【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)負(fù)荷較高。 (1)處理效率高。EIC反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷是UASB的5倍，UASB處理啤酒廢水的有機(jī)負(fù)荷為5～7kg/(m3?d)，而厭氧反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷達(dá)到了25kg/(m3?d)。 (2)反應(yīng)器造價(jià)低。因有機(jī)負(fù)荷比UASB高5倍，因此，處理同樣規(guī)模的有機(jī)廢水，EIC反應(yīng)器的容積只需UASB的1/5，故EIC反應(yīng)器的造價(jià)比UASB至少低50%以上。 (3)處理成本低。厭氧處理的動(dòng)力消耗是好氧的1/8，運(yùn)行費(fèi)用是好氧處理的1/5，而EIC反應(yīng)器的處理效率卻比其他厭氧反應(yīng)器高得多，因此，處理成本也更低。 (4)應(yīng)用范圍廣。其他的厭氧反應(yīng)器通常只能處理濃度為5000mg/L以上的有機(jī)廢水，但EIC反應(yīng)器不僅可以處理高濃度的有機(jī)廢水，還可以處理濃度較低(COD1000mg/L)和溫度較低(溫度20℃)的有機(jī)廢水，應(yīng)用更廣。 (5)占地面積小。只有USAB的1/5。 (6)操作簡便，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，且用計(jì)算機(jī)操作，自動(dòng)化程度高。 (7)可產(chǎn)業(yè)化。EIC反應(yīng)器的關(guān)鍵部件為內(nèi)循環(huán)裝置，可工廠化生產(chǎn)，便于迅速、大規(guī)模地推廣應(yīng)用這一厭氧處理技術(shù)。EGSB(膨脹顆粒污泥床) EGSB（ExpandedGranularSludgeBed），中文名膨脹顆粒污泥床，是第三代厭氧反應(yīng)器，于20世紀(jì)90年代初由荷蘭Wageingen農(nóng)業(yè)大學(xué)的Lettinga等人率先開發(fā)的。其構(gòu)造與UASB反應(yīng)器有相似之處，可以分為進(jìn)水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離區(qū)和出水渠系統(tǒng)。與UASB反應(yīng)器不同之處是，EGSB反應(yīng)器設(shè)有專門的出水回流系統(tǒng)。EGSB反應(yīng)器一般為圓柱狀塔形，特點(diǎn)是具有很大的高徑比，一般可達(dá)3~5，生產(chǎn)裝置反應(yīng)器的高度可達(dá)15~20米。顆粒污泥的膨脹床改善了廢水中有機(jī)物與微生物之間的接觸，強(qiáng)化了傳質(zhì)效果，提高了反應(yīng)器的生化反應(yīng)速度，從而大大提高了反應(yīng)器的處理效能?！　捬跖蛎涱w粒床反應(yīng)器(ExpandedGranularSludgeBed，簡稱EGSB)是在上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器的研究成果的基礎(chǔ)上，開發(fā)的第三代超高效厭氧反應(yīng)器，該種類型反應(yīng)器除具有UASB反應(yīng)器的全部特性外，還具有以下特征，　?、俑叩囊后w表面上升流速和COD去除負(fù)荷；　?、趨捬跷勰囝w粒粒徑較大，反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；　?、鄯磻?yīng)器為塔形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有較高的高徑比，占地面積??； ④可用于SS含量高的和對(duì)微生物有毒性的廢水處理。中溫EGSB厭氧處理玉米酒精廢水 糧食發(fā)酵生產(chǎn)酒精的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢糟液，廢糟液的BOD和COD含量都相當(dāng)高，如果直接排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大污染。同時(shí)酒精廢糟液中富含有機(jī)物和礦物質(zhì)，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，可將其回收制成DDG飼料。，根據(jù)酒精廢糟液的上述特性，公司采用DDG飼料十厭氧消化工藝來治理廢糟液，即先將廢糟液進(jìn)行固液分離，得到DDG濕飼料，再將濾液即廢水采用新型的中溫厭氧顆粒污泥膨脹床工藝處理聯(lián)產(chǎn)沼氣，然后將所產(chǎn)沼氣用來烘干DDG飼料。經(jīng)過處理的酒精廢水，生物降解率達(dá)到96%以上，COD小于l000mg/L，BOD小于600mg/L，達(dá)到GB89781996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》污水三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，排放人城市污水管網(wǎng)。該工藝同時(shí)產(chǎn)生大量的清潔能源沼氣可用于烘干飼料。這樣即解決了酒精廢水、廢氣環(huán)境污染的問題，又做到了節(jié)能和廢棄物資源化的再生利用。，公司每年可處理33萬t酒精廢水，烘干23000tDDG飼料，節(jié)煤6000t。經(jīng)權(quán)威部門查新，目前國內(nèi)尚未見與該工藝綜合技術(shù)特點(diǎn)相同且規(guī)模相當(dāng)?shù)木凭珡U水處理及資源化利用的文獻(xiàn)報(bào)道。1 酒精廢水處理的工藝流程 唐山市冀東溶劑有限公司原廢水處理采用的是中溫UASB工藝，長期運(yùn)行也沒能形成顆粒污泥，因此對(duì)酒精廢水的處理一直不理想。為此，在2004年，公司重新建造了2座2400m3的鋼制EGSB厭氧反應(yīng)器，并采用中溫厭氧發(fā)酵工藝處理酒精生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水。中溫厭氧發(fā)酵工藝的優(yōu)點(diǎn)是能耗低，厭氧發(fā)酵所產(chǎn)生的沼氣還可代替原煤烘干DDG飼料，不僅節(jié)約了能源，降低了成本，而且根治了因燃煤造成的大氣污染，提高了飼料的品質(zhì)。2套厭氧系統(tǒng)均正常啟動(dòng)，短期內(nèi)形成了大量的顆粒污泥，處理能力也都達(dá)到了設(shè)計(jì)水平，且運(yùn)行穩(wěn)定。酒精廢水處理率達(dá)100%，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。具體工藝流程如圖1所示。2 酒精廢水處理的各個(gè)工藝單元 板框壓濾生產(chǎn)DDG飼料 將酒精生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢糟液通過板框壓濾進(jìn)行固液分離，得到DDG蛋白飼料，同時(shí)還減少了下游處理的生物負(fù)荷及處理水量。經(jīng)本單元處理后，廢糟液的生物負(fù)荷可以削減40%以上。經(jīng)板框壓濾后酒糟濾餅水分在66%67%，因而烘干成ltDDG飼料需要3t濾餅，也就是說生產(chǎn)hDDG飼料需要烘掉近Zt水分。經(jīng)計(jì)算處理水量可減少15%。 中溫厭氧發(fā)酵聯(lián)產(chǎn)沼氣 新建成的反應(yīng)器采用厭氧顆粒污泥膨脹床工藝(EGSB)，該工藝是布水系統(tǒng)從反應(yīng)器底部均勻進(jìn)水，使污水與厭氧反應(yīng)器中的污泥充分接觸、混合，污水中有機(jī)物在厭氧菌群作用下被分解，產(chǎn)生沼氣。經(jīng)厭氧反應(yīng)后的水在厭氧反應(yīng)器上部三相分離器的作用下，分離沼氣、沉降污泥、澄清出水。厭氧顆粒污泥膨脹床工藝成功的關(guān)鍵是形成大量顆粒污泥，而不是絮狀懸浮泥。如不能形成大量優(yōu)質(zhì)的顆粒污泥，反應(yīng)器就會(huì)維持在較低的負(fù)荷水平，達(dá)不到理想的處理能力。 沼氣代煤烘干DDG飼料 提取酒精廢糟液中DDG蛋白飼料采用的是板框壓濾+熱風(fēng)爐烘干工藝。原來在沒有厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣前全部使用燃煤，而煤的燃燒會(huì)對(duì)大氣造成污染，且在烘干飼料的過程中，會(huì)有一部分煙塵、爐灰等有害物進(jìn)人到飼料中，嚴(yán)重影響飼料的質(zhì)量。用沼氣烘干飼料就避免了這樣的問題。厭氧發(fā)酵的成功運(yùn)行，必然會(huì)產(chǎn)生大量的清潔能源沼氣，目前2套厭氧設(shè)備可日產(chǎn)沼氣1800om3，折標(biāo)煤18t。而且從生產(chǎn)實(shí)踐中得出，酒精糟液提取飼料后的廢水經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣足以用來烘干飼料。公司從2005年4月起就完全用沼氣代替了原煤，每年可節(jié)煤約6000t。3 中溫厭氧工藝的優(yōu)缺點(diǎn) 中溫厭氧發(fā)酵工藝的優(yōu)點(diǎn) 高溫厭氧發(fā)酵工藝為了保證58~60℃的高溫條件，需要消耗大量的能源，尤其是在寒冷的冬季，高溫厭氧發(fā)酵工藝的耗能更大。中溫厭氧發(fā)酵工藝只需控制溫度在3638℃，與高溫厭氧發(fā)酵工藝相比極大地節(jié)省了能源。4 效益分析 中溫厭氧發(fā)酵的能耗遠(yuǎn)低于高溫厭氧發(fā)酵，且用厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣代替燃煤烘干飼料，可節(jié)約大量的煤炭，從而降低成本。 (l)沼氣代替燃煤烘干飼料。 (2)沼氣代替燃煤烘干飼料，可使飼料質(zhì)量提高，售價(jià)每噸提高10元，按飼料年產(chǎn)量23000t計(jì)算，產(chǎn)品銷售收人提高23萬元。 (3)采用中溫厭氧發(fā)酵工藝。 (4)預(yù)計(jì)每年節(jié)約成本費(fèi)用：+=。 綜上所述，采用中溫厭氧發(fā)酵工藝真正做到了酒精廢水的資源化開發(fā)再利用，起到了節(jié)能、環(huán)保、創(chuàng)效三贏的目的，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保效益，且投資小回收期短，實(shí)用性強(qiáng)，符合我國可持續(xù)發(fā)展的政策，具有很好的推廣價(jià)值。5 結(jié)論 (1)中溫厭氧發(fā)酵工藝比高溫厭氧發(fā)酵工藝極大地降低了能耗，年可處理廢水33萬t，烘干DDG飼料23000t，處理后的廢水達(dá)到GB89781996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。 (2)用中溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣烘干酒糟飼料，根治了燃煤對(duì)大氣的污染，提高了飼料品質(zhì)，每年可節(jié)煤6000t。UASB升流式厭氧污泥床 升流式厭氧污泥床UASB( Upflow Anaerobic Sludge Bed，注：以下簡稱UASB）工藝具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點(diǎn)，作為能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源——沼氣的一項(xiàng)技術(shù)。對(duì)于不同含固量污水的適應(yīng)性也強(qiáng)，且其結(jié)構(gòu)、運(yùn)行操作維護(hù)管理相對(duì)簡單，造價(jià)也相對(duì)較低，技術(shù)已經(jīng)成熟，正日益受到污水處理業(yè)界的重視，得到廣泛的歡迎和應(yīng)用。UASB工作原理 　　UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。UASB工藝的優(yōu)缺點(diǎn) 　　UASB的主要優(yōu)點(diǎn)是： 　　UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為20－40gVSS/1； 　　有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，采用中溫發(fā)酵時(shí)，容積負(fù)荷一般為10kgCOD/； 　　無混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣的上升運(yùn)動(dòng)，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對(duì)下部的污泥層也有一定程度的攪動(dòng)； 　　污泥床不填載體，節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問題； 　　UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備。 　　主要缺點(diǎn)是： 　　進(jìn)水中懸浮物需要適當(dāng)控制，不宜過高，一般控制在100mg/l以下； 　　污泥床內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力； 　　對(duì)水質(zhì)和負(fù)荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。 厭氧氣浮UASBSBR工藝處理酒精廢水 UASBCASS工藝處理酒精廢水 UASB接觸氧化工藝在酒精廢水處理中的應(yīng)用厭氧氣浮UASBSBR工藝處理酒精廢水文中以中國南方某酒精企業(yè)為例。該企業(yè)系用薯干為主要原料、發(fā)酵法生產(chǎn)酒精，酒精的產(chǎn)量約為5104t/a。1　廢水水質(zhì)和水量 該企業(yè)廢水主要來自于粗餾塔酒糟廢水、精餾塔余餾水等廢水，廢水水質(zhì)和水量如表1所示。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)須達(dá)到當(dāng)?shù)爻鞘形鬯幚韽S接管標(biāo)準(zhǔn)。2　工藝流程的選擇 酒糟廢液排放量大，污染物和懸浮物濃度高，國內(nèi)薯干酒糟一般采用厭氧、好氧的工藝處理。糟液中含有淀粉、多羥基糖和多元醇類，易于生物降解，可生化性好，適合用生化方法進(jìn)行處理。該企業(yè)結(jié)合國內(nèi)外酒精廢水的處理技術(shù)，確定采用厭氧氣浮SBR組合工藝。項(xiàng)目在厭氧后續(xù)工段增加氣浮工段，保證了后續(xù)SBR好氧處理的效率，也保證了廢水經(jīng)處理后具有良好的出水水質(zhì)，并能夠回用于生產(chǎn)過程中。同時(shí)，該工程在設(shè)計(jì)過程中充分考慮了各工段的處理效率，延長了廢水在各個(gè)工段的停留時(shí)間，保證了廢水的處理效果。工藝流程如圖1。3　主要構(gòu)筑物及設(shè)備 工程中主要設(shè)備及構(gòu)筑物見表2。4　處理效果和工藝分析 酒糟廢水經(jīng)隔柵去除大的顆粒物后，全部進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐進(jìn)行全糟發(fā)酵，廢水經(jīng)厭氧發(fā)酵罐后去除掉大部分污染物，COD和SS分別由50000mg/L左右和35000mg/L降低至15000mg/L和15000mg/L，并且能夠產(chǎn)生較多的沼氣，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。 廢水經(jīng)發(fā)酵罐后，經(jīng)固液分離和氣浮可以去除約60%的COD和93%的SS，可使COD和SS的濃度降到6000mg/L和1000mg/L左右。廢水經(jīng)氣浮后仍有較高的濃度，需進(jìn)一步處理，廢水經(jīng)UASB后COD和SS的去除效率可以達(dá)到67%和40%。再經(jīng)SBR處理后廢水水質(zhì)COD和SS可以達(dá)到200mg/L和70mg/L。能夠達(dá)到當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S的接管標(biāo)準(zhǔn)，并部分回用至生產(chǎn)中。%%以上。5　主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ⑴廢水處理站總投資約4600萬元。具體運(yùn)行費(fèi)用如下。電費(fèi)：5500元/d；藥劑：5000元/d；人工費(fèi)用：1000元/d；污水處理廠的接管費(fèi)用：1920元/d；設(shè)備維修及其它費(fèi)用：1000元/d；設(shè)備折舊費(fèi)：9580元/d；則總運(yùn)行費(fèi)用24000元/d(包括折舊費(fèi))。經(jīng)計(jì)算得出廢水處理費(fèi)用約為11元/t。 ⑵廢水處理站運(yùn)行后取得的經(jīng)濟(jì)效益。廢水處理站產(chǎn)生的沼氣為50萬m3/d，折合煤50t/d，可以節(jié)省原煤50t/d，按原煤現(xiàn)價(jià)580元/t計(jì)，則經(jīng)濟(jì)效益為29000元/d。通過該廢水處理工程，污水處理站盈利為2900024000=5000元/d，年增效益約為150萬元。 ⑶廢水處理站運(yùn)行后取得的環(huán)境效益。污水處理設(shè)施運(yùn)行后，可處理酒精生產(chǎn)廢水66萬t/a，削減COD約為35萬t/a，其環(huán)境效益十分顯著。6　經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn) ⑴建設(shè)項(xiàng)目采用全糟發(fā)酵，可以回收大量的沼氣送鍋爐房代替煤作為燃料，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。 ⑵厭氧發(fā)酵池設(shè)計(jì)時(shí)，需有足夠長的水力停留時(shí)間，保證具有較好的COD和SS去除效率和較高的沼氣產(chǎn)生率。保證經(jīng)后續(xù)廢水處理能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的出水水質(zhì)。 ⑶由于原水的污染物濃度過高，廢水經(jīng)上述處理后不能直接排放至地表水體中，需要在SBR池后增加物化或生化等深度處理工段進(jìn)一