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5×104t/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
【水處理設(shè)備】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。酒精廢水COD和SS總的去除效率分別達(dá)到99.6%和99.8%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29000-24000=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)一步處理,使得廢水能夠達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)待酒精生產(chǎn)中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水,采用所介紹的處理工藝,具有運(yùn)行穩(wěn)定和處理效率高等優(yōu)點(diǎn),為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此,其設(shè)計(jì)和運(yùn)行是成功的。
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