【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 性地透過(guò)膜，從而達(dá)到分離或提純的目的。這種推動(dòng)力可以是壓力差、溫度差、濃度差或電位差，水處理領(lǐng)域中的壓力驅(qū)動(dòng)型膜分離工藝有微濾、超濾、納濾、反滲透等，電位差驅(qū)動(dòng)型分離工藝主要有電滲析，濃度差驅(qū)動(dòng)型膜分離工藝則主要是指（擴(kuò)散）滲析膜。岳君容, 等人在《超濾處理木薯淀粉酒精廢液及凈化液回用研究》中隊(duì)超濾膜處理酒精廢水的效果進(jìn)行了研究。廢液經(jīng)過(guò)預(yù)處理后, 泵入原料桶, 用超濾膜進(jìn)行處理。用兩種不同的超濾膜進(jìn)行廢水處理。測(cè)得原液和透過(guò)液的COD、OD, 計(jì)算可得到兩種膜處理后COD 和OD 的去除率，結(jié)果見(jiàn)表12[10]。通過(guò)比較脫色率和去除COD 率可知，截流分子量1 萬(wàn)的超濾膜明顯優(yōu)于截流分子量為10萬(wàn)的超濾膜處理的效果。這是由于前者膜孔孔徑較小，能夠截留更多的物質(zhì)，因而對(duì)溶液組分的截留能力更強(qiáng)。 表12 不同超濾膜下脫色率和除COD率超濾膜的截留分子量脫色率（%）COD去除率（%）10萬(wàn)1萬(wàn) 酒精廢水生化處理方法（1）氧化溝系列方法氧化溝工藝綜合了推流式和完全混合式的有點(diǎn)：首先，污水一經(jīng)進(jìn)入池中，立即與池內(nèi)混合液完全混合，經(jīng)數(shù)十甚至數(shù)百圈的循環(huán)后各點(diǎn)的污染物濃度基本一致，這是氧化溝工藝抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的主要因素；其次，單從循環(huán)一圈來(lái)看，氧化溝又具有推流的特征，因?yàn)槲鬯跍现兴幯h(huán)多圈，不像完全混合式那樣易發(fā)生短路。由于污水在溝渠內(nèi)循環(huán)多圈，決定了水力停留時(shí)間和抱起時(shí)間充分延長(zhǎng)，從而具有有機(jī)物負(fù)荷低、污泥齡長(zhǎng)的特點(diǎn)，屬于延時(shí)曝氣法。在這樣的條件下運(yùn)行出水水質(zhì)好，污泥在氧化溝中得以充分地穩(wěn)定，不需要再進(jìn)行厭氧消化處理。此外，氧化溝中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū)，能在不外加碳源的情況下，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物和總氮的同時(shí)去除。（2）活性污泥法在活性污泥法中起主要作用的是活性污泥，它由具有活性的微生物、微生物自身氧化的殘留物、吸附在活性污泥上不能被微生物所降解的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成，形狀像絮凝后的礬花。活性污泥屬于典型的好氧生物處理法，是采用人工曝氣的手段，使得活性污泥均勻分散于生物反應(yīng)器中，與污水充分接觸，并在有溶解氧的條件下，對(duì)污水中所含的機(jī)底物進(jìn)行合成和分解的代謝活動(dòng)。典型處理工藝為常規(guī)A/A/O工藝，其主要去除目標(biāo)為有機(jī)物及氮磷，典型泥齡為10～15天；BOD降解形式為厭氧/缺氧/好氧空間交替，內(nèi)回流，進(jìn)水分流；反應(yīng)池流態(tài)及分布，推流為主，局部完全混合；典型曝氣設(shè)備為底部鼓風(fēng)曝氣；固液分析在二沉池。（3）SBR法 序批式活性污泥法屬于間歇式活性污泥工藝。其反應(yīng)機(jī)制以及污染物的去除原理與傳統(tǒng)活性污泥法基本相同，僅運(yùn)行操作方式不同。有機(jī)廢水首先精格柵出去懸浮雜質(zhì)，進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，然后由泵提升至SBR反應(yīng)器。一般在工程實(shí)踐中至少同時(shí)修建兩個(gè)SBR反應(yīng)器，反應(yīng)器平面既可以是方形，也可以是圓形。在SBR生化裝置中的反應(yīng)過(guò)程由進(jìn)水、曝氣、沉淀、潷水、閑置（排泥）五個(gè)階段組成，從污水流入開(kāi)始到閑置（排泥）時(shí)間結(jié)束算一個(gè)周期。其循環(huán)周期和各階段的時(shí)間可以按照進(jìn)水水質(zhì)和出水要求擬定，并在調(diào)試過(guò)程中優(yōu)化。SBR工藝可以根據(jù)開(kāi)始曝氣的時(shí)間與充水過(guò)程時(shí)序的不同，分成三種不同曝氣方式：①非限制曝氣——一邊充水一邊曝氣；②限制曝氣——充水完畢后在開(kāi)始曝氣；③半限制曝氣——充水階段后期開(kāi)始曝氣。 SBR工藝提供了一種時(shí)間程序的污水處理方法，而不是連續(xù)流空間程序的污水處理方法，與連續(xù)流活性污泥法相比，SBR法具有以下優(yōu)勢(shì)：① 可不設(shè)初沉池、二沉池和污泥回流系統(tǒng)，曝氣反應(yīng)和靜沉?xí)r間都短，基建投資比常規(guī)活性污泥法節(jié)省20 %～25 %，占地面積減少40 %左右；② 由于SBR在時(shí)間上的不可逆，根本不存在返混現(xiàn)象，所以屬于理想推流式反應(yīng)器；③ 經(jīng)典的SBR反應(yīng)器在沉淀過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)水的擾動(dòng)，屬于理想沉淀狀態(tài)；④ 好氧、缺氧、厭氧交替出現(xiàn)，能同時(shí)具有脫氮（80 %～90 %）和除磷（80 %）的功能, BOD5 去除率達(dá)95 %，且產(chǎn)泥量少；⑤ 曝氣反應(yīng)池中的溶解氧濃度在0～2mg/L之間變化，可減少耗能，在同時(shí)完成脫氮除磷的情況下，其能耗僅相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥；⑥ 污泥處理機(jī)械和工藝設(shè)備較少，自控運(yùn)行，管理簡(jiǎn)便。SBR工藝的缺點(diǎn)是：① 連續(xù)進(jìn)水時(shí)，對(duì)于單一SBR反應(yīng)器需要在前面設(shè)置一個(gè)較大的調(diào)節(jié)池；② 對(duì)于多個(gè)SBR反應(yīng)器，其進(jìn)水和排水的閥門(mén)自動(dòng)切換頻率，同意損壞；③ 無(wú)法達(dá)到大型污水處理項(xiàng)目之連續(xù)進(jìn)水、出水的要求；④ 設(shè)備的閑置率較高；⑤ 污水提升水頭損失較大；⑥如果需要后處理，則需要在后面設(shè)置較大容積的調(diào)節(jié)池。SBR的變型工藝主要有：間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣系統(tǒng)（ICEAS）、循環(huán)式活性污泥法（CASS）、需氧池—間歇曝氣池(DAT IAT)工藝、UNITANK工藝、C TECH工藝。（4）生物膜法生物膜法式指使廢水流過(guò)生長(zhǎng)在固定或懸浮支撐物（也稱載體或填料）表面上的生物膜，利用生物氧化作用和各相間的物質(zhì)交換，降解廢水中有機(jī)污染物的方法。好氧生物膜法廢水處理用設(shè)備分為生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化裝置、流動(dòng)床生物膜反應(yīng)器等。（5）厭氧法在不與空氣接觸的條件下，依賴兼性厭氧菌和轉(zhuǎn)性厭氧菌的生物化學(xué)作用，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行生化降解的過(guò)程，稱為厭氧生物處理法或厭氧消化法。與好氧生物處理工藝相比，厭氧生物處理工藝的主要優(yōu)點(diǎn)如下：① 無(wú)需充氧，運(yùn)行能耗大大降低，而且能將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為沼氣加以利用；② 污泥產(chǎn)量很少，剩余污泥處理費(fèi)用低，～、～；③ 適于處理難降解的有機(jī)廢水，或者作為高難降解有機(jī)廢水的與處理工藝，以提高廢水可生化性和后續(xù)好氧處理工藝的處理效果；④ 厭氧過(guò)程和好氧過(guò)程的串聯(lián)使用，還可以起到脫氮除磷的作用。厭氧生物反應(yīng)器主要有：厭氧生物濾池、UASB反應(yīng)器、厭氧膨脹床和厭氧流化床、厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)、厭氧內(nèi)循環(huán)（IC）反應(yīng)器、厭氧膨脹顆粒污泥床（EGSB）反應(yīng)器等[8]。 酒精廢水處理工藝 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）處理工藝該處理工藝屬于典型的厭氧處理工藝，具體工藝流程如圖14所示。廢水經(jīng)沉砂池去除大部分懸浮物和酒精生產(chǎn)中夾帶的雜質(zhì)，在集水池內(nèi)與堿液混合調(diào)節(jié)pH 值后進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)廢水的濃度與溫度，其中，對(duì)于復(fù)雜廢水，在調(diào)節(jié)池中取得一定程度的酸化，會(huì)有益后續(xù)的厭氧處理。故在調(diào)節(jié)池前部設(shè)攪拌器，使進(jìn)酒精廢水能與回流水充分混合；后部密封并填充填料。經(jīng)預(yù)處理后的廢水由泵抽至UASB 反應(yīng)器內(nèi)。UASB反應(yīng)器采用厭氧污泥作為接種污泥。UASB反應(yīng)器處理后的出水一部分裝車?yán)礁收岬剞r(nóng)灌，一部分 圖13 UASB結(jié)構(gòu)圖出水經(jīng)過(guò)冷卻塔降低溫度后回流至調(diào)節(jié)池，回流水起到降低水溫與稀釋的作用。該工藝具有處理效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，管理方便，運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)處理后的廢水達(dá)到農(nóng)灌的要求，實(shí)現(xiàn)了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。 沼氣利用 阻火器 氣柜 氣封 進(jìn)水 沉砂池 集水池 調(diào)節(jié)池 UASB 出水撞車農(nóng)灌 堿液池 冷卻塔 污泥利用 污泥干化場(chǎng) 圖14 厭氧生物處理工藝流程 厭氧膨脹顆粒污泥床序批式活性污泥法（EGSBSBR）處理工藝EGSB與UASB非常相似，其區(qū)別在于，～6m/h的上升流速，使得反應(yīng)器中的顆粒污泥處于部分或者完全膨脹化。污泥顆粒之間的距離加大從而使污泥床的體積加大。在高的上升流速以及產(chǎn)氣的作用下，廢水中的有機(jī)物與污泥床更充分的接觸。因此可以允許廢水在反應(yīng)器中有更短的停留時(shí)間，從而，EGSB可以用于處理較低濃度的廢水。與UASB相比，它比UASB布水更容易均勻，傳質(zhì)效果更好，有機(jī)物去除率更高，能適應(yīng)高濃度有機(jī)廢水和低濃度有機(jī)廢水，容積負(fù)荷高，COD去除率高。具體工藝流程見(jiàn)圖15 [12]所示。 配水井降溫+調(diào)節(jié)池細(xì)格柵/氣浮生產(chǎn)廢水出水氣浮池SBREGSB 圖15 EGSBSBR酒精廢水處理工藝EGSB的優(yōu)點(diǎn)主要有使用范圍廣，不需要預(yù)酸化，流程簡(jiǎn)單；對(duì)進(jìn)水的溫度，pH要求不高，進(jìn)水COD可達(dá)30，000mg/L；依靠進(jìn)水和產(chǎn)氣達(dá)到自行膨脹，并且會(huì)根據(jù)負(fù)荷的變化自動(dòng)改變床層的膨脹度，無(wú)須另外增加循環(huán)泵保證膨脹，因此動(dòng)力消耗??；反應(yīng)器中床層的膨脹度由下自上逐漸增大，屬于變速膨脹床，其抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，有機(jī)物去除率較高（一般為75%～95%以上）；三項(xiàng)分離器：三相分離器專利設(shè)計(jì)，有效地將氣固液分離開(kāi)，保證有效的污泥停留時(shí)間；反應(yīng)器沒(méi)有內(nèi)循環(huán)，上升流速慢， 負(fù)荷高時(shí)也不影響分離； 操作維護(hù)容易，便 圖16 EGSB反應(yīng)器于管理。 SBR工藝集進(jìn)水、曝氣、沉淀在一個(gè)池子中完成。一般由多個(gè)池子構(gòu)成生產(chǎn)廢水細(xì)格柵/氣浮降溫+調(diào)節(jié)池配水井UASB缺氧池接觸氧化池沉淀池出水一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運(yùn)行，單池由潷水器潷水，間歇出水，故又稱為序 批式活性污泥法。該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時(shí)間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實(shí)現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省占地。另外，可以減少污泥回流量，有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時(shí)停止進(jìn)水，靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質(zhì)。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和PLC控制系統(tǒng)的普及化，SBR工藝的工程應(yīng)用又進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代。 UASBSBR處理工藝UASB SBR 工藝對(duì)高濃度釀酒廢水具有良好的處理效果，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。由于采用SBR，使工藝流程簡(jiǎn)化，排水方式為固定位置穿墻式手動(dòng)排水裝置，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，運(yùn)行成本低，且便于操作和維護(hù)管理，具體工藝流程見(jiàn)圖18所示。UASB 在整個(gè)工藝中對(duì)CODcr去除起著重要的作用，反應(yīng)池中的厭氧顆粒污泥的接種及馴化對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，污泥顆粒化后增強(qiáng)了反應(yīng)池的抗沖擊能力， 并且可以快速啟動(dòng)UASB。圖17 SBR反應(yīng)器采用SBR 工藝, 充分保證了處理效果，處理構(gòu)筑物少，無(wú)需污泥回流，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；SBR工藝是非連續(xù)操作過(guò)程，池中有機(jī)物濃度是隨時(shí)間變化的，活性污泥處于一種交替的吸附、吸收和生物降解的過(guò)程；運(yùn)行成本有明顯優(yōu)勢(shì)。SBR 工藝對(duì)污泥的泥量有要求，SV30一般在70%左右，MLSS 保持在8～10 g/ L，而其pH 在7．5 左右，去除COD、氨氮及脫磷效果非常好，但是在運(yùn)行中污泥排放不及時(shí)會(huì)導(dǎo)致污泥沉降比增加，影響處理效果，所以要及時(shí)排出老化的污泥[13]。NaOH生產(chǎn)廢水 滾筒式格柵 曝氣調(diào)節(jié)池 機(jī)械格柵 調(diào)節(jié)沉淀池 上清液回流 蒸泥餅外運(yùn) 帶式壓濾機(jī) 污泥濃縮池 汽 （冬季）達(dá)標(biāo)排放 斜管沉淀池 SBR反應(yīng)池 絮凝沉淀池 UASB反應(yīng)池 圖18 UASBSBR酒精廢水處理工藝 UASB氧化塘處理工藝UASB氧化塘工藝特別適合于建在郊區(qū)的木薯酒精生產(chǎn)企業(yè)，氧化塘的廢水停留時(shí)間可達(dá)數(shù)月，由于這類企業(yè)多處于市郊或鄉(xiāng)鎮(zhèn)，而且每年的生產(chǎn)期為間歇式生產(chǎn)，從而為這種占地面積大，處理時(shí)間長(zhǎng)的污水處理方式提供了可能。具體工藝流程如圖19所示。細(xì)格柵/氣浮配水井降溫+調(diào)節(jié)池生產(chǎn)廢水出水氧化塘UASB 圖19 UASB氧化塘處理酒精廢水工藝 酒精廢水處理工程實(shí)例 河南某酒精廠酒精廢水處理工程實(shí)例河南某酒精廠以玉米為原料生產(chǎn)酒精，生產(chǎn)能力為2 萬(wàn)t /d，生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢水主要來(lái)源于酒精蒸餾后剩余的糟液，生產(chǎn)每噸酒精排放糟液約12 t，每天排放量為700 t，其主要成分是未充分發(fā)酵的糧食顆粒、殘?zhí)?、發(fā)酵微生物的懸浮物和膠狀液體。該酒精廠采用酒精糟固液分離—內(nèi)循環(huán)厭氧生物反應(yīng)器—循環(huán)式活性污泥法(DDG IC CASS) 工藝。該工藝主要用固液分離+厭氧+好氧處理法，具體工藝如圖111所示。該工藝特點(diǎn)如下： ① 固液分離。酒精糟液采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，該工藝耗電少，磨損少，運(yùn)行費(fèi)用低；分離后的濾餅含水率低( 約為60%)，為烘干節(jié)能奠定了基礎(chǔ)。固液分離后的糟渣采用轉(zhuǎn)筒干燥爐烘干制成飼料，燃料采用厭氧工藝產(chǎn)生的沼氣。 ② 厭氧工藝。IC 反應(yīng)器由上下2 個(gè)厭氧反應(yīng)室疊加而成，這種結(jié)構(gòu)既強(qiáng)化了處理效果，又能有效地防止污泥流失，增強(qiáng)反應(yīng)器對(duì)懸浮 圖110 IC反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)物的適應(yīng)性，非常適合酒精糟液懸浮物高的特點(diǎn)。反應(yīng)器中很大的內(nèi)循環(huán)流量可以對(duì)pH 值起到較好的緩沖作用。另外，反應(yīng)器高徑比大，占地面積小，非常適合該廠土地緊張的狀況。 ③ 好氧工藝。CASS 是SBR 工藝及間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥工藝( ICEAS) 的一種更新變形，該工藝集生物反應(yīng)和沉淀于一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資省，運(yùn)行管理方便。在CASS 中不易產(chǎn)生污泥膨脹，泥水分離效果好，而且耐沖擊負(fù)荷，處理效率高，出水水質(zhì)好。經(jīng)工程實(shí)踐證明，CASS 技術(shù)尤其適用于處理難度較大的工業(yè)廢水。IC的優(yōu)點(diǎn)有容積負(fù)荷率高，水力停留時(shí)間短；抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)；避免了固形物沉積；基建投資省和占地面積?。灰揽空託馓嵘龑?shí)現(xiàn)自身的內(nèi)循環(huán)，減少能耗；減少藥劑投量，降低運(yùn)行費(fèi)用；出水的