乙酸鈉。
4.根據權利要求3所述的一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，其特征在于 步驟三中根據水體中亞硝酸鹽含量投加乙酸鈉，乙酸鈉量與水體中亞硝酸鹽的質量比值為 1.0～1.2:1。
5.根據權利要求1所述的一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，其特征在于 在厭氧CSTR反應器前端設置前調節池。
6.根據權利要求1所述的一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，其特征在于 在厭氧IC反應器后端設置后調節池，將厭氧IC反應器出水水溫調節至35±1℃。
說明書
一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法
技術領域
本發明涉及一種燃料乙醇廢水處理方法。
背景技術
為了減輕長時間使用化石燃料所引發的環境污染以及能源危機，生物燃料乙醇被廣泛 推廣，并逐漸實現產業化。早期生物燃料的生產原料為大豆和玉米等糧食作物，為了避免 出現“與人爭糧、與糧爭地”的危機，生物燃料生產改用秸稈、稻草等纖維素為原料。
隨著纖維素燃料乙醇行業規模的擴大，其生產過程中產生的廢水總量也不斷增加;據 文獻報道，每生產1噸纖維素燃料乙醇，將產生約25～35t工業廢水。纖維素燃料乙醇生產 廢水中有機物濃度高;而且在纖維素燃料乙醇生產的原料預處理階通常會采用氨纖維爆破 法，連續蒸汽爆破設備所排放的廢水中含有部分纖維素、木質素、半纖維素等難生物降解 物質，所以纖維素燃料乙醇生產廢水的可生化性差。
發明內容
本發明提供了一種強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法，該方法能夠消減廢水中 有機物濃度，提高廢水的可生化性。
本發明強化生化處理纖維素燃料乙醇廢水的方法按以下步驟進行：
一、將纖維素燃料乙醇廢水通入厭氧CSTR反應器中進行厭氧還原反應，厭氧CSTR 反應器中含經馴化的厭氧污泥;
二、步驟一厭氧CSTR反應器出水通入厭氧IC反應器進行厭氧產甲烷反應，厭氧IC 反應器中含經馴化的厭氧顆粒污泥;
三、步驟二厭氧IC反應器出水一部分經臭氧處理后回流至厭氧CSTR反應器，臭氧罐 的水力停留時間為140min，臭氧投加量為0.04g/L·h，另一部分厭氧IC反應器出水則通入 SBR反應器處理后，完成纖維素燃料乙醇廢水強化生化處理;
步驟一中厭氧CSTR反應器內水力停留時間為54h;
步驟二中厭氧IC反應器內水力停留時間為24h;
步驟三中回流比為6:1;
步驟三在SBR反應器內水力停留時間為18h;SBR反應器內采用間歇曝氣，曝氣方式 為曝氣4h、停止曝氣攪拌反硝化1～2h，循環進行。
本發明處理方法具有技術可靠、管理簡單、維修方便、流程簡潔、投資少，運行費用 低、占地面積小的優點。本發明方法耐沖擊負荷能力強，并可以保證出水穩定達標。
本發明步驟一厭氧CSTR反應器為密閉罐體，內安裝有攪拌裝置使廢水和微生物處于 完全混合狀態，避免了分層、增加了物料與微生物接觸的機會，并利于反應的均勻和傳熱。 厭氧CSTR反應器內進行的廢水厭氧發酵過程有助于提高廢水的可生化性。新進入的廢水 在攪拌作用下很快與發酵器內的污泥完全混合，使廢水濃度始終保持相對較低狀態，具有 較高的抗沖擊負荷的能力。
纖維素燃料乙醇廢水的B/C為0.43，經步驟一厭氧CSTR反應器處理，厭氧CSTR反 應器出水的B/C比降至0.20，大部分可生物降解物質已經被CSTR反應器中的微生物降解; 纖維素燃料乙醇廢水經步驟二厭氧IC反應器處理后出水的B/C值降至0.15。在臭氧氧化作 用下纖維素燃料乙醇廢水中木質素的環狀結構開環，此時臭氧氧化后出水的B/C值顯著提 高，開環后的小分子有機物質更易被微生物利用;臭氧處理后將廢水水體回流到厭氧CSTR 反應器中，按6：1與原水進行混合，水體的B/C值升高為0.47，可生化性大幅提高。因此， 本發明經臭氧處理后的出水回流，與纖維素燃料乙醇廢水混合、稀釋，大幅度提升了水體 的可生化性，從而提高了纖維素燃料乙醇廢水的厭氧生物處理效率。
SBR反應器出水(即完成纖維素燃料乙醇廢水強化生化處理的水體)的B/C值僅為0.08， 說明經過本發明方法對水體中的有機污染物進行了充分的生物降解。
采用本發明方法纖維素燃料乙醇廢水的氨氮平均去除率為80%，COD總去除率平均達 到95%以上。經過本發明方法處理后可減少纖維素燃料乙醇廢水后期高級氧化處理的投入。
