① 木薯酒精废水处理
1、木薯酒抄精废水处理达到不用排放袭剩余污泥的效果, 对实际工程应用具有一定程度的指导意义。
2、木薯酒精废水的pH低至4.0左右,然而其COD又高达10000 mg/L~70000 mg/L。经研究发现其可生化性良好,故采用UASB-SBR相结合的工艺处理。
3、厌氧反应器的反应温度通过水浴控制在37℃-38℃,水力停留时间为2 d,每个反应周期处理的水量为7L。好氧处理在常温下进行,溶氧控制在2 mg/L~4 mg/L。好氧产生的剩余污泥回流至调节池预处理原样废水。
4、同将剩余污泥回流至厌氧反应器内,将剩余污泥减量化处理,同时产生沼气,资源化利用。 在本课题研究过程中,通过采用UASB工艺厌氧处理,其厌氧阶段COD去除率达到90%左右,出水pH维持在7.0-7.3,厌氧反应体系的 VFA/ALK值0.1~0.3,在课题研究的最后,观察厌氧污泥,发现有颗粒状。
② 木薯生产乙醇的工艺
年长1万吨无水乙醇的生产工艺及设备方案【摘要】【关键词】燃料乙醇 生产工艺 物料衡算 设备选型【正文】1、前言 无水乙醇是一种应用很广泛的有机溶剂,是一种可再生的生物能源。其中燃料乙醇被认为是替代和节约汽油的最佳原料之一,能和汽油以一定的比例混配成一种车用原料。乙醇的生产有化学合成法和生物发酵法,随着全球石油的缩减,化学合成已受限制,生物发酵生产乙醇受各方推崇和应用。生物发酵法是利用淀粉质原料或糖质原料,在微生物作用下生成乙醇的方法。淀粉质原料生产乙醇过程包括:原料粉碎、蒸煮糖化、酒母制备、发酵及蒸馏精制等工序。2、燃料乙醇2.1乙醇性质 酒精是一种无色透明、易挥发,易燃烧,不导电的液体。有酒的气味和刺激的辛辣滋味,微甘。学名是乙醇, 分子式C2H6O,(酒精燃烧C2H5OH+3O2=2CO2↑+3H2O)因为它的化学分子式中含有羟基,所以叫做乙醇,比重0.7893(20/4°)。 乙醇的分子量:46
外观与性状: 无色液体,有酒香。
燃点:75℃ 熔点:-114.1℃ 沸点(一标准大气压下): 78.3 ℃
相对密度(水=1): 0.79 相对蒸气密度(空气=1): 1.59 饱和蒸气压(kPa): 5.33(19℃)
燃烧热(kJ/mol): 1365.5
临界温度(℃): 243.1 临界压力(MPa): 6.38
辛醇/水分配系数的对数值: 0.32 闪点(℃): 12
引燃温度(℃): 363
爆炸上限%(V/V): 19.0 爆炸下限%(V/V): 3.3 2.2类别和主产品 工业乙醇(该方案的产品是燃料乙醇)工业酒精含乙醇96%以上,还含少量甲醇和其他物质。 甲醇是有害的。它可以挥发,对呼吸系统有害。有人用工业酒精(含甲醇的乙醇)做酒,饮用后可导致失明。 食用乙醇:食用酒精使用粮食和酵母菌在发酵罐里经过发酵后,经过过滤、精馏来得到的产品,通常为乙醇的水溶液,或者说是水和乙醇的互溶体,食用酒精里不含有对人体有毒的苯类和甲醇。 药用乙醇:乙醇含量在75%左右无水乙醇:无水乙醇的酒精含量极高,分为化学纯和分析纯,化学纯的含量大于等于99.5%,分析纯的含量在99.9%以上。 燃料乙醇是指未加变性剂的、可作为燃料用的无水乙醇。燃料乙醇可缓解能源紧张,减少环境污染,促进农业发展。3、生产工艺3.1总流程 双酶糖化间歇(或连续)发教酒精流程示意图a-淀粉酶 糖化酶 ↓ ↓薯干→粉碎机→调浆罐→连续蒸煮器→蒸煮醪→糖化锅 废槽 ↖ ↓酒精←分子筛脱水 ← 蒸馏←成熟发酵醪←发酵醪←糖化醪杂醇油 ↙ ↙ ↓ ↙ ↓ 酵母种→斜面试管→摇瓶培养→小酒母罐→大酒母罐 ↑ ↗ ↓ 空气→空压机→过滤器→无菌空气 酒母醪3.2原料及原料预处理3.2.1原料 薯干:含淀粉68%,水分13%,直接从市场购买。水:包括粉料液化糖化用水、发酵用水、蒸馏车间用水和清洗用水等,都利用城市自来水或是自来水经过一系列灭菌消毒的无菌水。淀粉酶和糖化酶:a-淀粉酶用量为8u/g原料,糖化酶用量为100u/g原料,酒母糖化醪用糖化酶量200u/g原料。硫酸和硫酸铵等:硫酸铵用量8kg/t(酒精),硫酸用量(调pH用)5.5kg/t(酒精)。乙醇酵母:发酵用的菌种,将糖化醪发酵产生乙醇、CO2和其他副产物。3.2.2原料预处理 薯干预处理示意图原料薯干→筛选→浮选→磁选→破碎→制浆→液化(糊化) ↓ ↓ ↘ ↓纤维、泥沙 石块、砖块 铁杂 糖化 ← 冷却 ↑ 糖化酶3.2.2.1原料除杂和粉碎(1)淀粉质原料在收集时,会混进沙土、杂物,甚至金属夹杂物等。一般采用先振动筛筛选,再磁力除铁器磁选以除去杂质。(2)淀粉质原料中淀粉颗粒常以颗粒状态储存于细胞中,不宜被直接利用。粉碎后有利于增加原料表面积,加快吸水速度,缩短水热处理时间;有利于淀粉酶的作用,提高淀粉的转化率,同时有利于原料在生产过程中的输送。粉碎方法有干式粉碎和湿式粉碎,此次采用湿式粉碎进行生产(3)由粉尘损失造成的淀粉损失率约为0.40%。3.2.2.2水热处理(液化)和连续蒸煮糖化(1)淀粉的液化:是利用淀粉液化酶使糊化的淀粉黏度降低,并水解成糊精和低聚糖的过程。 使用耐高温的a-淀粉酶,采用95℃的处理温度,使用普通a-淀粉酶,采用85℃处理温度。现采用低压喷射液化器来完成淀粉的液化。调浆温度为50℃,喷射液化器使粉浆迅速升温至105 ℃,进入维持管保温液化5~8min,真空闪急蒸发冷却至95 ℃进入液化罐反应约60min后,进真空冷却器冷却至63 ℃后糖化30min。低压喷射液化处理工艺 粉料→加水制浆→喷射液化→保温液化→冷却糖化 ↑ ↑ a-淀粉酶 蒸汽 (2)淀粉的糖化:是利用糖化酶将淀粉液化的产物进一步水解成葡萄糖的的过程,并为发酵提供含糖适量并保持一定酶活力的无菌或极少杂菌的醪液。 糖化温度一般根据糖化酶的最适作用温度进行控制,即58~60℃为宜,糖化酶作用的最适pH为4.2~5.0。醪液的pH太高或太低都将破坏酶的活力,不利于糖化。 糖化酶用量一般为每克淀粉使用80~150U,视原料品种、糖化方式等定量。 糖化时间不宜过长,一般在15~25min的范围,也可以根据糖化醪进行调控,即以产生25%~35%的还原糖的时间为宜。蒸煮糖化中由于淀粉残留及糖分破坏造成的淀粉损失约为0.40%。3.2.2.3乙醇酵母的培养 麦芽汁 麦芽汁 麦芽汁 糖化醪琼脂 →↓ ↓ ↓ ↓酵母→斜面试管→液体试管→三角瓶培养→卡氏罐培养→小酒母罐培养→大酒母罐培养→发酵罐 ↖ ↗ 糖化醪 乙醇酵母的培养(酒母1:10扩大培养)(1)原菌种斜面培养:麦芽汁琼脂,25~30℃培养3~5天(冰箱4℃保存备用)。(2)液体试管:10°Bx麦芽汁,灭菌冷却至25~30℃,无菌接种置25~30℃培养20h。(3)三角瓶培养:1/3麦芽汁和2/3糖化醪, 25~30℃培养12~14h,pH4~6(4)卡式罐培养:糖化醪,25~30℃培养12~14h,pH4~6(5)小酒母罐、大酒母罐培养:糖化醪,25~30℃培养12~14h,pH4~63.3乙醇发酵 ——菌种:乙醇酵母; 培养基:薯干糖化醪→发酵醪; pH:4.2~4.5;(1)前发酵期:醪液中酵母密度小,酵母进行适应,发酵作用不强。实际生产时,酒母量在10%左右,前发酵期时间为6~8h,连续发酵时,前发酵期基本不存在。(2)主发酵期:酵母不再大量繁殖,而主要进行乙醇发酵,发酵作用强烈,糖分消耗迅速,乙醇逐渐增加。主发酵温度控制在30~34℃ 不得高于34~35℃,发酵时间一般为12~15小时。(3)后发酵期:醪液中的糖分已大部分被发酵,但醪液中残存的糊精等多糖成分继续被转化为可发酵性糖,酵母把它转化为乙醇。后糖化作用速度比糖发酵速度要慢得多,乙醇和CO2生产量减少,表观看来气泡不断产生,但醪液不再翻动。后发酵期一般需40小时左右才能完成,保持醪液温度在30℃±1℃ 。(4)发酵过程中的淀粉损失率:发酵残糖——1.3%巴斯德效应——4.0%酒气自然蒸发与被CO2带走——0.30% (若有酒精捕捉器,损失为0.30%)3.4分离纯化和蒸馏精制分离纯化工艺流程图发酵罐→泵→醪塔→浓缩塔→粗酒精→分子筛塔A、B→冷凝↖ ↗ ↑ ↓蒸汽 蒸汽 无水乙醇过程中的淀粉损失率:(1)废槽带走等——1.60%
(2)脱水损失——1.0%3.5副产品利用和废水废渣处理酒精槽→固液分离→滤液→处理→澄清液→回用及生物处理 ↓ ↓ 滤渣→饲料 ← 泥浆4、物料衡算(1)生产方法:双酶糖化、间歇发酵、塔蒸馏。(2)生产天数:每年300d。 (3)燃料酒精日产量:344t。(4)燃料酒精年产量:100200t。(5)产品质量:国际燃料酒精,乙醇含量99.5%以上(体积分数)(6)主原料:薯干原料含淀粉68%,水分13%。(7)酶用量:a-淀粉酶用量为8u/g原料,糖化酶用量为100u/g原料,酒母糖化醪用糖化酶量200u/g原料。(8)硫酸铵用量8kg/t(酒精),硫酸用量(调pH用)5.5kg/t(酒精)。一 、原料计算①糖化:(C6H12O5)n + nH2O → n C6H12O6 (1-1) 162 18 180发酵:C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2CO2 (1-2) 180 46×2 44×2②生产1000kg燃料酒精的理论淀粉消耗量由(1-1)和(1-2)求得:1000×99.18%×162÷92=1746.5(kg)燃料酒精体积分数99.5%换算成质量分数为99.18%。③生产1000kg燃料酒精的实际淀粉消耗量 表(3-1) 生产过程各阶段淀粉损失率生产过程损失原因淀粉损失率%备注原料处理粉尘损失0.40蒸煮糖化淀粉残留及糖分坏0.40发酵发酵残糖1.3发酵巴斯德效应4.0发酵酒气自然蒸发与被CO2带走0.30加酒精捕集器0.30%蒸馏废槽带走等1.60脱水脱水损失1.0总计损失9.01746.5÷(100%-9.0%)=1919.2(kg)④生产1000kg燃料酒精的薯干原料消耗量薯干原料含淀粉68%,水分13%1919.2÷68%=2822.4(kg)⑤a-淀粉酶消耗量应用酶活力为20000u/g的a-淀粉酶液化酶用量:2822.4×1000×8÷20000=1.29(kg)⑥糖化酶耗量糖化酶活力为100000u/g。使用量为100u/g原料2822.4×1000×100÷100000=2.82(kg)此外,酒母糖化酶用量按200u/g(原料)计,且酒母用量为10%2822.4×10%×70%×200÷100000=0.395(kg)式中70%为酒母的糖化液占70%。其余为稀释水与糖化剂。两项合计,糖化酶用量为3.215kg。⑦硫酸铵耗用量作为补充氮源,其用量为酒母用量的0.1%。二、蒸煮醪量的计算淀粉原料连续蒸煮的粉料加水为1:2,故粉浆量为:2822.4×(1+2)=8467.2(kg)经喷射液化连续蒸煮,最终蒸煮醪液量为8597.4kg。三、糖化醪与发酵醪量的计算设发酵结束后成熟醪量含酒精10%(体积分数),相当于8.01%(质量分数)。并设蒸馏效率为98.4%,而且发酵罐酒精捕集器回收酒精洗水和洗罐用水分别为成熟醪液的5%和1%,则生产1000kg99.18%(质量分数)酒精成品计算如下:① 需蒸馏的成熟发酵醪量为:F=1000×99.18%÷98.4%÷8.01%×(100+5+1)÷100=13338.4(kg)② 若不计酒精捕集器和洗罐用水,则成熟发酵醪量为:13338.4÷106%=12583.4(kg)③ 入蒸馏塔的成熟醪乙醇浓度为:1000÷98.4%÷13338.4=7.62%(质量分数)④ 相应发酵过程放出CO2总量为991.8÷98.4%×44÷46=964.1(kg)⑤接种量按10%计,则酒母醪量为m:(2583.4+964.1)÷【(100+10)÷100】×10%=1231.6(kg)⑥酒母醪的70%是糖化醪,其余为糖化剂和稀释水,则糖化醪量为:(2583.4+964.1)÷【(100+10)÷100】+1231.6×70%=13178.0(kg)四、10000t/a薯干原料酒精厂总物料衡算① 酒精成品日产燃料酒精量为:10000÷300=33.3(t),取整数位34t/d实际年燃料酒精总产量为:34×300=10020(t/a)② 主要原料薯干用量日耗量为:2822.4×34=95961.6(kg/d)年耗量为:95961.6×300=2.879×106(kg)=282885(t/a)表(4-1) 10000t/a薯干原料酒精厂物料衡算表物料﹨数量生产1000kg燃料酒精物料量/kg每天数量/t每年数量/t燃料酒精10003410020薯干原料2822.495.961628788.48a-淀粉酶1.1290.0383911.5158糖化酶3.2150.1093132.793硫酸铵1.2320.0418912.5664硫酸5.50.18756.1蒸煮粉浆8467.2287.88586365.44成熟蒸煮醪8597.4292.31287693.48糖化醪13178448.052134415.6酒母醪1231.641.874412562.32蒸馏发酵醪13338453.506136051.7二氧化碳964.132.77949833.82废醪13550460.697138209
③ 如何解决工业废水处理难题
首先,工业结构调整与产业(产品、产能)淘汰相结合。调整的对象是高能耗、高物耗、高污回染和资答源消耗型的工业行业和小型制造企业。如草浆造纸,煤化工、焦炭,染料、医药、农药等精细化工,酿造、木薯淀粉酒精,铅锌冶炼、电路板,发泡剂、离子膜烧碱等。这些行业废水等污染治理难度大、投资高、运行成本高。要严格控制这些行业的规模数量,产品最好禁止出口,能够满足内需即可,或者转而依靠进口。针对这些行业,要采取的措施是严格环境管理制度,通过项目审批、环评等手段限制这些行业。
其次,提高排放标准、促进深度治理。当标准提高时,处理技术必须适应,增加工艺流程、采取关键技术、提高去除效率。同时,加强工业废水的循环利用、废水回用,深度处理、发展低排放技术等。
第三,推进清洁生产、发展循环经济。
第四,提高设施运行管理的技术水平。废水处理设施的运行管理水平至关重要,建设设施、工艺技术的科技支持固然重要,但支撑达标排放和减排的根本还在于运行。先进技术的采用、缺陷的改造和保障正常运行都需要高新科技的支持,且后者要求更高。
④ 酒精废水的常用处理工艺
厌氧反应器采用钢结构,其外形结构类似于第三代厌氧反应器EGSB和IC,能承受高浓度的固体悬浮物(SS),是三代厌氧反应器EGSB和IC不具备的特点,采用高温发酵,容积负荷可高达7.0kgCOD/(m3.d), 高于传统全渣厌氧发酵工艺的2—3倍, COD 去除率高达90%。该工艺有以下优点:
①对高浓度污染物高SS的酒精有机废水,耐冲击力高承受力强,可完全达到高浓度悬浮物废水处理的要求。
②在高浓度悬浮液的情况下,虽不能或很难形成颗粒污泥,但高效厌氧装置可以培养出沉淀性能很好和活性很高的污泥,这对于保证COD 去除率是关键的。
③在高浓度悬浮液的情况下,容积负荷比普通全渣反映罐高很多,所以产沼气量很大,能产生较好的经济效益。 上流式厌氧污泥反应器(UASB)技术在国内外已经发展成为厌氧处理的主流技术之一,在UASB中没有载体,污水从底部均匀进入,向上流动,颗粒污泥(污泥絮体)在上升的水流和气泡作用下处于悬浮状态。反应器下部是浓度较高的污泥床,上部是浓度较低的悬浮污泥层,有机物在此转化为甲烷和二氧化碳气体。在反应器的上部有三相分离器,可以脱气和使污泥沉淀回到反应器中。UASB的COD负荷较高,反应器中污泥浓度高达100—150 g/L,因此COD去除效率比普通的厌氧反应器高三倍,可达80%~95%。
缺氧池具有双重作用,一是对废水进行生物预处理,改善其生化性,并吸附、降解一部分有机物;二是对系统的污泥进行消化处理。可以与后续的接触氧化形成A/O模式,具有同步脱氮除磷作用,其中厌氧段主要作用是去除有机污染物和释放磷,缺氧段的主要作用是反硝化脱氮,由于具有同步去除有机污染物、脱氮、除磷作用,因而该工艺广泛应用在需要脱氮除磷的污水处理方案中。
生物接触氧化法是生物膜法的一种,属于好氧生化处理工艺。整个系统由池体、填料、曝气设备等组成。好氧生化法是细菌及菌类的微生物、后生动物等一类的微型动物在填料载体上生长繁殖,微生物摄取污水中的有机物作为养份,吸附分解污水中的有机物,微生物不断新陈代谢,保持活性,从而使污水得以净化。在溶解氧和食物都充足的情况下,微生物繁殖十分迅速,生物膜逐渐增厚,溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用,被微生物利用。当生物膜达到一定厚度时,氧气无法向生物膜内部扩散,好氧菌死亡,而兼性细菌和厌氧菌开始大量繁殖,形成厌氧层,利用死亡的好氧菌为基质,并在此基础上不断繁殖厌氧菌,经过一段时间后在数量上开始下降,加上代谢气体的逸出,使生物膜大块脱落。在脱落的生物膜表面新的生物膜又重新发展起来,在接触氧化池内,由于填料表面积大,所以生物膜发展的每一个阶段都是存在的,使去除有机物的能力稳定在一个水平上。接触氧化工艺的主要优点如下:
① 体积负荷高,处理时间短,节约占地面积。生物接触氧化法的体积负荷最高可达3~6kgBOD(m3·d),污水在池内停留时间最短只需0.5~1.5h。同样体积的设备,生物接触氧化的处理能力高出几倍,处理效率高,所以节约占地面积。
② 生物活性高。由于曝气系统设置在填料之下,不仅供氧充分而且对生物膜起到扰动作用,加速生物膜的更新,大大提高生物膜的活性。曝气形成的紊流使得生物膜不断的连续的与污水中有机物接触,避免形成死角。经过我们在类似工程中的检测,同样湿重的丝状菌生物膜,其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。
③ 微生物浓度高,一般的活性污泥法的污泥浓度为2~3g/L,微生物在池中处于悬浮状态;而接触氧化池中绝大多数微生物附着在填料上,单位体积内水中和填料上的微生物浓度可达到10~20g/L。由于生物接触氧化工艺的微生物浓度高,所以有利于提高容积负荷,从而降低占地面积。
④ 污泥产量低。
⑤ 出水水质好而且稳定。在进水短期发生变化时,出水水质受的影响很小,而且生物膜活性恢复快,适合短期间断运行的需要。
⑥ 运行管理方便
工艺流程如右所示: EGSB与UASB非常相似,其区别在于,EGSB采用高达2.5~6m/h的上升流速,使得反应器中的颗粒污泥处于部分或者完全膨胀化。污泥颗粒之间的距离加大从而使污泥床的体积加大。在高的上升流速以及产气的作用下,废水中的有机物与污泥床更充分的接触。因此可以允许废水在反应器中有更短的停留时间,从而,EGSB可以用于处理较低浓度的废水。与UASB相比,它比UASB布水更容易均匀,传质效果更好,有机物去除率更高,能适应高浓度有机废水和低浓度有机废水,容积负荷高,COD去除率高。
EGSB优点:
1、使用范围广,不需要预酸化,流程简单;
2、对进水的温度,pH要求不高,进水COD可达~30,000mg/L;
3、依靠进水和产气达到自行膨胀,并且会根据负荷的变化自动改变床层的膨胀度,无须另外增加循环泵保证膨胀,因此动力消耗小;
4、反应器中床层的膨胀度由下自上逐渐增大,属于变速膨胀床,其抗冲击负荷能力较强,有机物去除率较高(一般为75%~95%以上);5、三项分离器:三相分离器专利设计,有效地将气固液分离开,保证有效的污泥停留时间;
6、反应器没有内循环,上升流速慢,负荷高时也不影响分离;
7、操作维护容易,便于管理。
SBR工艺集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组,各池工作状态轮流变换运行,单池由滗水器滗水,间歇出水,故又称为序批式活性污泥法。
该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布,形成一体化的集约构筑物,并利于实现紧凑的模块布置,最大的优点是节省占地。另外,可以减少污泥回流量,
有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水,静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。随着自动化技术的发展和PLC控制系统的普及化,SBR工艺的工程应用又进入了一个新的时代。
工艺流程如右所示: IC反应器即膨胀颗粒污泥床反应器,是在UASB反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器,它通过出水回流再循环,大大提高了污水的上升流速,反应器中颗粒污泥始终处于膨胀状态,加强污水与微生物之间的接触和传质,获得较高的去除效率,反应器的高度高达16-25m。从外观上看,IC反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧反应室叠加而成,每个厌氧反应器的顶部各设一个气-固-液三相分离器。如同两个UASB反应器的上下重叠串联。
IC的特点:
(1)容积负荷率高,水力停留时间短
IC反应器生物量大(可达到60g/L),污泥龄长。特别是由于存在着内、外循环,传质效果好。处理高浓度有机废水,进水容积负荷率可达15~25kgCOD/m3·d。
(2)抗冲击负荷强
在IC反应器中,当COD负荷增加时,沼气的产生量随之增加,由此内循环的气提增大。处理高浓度废水时,循环流量可达进水流量的10~20倍。废水中高浓度和有害物质得到充分稀释,大大降低有害程度,从而提高了反应器的耐冲击负荷能力;当COD负荷较低时,沼气产量也低,从而形成较低的内循环流。因此,内循环实际为反应器起到了自动平衡COD冲击负荷的作用。
(3)避免了固形物沉积
有一些废水中含有大量的悬浮物质,会在UASB等流速较慢的反应器内容易发生累积,将厌氧污泥逐渐置换,最终使厌氧反应器的运行效果恶化乃至失效。而在IC反应器中,高的液体和气体上升流速,将悬浮物冲击出反应器。
(4)基建投资省和占地面积小
由于IC反应器的容积负荷率比普通的UASB反应器要高3~4倍以上,则IC反应器的体积为普通UASB反应器的1/4~1/3左右。而且有很大的高径比,所以,占地面积特别省,非常使用于占地面积紧张的厂矿企业采用。并且,可降低反应器的基建投资。
(5)依靠沼气提升实现自身的内循环,减少能耗
厌氧流化床载体的膨胀和流化,是通过出水回流出水泵加压实现。依次必须消耗一部分动力。而IC反应器正常运行时是以自身产生的沼气作为提升的动力,实现混合液内循环,不必开水泵实现强制循环,从而减少能耗。
(6)减少药剂投量,降低运行费用
内外循环的液体量相当于第一级厌氧出水的回流,对pH起缓冲作用,使反应器内的pH保持稳定。可减少进水的投碱量,从而节约药剂用量,而减少运行费用。
(7)出水的稳定性好
因为,IC反应器相当有上、下两个UASB反应器串联运行,下面一个UASB反应器具有很高的有机负荷率,起“粗”处理作用,上面一个UASB反应器的负荷较低,起“精”处理作用。一般说,多级处理工艺比单级处理的稳定性好,出水水质稳定。
(8)IC可以在较高温度下运行,非常适合于生产废水温度较高的情况,可节省污水蒸汽加热的运行费用。
A/O工艺系Anoxic/Oxic(兼氧/好氧)工艺的简写。是常规二级生化处理基础上发展起来的生物去碳除氮技术,是考虑污水脱氮采用较多的一种处理工艺。充分利用缺氧生物和好氧生物的特点,使废水得到净化。
典型A/O工艺是把缺氧工段提前到好氧工段前,利用原水中有机物作为有机碳源,故称为前置反硝化作用,转化为硝化态氮,在缺氧段时,活性污泥中的反硝化细菌利用硝
化态氨和废水中的含碳有机物进行反硝化作用,使化合态氨转化为分子态氨,获得去碳脱氮的效果,同时具有生物选择的作用,防止污泥膨胀。因此A/O工艺不但具有稳定的脱氮功能,而且对COD、BOD有较高的去除率,处理深度高,剩余污泥量少。
工艺流程图如右所示: 该工艺特别适合于建在郊区的木薯酒精生产企业,氧化塘的废水停
留时间可达数月,由于这类企业多处于市郊或乡镇,而且每年的生产期为间歇式生产,从而为这种占地面积大,处理时间长的污水处理方式提供了可能。
⑤ 中国资源综合利用技术政策大纲的工业“三废”综合利用技术
1.煤矸石综合利用技术
(1)煤矸石发电技术
——推广适合燃烧煤矸石的大型循环流化床锅炉,在有条件的地区推广热、电、冷联产技术和热、电、煤气联供技术。
——推广炉内石灰脱硫和静电除尘技术。
——研发煤矸石等低热值燃料电厂锅炉高效除尘、脱硫、灰渣干法输送、存储及利用技术。
(2)煤矸石生产建筑材料技术
——制砖技术。推广全煤矸石生产承重多孔砖、非承重空心砖和清水墙砖技术。
——制水泥技术。推广利用煤矸石为原料,部分或全部代替粘土配制水泥生料,烧制水泥熟料技术。
——生产其他建材产品技术。推广利用煤矸石为原料生产陶瓷制品、陶粒、岩棉、加气混凝土等技术。
(3)推广利用煤矸石充填采煤塌陷区、采空区和露天矿坑及煤矸石复垦造地造田技术。
(4)推广利用煤矸石制取聚合氯化铝、硫酸铝、合成系列分子筛等化工产品技术。
(5)推广利用煤矸石生产复合肥料技术。
(6)推广煤矸石中极细粒钛铁矿、锐钛矿等杂质的分离技术。
(7)研发利用煤矸石生产特种硅铝铁合金、铝合金技术,以及利用煤矸石生产铝系列、铁系列超细粉体的技术。
(8)研发煤矸石提取五氧化二钒及其他稀有元素技术。
2.矿井水综合利用技术
推广采用混凝、沉淀(或浮升)以及过滤、消毒等技术,净化处理煤矿矿井水。
3.煤层气综合利用技术
(1)推进煤层气民用、发电、化工等技术的产业化。
(2)研发低浓度瓦斯利用技术。 1.粉煤灰、脱硫石膏综合利用技术
(1)粉煤灰综合利用技术
——推广采用粉煤灰生产水泥、砌块、陶粒等建筑材料技术。
——推广采用粉煤灰建造水坝、油井平台、道路路基等建筑工程技术。
——推广粉煤灰制取漂珠、空心微珠、碳等化合物技术。
——推进高铝粉煤灰提取氧化铝技术的产业化。
——推进粉煤灰造纸及生产岩棉技术的产业化。
——研发粉煤灰用于农业(改良土壤、生产复合肥料、造地)、污水处理以及各类填充材料等技术。
(2)推广脱硫石膏制水泥缓凝剂、纸面石膏板、建筑石膏、粉刷石膏、砌块等建材产品的综合利用技术。
(3)研发脱硫石膏免煅烧制干混砂浆。
2.废水综合利用技术
推广灰场冲灰废水封闭式循环利用等技术。
3.废气综合利用技术
推广燃煤电厂烟气中回收硫资源生产硫磺技术。 1.废渣综合利用技术
(1)推广对油气采炼过程中产生的各类油砂、污泥、残渣、钻屑采用固化等无害化综合处理技术,并用于筑路、制造建筑材料、调剖堵水剂等。
(2)推广石油焦乳化焦浆/油(EGC)代油节能技术。
(3)研发改进缓和湿式氧化(WAO)-间歇式生物反应器(SBR)处理碱渣联合工艺,形成专有成套技术。
(4)研发污水处理场油泥(包括罐底泥)、浮渣和剩余活性污泥处理组合技术。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广钻井污水、废液综合处理技术,实现闭路循环利用。
(2)推广炼油企业含氢尾气膜法回收技术。利用膜分离技术建设芳烃、加氢尾气膜法回收装置,回收芳烃预加氢精制单元酸性气、异构化富氢、加氢裂化低分气、柴油加氢低分气中的富含氢气体。
(3)推广采用中和、酸化以及各种精制技术,从石油炼制产生的酸碱废液、废催化剂中,回收环烷酸、粗酚、碳酸钠、浮选捕集剂等资源。
(4)研发石油化工高浓度、难降解的有机废水处理技术以及油田废水替代清水技术。
(5)研发经济有效的废水深度处理技术和回用技术、氨氮废水处理技术与回收利用技术。
3.废气综合利用技术
(1)推广对炼油厂催化裂化过程中产生的高温烟气采用气能量回收技术进行能量回收。
(2)研发催化裂化再生烟气、加热炉气、工艺排气及电站排气中二氧化硫和氮氧化物处理技术。 1.冶炼废渣综合利用技术
(1)推广炼钢炉渣回收和磁选粉深加工处理技术。
(2)推广立磨粉磨粒化高炉矿渣技术。
(3)推广硫铁矿烧渣综合利用技术。
(4)推广冷轧盐酸再生及铁粉回收技术。
(5)推广钢渣返回烧结,替代石灰作为炼铁厂烧结溶剂技术。
(6)推广转炉煤气干法除尘及尘泥压块技术。
(7)推广氧化铁皮回收利用技术。采用直接还原技术制取粉末冶金用的还原铁粉。
(8)推广含铁尘泥综合利用技术。
(9)推广废钢渣生产磁性材料技术。
(10)研发含锌尘泥综合利用技术。
(11)研发不锈钢和特殊钢渣的处理和利用技术,特别是防止水溶性铬离子浸出的技术。
(12)研发钢铁渣游离氧化钙、游离氧化镁降解处理技术。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广对不同浓度的焦化废水优化分级处理与使用技术。
(2)推广采用“电氧化气浮”技术对废水进行深度处理并回用。
(3)推广污水深度处理脱盐回用技术。采用抗污染芳香族聚酰胺反渗透膜,生产高品质的回用水。
(4)推广冷轧含油乳化液膜分离回收技术。
(5)研发矿山酸性废水治理与循环利用技术。
(6)研发矿山含硫矿物,As、Pb、Cd废水处理与循环利用技术。
3.废气及余热、余压综合利用技术
(1)推广全燃烧高炉煤气锅炉的应用技术。
(2)推广焦炉、高炉、转炉煤气的回收技术。
(3)推广利用还原铁生产中回转窑废高温烟气余热发电技术。
(4)推广高炉煤气余压发电TRT(高炉煤气余压透平发电装置)结合干法除尘技术。
(5)推广采用利用溴化锂制冷等技术回收利用冶金生产过程中炉窑烟气余热。
(6)推广采用双预蓄热式燃烧技术,实现炉窑废气余热的利用。
(7)推广铁合金矿热炉、烧结机等中低温烟气余热发电技术。
(8)推广焦化干息焦技术,回收利用焦炭显热。
(9)推广低热值煤气燃气-蒸汽联合循环发电技术(CCPP)。
(10)推广炼钢厂除尘系统高温烟气余热发电技术。
(11)推广电炉余热回收及综合利用技术。
(12)推进烧结烟气脱硫副产石膏资源化利用技术的产业化。 1.冶炼废渣综合利用技术
(1)推广采用炉渣选矿法从冶炼炉渣中回收金属铜技术。
(2)推广铜冶炼阳极泥及废渣(料)综合利用技术,回收金、银、铂、钯、硒、碲、铅、铋、铟等。
(3)推广铜冶炼冷态渣,镍冶炼冷态渣深度还原磁选提铁综合利用技术。
(4)推广采用“破碎-磁选分选焦煤”、“球磨-磁选生产铁粉”等技术处理锌渣、窑渣。
(5)推广从铅电解阳极泥中提取金银的火法和湿法技术工艺。
(6)推广锌渣中提取银的技术。
(7)推广从锌浸出渣中提取铟技术。
(8)推广金属镁还原渣部分替代钙质和硅质原料生产水泥技术。
(9)研发高效利用铅锌冶炼渣再回收铅锌技术,以及稀散金属回收技术。
(10)研发低耗高效脱除氟、氯、氧化锌物料技术。
(11)研发采用氢气还原法从冶炼各类烟尘中制取金属锗综合利用技术。
(12)研发赤泥综合利用技术。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广轧制废油回收利用技术。
(2)推广从生产印刷线路板产生含铜废液中回收金属铜技术。
(3)研发加工生产过程中表面处理废液、酸洗污泥综合回收技术。
3.废气及余热综合利用技术
(1)推广采用氨吸收法技术,回收铜、铅、锌等有色金属冶炼企业产生的烟气二氧化硫,副产硫酸铵、硫酸钾等。
(2)推广采用钙吸收技术,对二氧化硫烟气脱硫并回用。
(3)推广采用氧化锌渣脱除铅锌冶炼烟气二氧化硫技术。
(4)推广冶炼废气中有价元素的回收利用技术。
(5)推广菱镁矿资源利用过程中二氧化碳回收以及生产二氧化碳衍生产品先进技术。
(6)推广有色冶金炉窑烟气余热利用技术。 1.磷石膏等化工废渣综合利用技术
(1)推广蒸氨废渣综合利用技术。
(2)推广采用电石渣替代石灰石用于水泥工业、纯碱工业以及电厂的烟气脱硫技术。
(3)推广利用铬渣作水泥矿化剂技术;铬渣制自溶性烧结矿并冶炼含铬生铁技术;铬渣作为熔剂生产钙镁磷肥技术;铬渣制钙铁粉、铸石、人造骨料、玻璃着色剂及铬渣棉等技术。
(4)推广磷石膏制磷酸联产水泥、制硫酸钾、制硫铵和碳酸钙以及制硫酸铵、硫酸铵钾等作为化工原料的综合利用技术;磷石膏制水泥缓凝剂、纸面石膏板、建筑石膏、粉刷石膏、砌块等建材产品的综合利用技术;磷石膏作为盐碱地改良剂技术。
(5)推广黄磷炉渣生产水泥、混凝土、磷渣砖、保温材料、低温烧结陶瓷等技术。
(6)推广黄磷泥生产五氧化二磷以及双渣肥等综合利用技术。
(7)推广造气煤渣综合利用技术。
(8)推广利用硼泥制备轻质碳酸镁、氧化镁等镁盐技术。
(9)推广利用硼泥生产建筑材料、农业肥料和冶金辅助材料技术。
(10)推广氟石膏生产建筑材料等综合利用技术。
(11)研发磷石膏充填采矿技术。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广纯碱生产中蒸氨废清液晒盐技术,采用高效蒸发技术和设备制氯化钙联产氯化钠。
(2)推广合成氨生产中采用水解汽提技术回收尿素。
(3)推广氮肥生产污水回用技术。
(4)推广循环冷却水超低排放技术。
(5)推广回收硼酸母液制备硼镁肥、轻质碳酸镁、氧化镁等镁盐产品技术。
(6)推广采用大孔径吸附树脂对2,3-酸废水回收利用技术。
(7)推广“树脂吸附-氧化-树脂吸附”技术对2-萘酚生产废水进行治理和资源化利用。
(8)推广处理DSD (4,4-二氨基二苯乙烯-二磺酸)酸氧化工序生产废水采用树脂法将有机物吸附并洗脱和回收利用的资源化技术。
(9)推广苯胺、邻甲苯胺和对甲苯胺生产废水资源化技术。
(10)推广树脂吸附法处理氯化苯水洗废水综合利用技术。
(11)推广从电镀废水中回收镍、钴等稀有金属技术。
(12)推广从制盐母液中提取氯化钾、工业溴、氯化镁技术。
3.废气、余热综合利用技术
(1)推广采用吸附、汽提、变压吸附等技术,从电石法聚氯乙烯生产尾气中回收氯乙烯、乙炔气。
(2)推广利用黄磷尾气发电并提纯一氧化碳生产甲醇、甲酸等化工产品技术。
(3)推广醇烃化工艺替代铜洗工艺技术。
(4)推广全燃式造气吹风气余热回收利用技术。
(5)推广湿法磷酸及磷肥生产副产品氟生产各种氟化物技术。
(6)推广以碳酸钠吸收硝酸生产尾气中的氮氧化物,生产硝酸钠、亚硝酸钠的技术。
(7)推广利用电石、炭黑生产尾气中的一氧化碳,作为燃料及化工原料用于制甲醇、合成氨和羰基产品技术。
(8)推广对含二氧化碳废气进行综合利用技术。其中利用氨水吸收尾气中二氧化碳制取碳酸氢铵;深冷制取液态二氧化碳或干冰;用纯碱吸收二氧化碳制取碳酸氢钠;用二氧化碳废气制取轻质碳酸镁;用烧碱废液吸收二氧化碳制取纯碱;用废气中的二氧化碳代替硫酸分解酚钠提取酚。
(9)推广氯化氢废气综合利用技术。其中用甘油吸收氯化氢制取二氯丙醇;在催化剂作用下制取环氧氯丙烷、二氯异丙醇,制取氯磺酸、染料、二氯化碳等化工产品;采用催化氯化法、电解法、硝酸氧化法生产氯气;副产盐酸生产聚氯乙烯等产品。
(10)推广催化干气蒸汽转化法制氢技术。
(11)推广草甘膦与有机硅生产中的氯元素循环利用技术。将草甘膦生产中的尾气经回收净化用于有机硅单体的合成。有机硅单体生产中产生盐酸,经净化后用于草甘膦合成,从而使含氯元素的化合物(氯甲烷、氯化氢)在草甘膦和有机硅两大类产品之间实现循环利用。 1.废渣综合利用技术
(1)推广石材加工碎石和采矿废石生产人造石材(装饰材料)技术。
(2)研发废陶瓷高附加值再利用技术。
2.废水综合利用技术
推广采用无机混凝剂(PAC)+高分子助凝剂(PHM)等混凝沉淀处理技术。
3.废气、余热综合利用技术
(1)推广水泥窑废气余热发电技术。
(2)推进玻璃熔窑废气余热发电技术产业化。 1.废渣综合利用技术
(1)推广玉米脱胚提油和小麦提取蛋白技术。
(2)推广利用酒精糟生产全糟蛋白饲料等技术。
(3)推广啤酒废酵母干燥生产饲料酵母技术;废酵母经酶处理制备医药培养基酵母浸膏技术。
(4)推广柠檬酸废渣替代天然石膏技术。
(5)推进啤酒废酵母生产制备核苷酸、氨基酸类物质技术的产业化。
(6)推广玉米芯生产木寡糖技术。
(7)推广利用制糖废糖蜜生产高活性酵母等发酵制品技术。
(8)推进利用酶技术从麦糟中提取功能性膳食纤维和蛋白质的产业化。
(9)推进果蔬浓缩汁生产废渣制备果胶、功能性膳食纤维和蛋白饲料技术的产业化。
(10)研发酵母细胞壁残渣制备甘露糖蛋白质及水溶性葡聚糖等。
(11)研发啤酒糟采用多菌种混合固体发酵生物改性,生产肽蛋白技术。
(12)研发马铃薯、木薯淀粉生产废渣综合利用技术。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广发酵剩余资源厌氧发酵生产沼气技术。
(2)推广麦汁煮沸二次蒸汽回用技术。
(3)推广味精废母液生产复合肥技术。
(4)推广玉米浸泡水和谷氨酸离交尾液混合培养饲用酵母粉技术。
(5)推广木薯干片干式粉碎和鲜木薯湿法破碎分离技术,浓缩出精淀粉浆液和蛋白黄浆。
(6)研发采用膜过滤技术(MF)回收菌体制成饲料技术。
(7)研发薯类淀粉生产高浓工艺废水(俗称汁水或细胞水)回收蛋白技术。
(8)研发适用于食品行业生产的膜材料及膜分离装置;研发排放废水深度处理的膜技术与膜材料。
3.废气综合利用技术
研发利用酒精等生产过程中产生的二氧化碳生产降解塑料技术。 1.废旧纤维等废渣综合利用技术
(1)推广废旧纤维循环利用技术。利用废旧涤纶及锦纶纤维、生产废料等生产再生纤维技术。
(2)推广利用废旧纤维作为产业用增强材料技术。
(3)推广溶解、萃取、离子交换等技术,对化纤工业产生的固体废弃物进行回收利用。
(4)推广针刺、热熔、纺粘、缝编等技术对废花、落棉、纱布角、短纤维等废弃物进行回收利用。
(5)推进废弃毛中提取蛋白制备生物蛋白纤维技术的产业化。
(6)推进利用双氧水对剥茧抽丝后的废弃物进行湿法纺丝技术的产业化。
(7)推进蚕蛹蛋白提炼及深加工、桑柞蚕丝下脚料生产针刺无纺布等综合利用产业化。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广采用水蒸汽直接蒸馏法从含溴染料废水中制取溴素技术;以分散蓝2BLN水解母液以及硝化废酸为原料从废水中离析回收2,4-二硝基苯酚。
(2)推进洗毛废水采用高效分离回收等工艺设备提取羊毛脂技术产业化。
(3)推进聚酯企业生产废水中乙醛等有机物回收与利用技术产业化。
(4)研发适用于排放废水深度处理的膜材料,并研发适用于浆料、染料浓缩与回收工艺的膜分离装置。 1.废渣综合利用技术
(1)推广造纸废渣污泥资源化利用技术。
(2)推进制浆碱回收白泥生产优质碳酸钙技术的产业化。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广制浆造纸过程水的梯级使用和废水深度处理部分回用技术。
(2)推广造纸白水多圆盘过滤机处理回收利用技术。
(3)推广厌氧生物处理高浓废水生产沼气技术。
(4)推广制浆封闭式筛选、中浓技术。
(5)推进纸浆废液生产微生物制剂技术的产业化。