CN102659278B - 黄姜皂素生产过程中工业废水的处理方法 - Google Patents
黄姜皂素生产过程中工业废水的处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种黄姜皂素生产过程中工业废水的处理方法。本发明将黄姜皂素生产过程中产生的废水按质分别进入水解废液预处理***或水解物清洗废水处理***或黄姜清洗废水处理***或污泥处理***进行处理，同时水解废液预处理***处理产生的渗滤液通过水解物清洗废水处理***进行处理；水解物清洗废水处理***的一级上流式厌氧污泥床、二级上流式厌氧污泥床、混凝沉淀池产生的污泥通过污泥处理***处理；黄姜清洗废水处理***处理后的上清液回用于黄姜皂素生产中的黄姜清洗工艺中，底泥通过水解废液预处理***的酸液干化场进行干化后外运。本发明按质分流，不同的废水采用不同的处理过程，提高污染物去除率和减少运行费，保证出水达标。
Description
技术领域
本发明属于黄姜皂素工业中，废水处理的技术领域，涉及一种黄姜皂素生产过程中工业废水的处理方法。
背景技术
随着黄姜加工业的发展，皂素生产废水的污染也逐渐严重。黄姜皂素生产过程中会产生三类废水，即黄姜清洗废水、酸化水解产生的水解废液以及水解物清洗废水。黄姜皂素废水具有废水量大，色度大，有机物浓度高，酸度高、盐度高等特点，属于难处理的废水。
目前黄姜皂素生产废水一般采用厌氧-好氧相结合的生物处理工艺，辅以中和，催化氧化等物化方法。但由于废水中有机物浓度高、含盐量大，加大了生化处理的难度，往往难以达到国家规定的排放标准。而且，多数企业废水没有按质分流，废水处理***仅是对综合废水进行处理，而不是根据不同的废水分别进行处理。这样就使本来较易处理的黄姜清洗废水和水解物清洗废水也变得难以处理，从而加重了废水处理负荷。因此，发明一种根据不同废水水质分别进行处理的、切实可行的废水处理方法具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种黄姜皂素生产过程中工业废水的处理方法，对不同的废水分别进行处理，从而降低了废水处理负荷，并充分考虑废水中高含盐量对废水处理***的影响，解决了废水经处理后不能达标排放的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案：
一种黄姜皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：黄姜皂素生产过程中产生的废水按质分别进入水解废液预处理***或水解物清洗废水处理***或黄姜清洗废水处理***或污泥处理***进行处理，同时水解废液预处理***处理产生的渗滤液通过水解物清洗废水处理***进行处理；水解物清洗废水处理***的一级上流式厌氧污泥床、二级上流式厌氧污泥床、混凝沉淀池产生的污泥通过污泥处理***处理；黄姜清洗废水处理***处理后的上清液回用于黄姜皂素生产中的黄姜清洗工艺中，底泥通过水解废液预处理***的酸液干化场进行干化后外运。
上述的水解废液预处理***的处理方法：
2）黄姜皂素生产过程中产生的水解废液进入水解废液贮池，停留时间8-12小时，以均和水质、存盈补缺，使后续处理单元得到均衡的进水量和稳定的水质，并达到理想的处理效果；
2）水解废液贮池内的废液经泵提升至第一级水解废液反应槽，投加碱性药剂CaO调节pH值到6-9，废液自流进入第二级水解废液反应槽，投加絮凝剂聚丙烯酰胺，投加量为1-3mg/L，确保泥水分离效果，减少分离时间，停留时间大于45分钟；
4）中和后的水解废液包括中和反应生成的石膏以及石灰残渣一起排入酸液干化场进行泥水分离，干污泥定期清运，渗滤液进入水解物清洗废水处理***。
上述的水解物清洗废水处理***的处理方法：
2）水解废液预处理***的渗滤液与水解物清洗废水在调节池内混合，停留时间8-12小时，以调节水量、均化水质；
2）调节池的出水经泵提升至pH调节池，投加中和剂NaOH进行中和至pH值6-9；
3）中和后的水进入一级上流式厌氧污泥床进行厌氧反应，产生的剩余污泥进入污泥处理***进行处理，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，进入吹脱池；
4）向吹脱池中通入大量空气，可以将一级上流式厌氧污泥床出水含有溶解态的H2S吹脱，降低水中H2S的浓度，有利于后续的处理，并在池内投加淀粉作为二级上流式厌氧污泥床碳源，保证二级上流式厌氧污泥床的去除率，停留时间1-2小时；
5）吹脱池的出水进入二级上流式厌氧污泥床反应池进行二次厌氧反应，经过二次厌氧反应的出水COD去除率65%-75%，产生的剩余污泥进入污泥处理***进行处理，出水进入多段水解好氧工序；
6）二级上流式厌氧污泥床反应池出水依次进入一级好氧池、一级水解池、二级好氧池、中沉池、二级水解池、三级好氧池进行反应，水力停留时间为60-70小时；
8）多段水解好氧工序排出的废水先后进入生物沉淀池和混凝沉淀池，废水在沉淀池流动过程中，生物膜下沉到池体底部形成污泥，而澄清的水汇集到设于池体上部的集水槽中，最终达标排放，产生的剩余污泥进入污泥处理***进行处理，生物沉淀段采用幅流沉淀池，混凝沉淀池中投加絮凝剂聚合氯化铝加速沉淀，投加量30mg/L~60mg/L，确保沉淀段出水水质。
上述的水解物清洗废水处理***的处理方法中一、二级上流式厌氧污泥床反应池池内均有内循环泵，保证进水管进水流速以及上流式厌氧污泥床处理效果，内循环泵保证上升流速不小于0.5m/h。
上述的黄姜清洗废水处理***的处理方法：
2）黄姜清洗废水进入调节池中，停留时间3-5小时；
2）调节池内的废水经泵提升至水力澄清池，投加絮凝剂，进行絮凝反应，提高固液分离效率；
4）在水力澄清池中，停留时间2-4小时，完成絮凝、澄清、固液分离三个过程，上清液回用于黄姜清洗工序，底泥运至水解废液预处理***的酸液干化场进行干化后外运。
上述的黄姜清洗废水处理***的处理方法中的絮凝剂采用聚丙烯酰胺和聚合氯化铝，其中聚丙烯酰胺投加量25 mg/L -35 mg/L，聚合氯化铝投加量2 mg/L -5 mg/L。
上述的污泥处理***的处理方法：
3）水解物清洗废水处理***中一、二级上流式厌氧污泥床反应的剩余污泥和混凝沉淀池的剩余污泥储存于污泥池中；
4）污泥池中的污泥进入污泥调理罐，投加絮凝剂聚丙烯酰胺，投加量为10mg/L～20mg/L；
3）加过絮凝剂的污泥由螺杆输泥泵送入厢式压滤机进行压滤，压滤后的污泥外运。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
（1）按质分流，不同的废水采用不同的处理过程，最大限度提高污染物去除率和减少运行费。
（2）黄姜皂素废水中含有的硫酸，经过中和、沉淀等预处理减轻了对后序处理单元的毒性。
（3）水解反应作为生物好氧反应的有益补充，可以最大限度的降低出水有机物浓度，保证出水达标。
（4）通过工程实践和现有废水处理***的运行证明，在高浓度有机废水处理时，采用多级水解/好氧工艺效果好、运行稳定。糖类、淀粉等有机物的断链降解和菌体代谢速度加快，同时减少了微生物自身产生的难降解物质。
（5）整个废水处理***还考虑到污泥贮运因素，使工艺方案更加完善。
附图说明
图1是废水处理工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明方法完整的步骤：
本发明分为四个处理***：水解废液预处理***、水解物清洗废水处理***、黄姜清洗废水处理***、污泥处理***，黄姜皂素生产过程中产生的废水按质分别进入水解废液预处理***或水解物清洗废水处理***或黄姜清洗废水处理***或污泥处理***进行处理，同时水解废液预处理***处理产生的渗滤液通过水解物清洗废水处理***进行处理；水解物清洗废水处理***的一级上流式厌氧污泥床、二级上流式厌氧污泥床、混凝沉淀池产生的污泥通过污泥处理***处理；黄姜清洗废水处理***处理后的上清液回用于黄姜皂素生产中的黄姜清洗工艺中，底泥通过水解废液预处理***的酸液干化场进行干化后外运。
（1） 水解废液预处理***
1）黄姜皂素生产过程中产生的水解废液进入水解废液贮池，停留时间8-12小时，以均和水质、存盈补缺，使后续处理单元得到均衡的进水量和稳定的水质，并达到理想的处理效果。水解废液水量为70-90份/天，COD为80-100g/L，pH值0.08-0.1。
）水解废液贮池内的废液经泵提升至第一级水解废液反应槽，投加碱性药剂CaO，调节pH值到6-9。CaO的投加量由在线pH计控制。废液自流进入第二级水解废液反应槽，投加絮凝剂PAM，投加量为1-3mg/L，确保泥水分离效果，减少分离时间。停留时间大于45分钟。反应槽内均设有搅拌装置，加速反应。
）中和后的水解废液包括中和反应生成的石膏以及石灰残渣一起排入酸液干化场进行泥水分离，干污泥定期清运，渗滤液进入后续处理***。
（2） 水解物清洗废水处理***
1）水解废液预处理***的渗滤液与水解物清洗废水在调节池内混合，停留时间8-12小时，以调节水量、均化水质。水解物清洗废水水量为400-500份/天，COD为4.5-6g/L，pH值为0.8-1.2。
）调节池的出水经泵提升至pH调节池，投加中和剂NaOH进行中和至pH值6-9，NaOH的投加量由在线pH计进行控制。
）中和后的水进入一级上流式厌氧污泥床（上流式厌氧污泥床）进行厌氧反应，产生的剩余污泥进入生化污泥处理***进行处理，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，进入吹脱池。
）向吹脱池中通入大量空气，可以将一级上流式厌氧污泥床出水含有溶解态的H2S吹脱，降低水中H2S的浓度，有利于后续的处理。并在池内投加淀粉作为二级上流式厌氧污泥床碳源，保证二级上流式厌氧污泥床的去除率。停留时间1-2小时。
）吹脱池的出水进入二级上流式厌氧污泥床反应池进行二次厌氧反应，经过二次厌氧反应的出水COD去除率65%-75%，产生的剩余污泥进入生化污泥处理***进行处理，出水进入多段水解好氧工序。一、二级上流式厌氧污泥床反应池池内均有内循环泵，保证进水管进水流速以及上流式厌氧污泥床处理效果。内循环泵保证上升流速不小于0.5m/h。
）多段水解好氧由两个水解反应和三个好氧生物接触氧化反应组成。水解细菌和好氧菌是两种不同类型的微生物，多段水解好氧工艺正是利用这两类微生物交替反应，降低废水中的COD。
在水解阶段，固体物质降解为溶解性物质，大分子物质降解为小分子物质，在酸化阶段碳水化合物降解为脂肪酸，此阶段的主要微生物是水解菌、产酸菌。
废水的好氧生物处理是一种在提供游离氧的前提下，以好氧微生物为主，使有机物降解、稳定的无害化处理方法。废水的好氧生物处理采用接触氧化工艺。接触氧化工艺是在处理构筑物中悬挂生物填料，使生物膜生长、附着在这些填料上，借此增加生物处理***的生物量，增强污水中有机污染物的生物降解能力。
二级上流式厌氧污泥床反应池出水依次进入一级好氧池、一级水解池、二级好氧池、中沉池、二级水解池、三级好氧池进行反应。水力停留时间为60-70小时。
好氧池多孔曝气，水解池安装机械搅拌装置。各池内装配组合填料，并从中沉池向各池回流污泥，保证各池污泥浓度。考虑到一级好氧池进水浓度高，不易挂膜的特点，一级好氧池采用普通活性污泥法。
）多段水解好氧工序排出的废水中含有大量脱落的不溶解于水的生物膜，这些物质如果不能有效的从水中分离，将影响***出水水质。废水先后进入生物沉淀池和混凝沉淀池，废水在沉淀池流动过程中，生物膜下沉到池体底部形成污泥，而澄清的水汇集到设于池体上部的集水槽中，最终达标排放。产生的剩余污泥进入生化污泥处理***进行处理。生物沉淀段采用幅流沉淀池，混凝沉淀池中投加PAC加速沉淀，投加量30mg/L~60mg/L，确保沉淀段出水水质。经过生物沉淀后出水COD去除率可达92%-98%，再经过混凝沉淀后出水COD去除率可达99%及以上。
（3） 黄姜清洗废水处理***
1）黄姜清洗废水进入调节池中，停留时间3-5小时。调节池作用有二，一是调节水量，二是调节水质，为后续操作创造稳定的运行条件。黄姜清洗废水水量为200-300份/天，COD为0.4-0.7g/L，pH值6-8，SS为 800-1000 mg/L。
）调节池内的废水经泵提升至水力澄清池，投加PAC和PAM，进行絮凝反应，提高固液分离效率。PAC投加量25 mg/L -35 mg/L，PAM投加量2 mg/L -5 mg/L。
）在水力澄清池中，停留时间2-4小时，完成絮凝、澄清、固液分离三个过程。上清液回用于黄姜清洗工序，底泥运至水解废液预处理***的酸液干化场进行干化后外运。
（4） 污泥处理***
1）水解物清洗废水处理***中一、二级上流式厌氧污泥床反应的剩余污泥和混凝沉淀的剩余污泥储存于污泥池中。
）污泥池中的污泥进入污泥调理罐，投加絮凝剂非离子PAM，投加量为10mg/L～20mg/L。
）加过絮凝剂的污泥由螺杆输泥泵送入厢式压滤机进行压滤，压滤后的污泥外运。
实施例：
（1）水解废液预处理***
1）黄姜皂素生产过程中产生的水解废液进入水解废液贮池，停留时间10小时，水解废液水量为80吨/天，COD为91g/L，pH值0.1。
）水解废液贮池内的废水经泵提升至第一级水解废液反应槽，投加中和剂CaO进行中和至pH值为7，然后进入第二级水解废液反应槽，投加絮凝剂PAM，投加量为2mg/L，停留时间50分钟。反应槽内均设有搅拌装置，加速反应。
）中和后的水解废液包括中和反应生成的石膏以及石灰残渣一起排入酸液干化场进行泥水分离，干污泥定期清运，渗滤液进入后续处理***。
（2）水解物清洗废水处理***
1）水解废液预处理***的渗滤液与水解物清洗废水在调节池内混合，停留时间10小时，水解物清洗废水水量为450吨/天，COD为5.3g/L，pH值为1。
）调节池的出水经泵提升至pH调节池，投加中和剂NaOH进行中和至PH值7，NaOH的投加量由在线pH计进行控制。
）中和后的水进入一级上流式厌氧污泥床（上流式厌氧污泥床）进行厌氧反应，产生的剩余污泥进入生化污泥处理***进行处理，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，进入吹脱池。
）向吹脱池中通入大量空气，可以将一级上流式厌氧污泥床出水含有溶解态的H2S吹脱，降低水中H2S的浓度，有利于后续的处理。并在池内投加淀粉作为二级上流式厌氧污泥床碳源，保证二级上流式厌氧污泥床的去除率。停留时间1.5小时。
）吹脱池的出水进入二级上流式厌氧污泥床反应池进行二次厌氧反应，经过二次厌氧反应的出水COD去除率70%，产生的剩余污泥进入生化污泥处理***进行处理，出水进入多段水解好氧工序。一、二级上流式厌氧污泥床反应池池内均有内循环泵，保证进水管进水流速以及上流式厌氧污泥床处理效果。内循环泵上升流速0.6m/h。
）二级上流式厌氧污泥床反应池出水依次进入一级好氧池、一级水解池、二级好氧池、中沉池、二级水解池、三级好氧池进行反应。水力停留时间为65小时。好氧池多孔曝气，水解池安装机械搅拌装置。各池内装配组合填料，并从中沉池向各池回流污泥，保证各池污泥浓度。
）多段水解好氧工序排出的废水先后进入生物沉淀池和混凝沉淀池，废水在沉淀池流动过程中，生物膜下沉到池体底部形成污泥，而澄清的水汇集到设于池体上部的集水槽中，最终达标排放。产生的剩余污泥进入生化污泥处理***进行处理。混凝沉淀池中投加PAC加速沉淀，投加量50mg/L，确保沉淀段出水水质。经过生物沉淀后出水COD去除率可达97%，再经过混凝沉淀后出水COD去除率可达99%，此时水中COD浓度为186mg/L，可达标排放。
（3）黄姜清洗废水处理***
1）黄姜清洗废水进入调节池中，停留时间3.5小时。黄姜清洗废水水量为240吨/天，COD为0.5g/L，pH值7，SS为 892 mg/L。
）调节池内的废水经泵提升至水力澄清池，投加PAC和PAM，进行絮凝反应，提高固液分离效率。PAC投加量30 mg/L ，PAM投加量3 mg/L 。
）在水力澄清池中，停留时间2.5小时，完成絮凝、澄清、固液分离三个过程。上清液回用于黄姜清洗工序，底泥运至水解废液预处理***的酸液干化场进行干化后外运。
（4）污泥处理***
1）水解物清洗废水处理***中一、二级上流式厌氧污泥床反应的剩余污泥和混凝沉淀的剩余污泥储存于污泥池中。
）污泥池中的污泥进入污泥调理罐，投加絮凝剂非离子PAM，投加量为10mg/L。
）加过絮凝剂的污泥由螺杆输泥泵送入厢式压滤机进行压滤，压滤后的污泥外运。
Claims (7)
1.一种黄姜皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：黄姜皂素生产过程中产生的废水按质分别进入水解废液预处理***或水解物清洗废水处理***或黄姜清洗废水处理***或污泥处理***进行处理，同时水解废液预处理***处理产生的渗滤液通过水解物清洗废水处理***进行处理；水解物清洗废水处理***的一级上流式厌氧污泥床、二级上流式厌氧污泥床、混凝沉淀池产生的污泥通过污泥处理***处理；黄姜清洗废水处理***处理后的上清液回用于黄姜皂素生产中的黄姜清洗工艺中，底泥通过水解废液预处理***的酸液干化场进行干化后外运。
2.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：所述的水解废液预处理***的处理方法：
1）黄姜皂素生产过程中产生的水解废液进入水解废液贮池，停留时间8-12小时，以均和水质、存盈补缺，使后续处理单元得到均衡的进水量和稳定的水质，并达到理想的处理效果；
2）水解废液贮池内的废液经泵提升至第一级水解废液反应槽，投加碱性药剂CaO调节pH值到6-9，废液自流进入第二级水解废液反应槽，投加絮凝剂聚丙烯酰胺，投加量为1-3mg/L，确保泥水分离效果，减少分离时间，停留时间大于45分钟；
3）中和后的水解废液包括中和反应生成的石膏以及石灰残渣一起排入酸液干化场进行泥水分离，干污泥定期清运，渗滤液进入水解物清洗废水处理***。
3.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：所述的水解物清洗废水处理***的处理方法：
1）水解废液预处理***的渗滤液与水解物清洗废水在调节池内混合，停留时间8-12小时，以调节水量、均化水质；
2）调节池的出水经泵提升至pH调节池，投加中和剂NaOH进行中和至pH值6-9；
3）中和后的水进入一级上流式厌氧污泥床进行厌氧反应，产生的剩余污泥进入污泥处理***进行处理，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，进入吹脱池；
4）向吹脱池中通入大量空气，将一级上流式厌氧污泥床出水含有溶解态的H2S吹脱，降低水中H2S的浓度，有利于后续的处理，并在池内投加淀粉作为二级上流式厌氧污泥床碳源，保证二级上流式厌氧污泥床的去除率，停留时间1-2小时；
5）吹脱池的出水进入二级上流式厌氧污泥床反应池进行二次厌氧反应，经过二次厌氧反应的出水COD去除率65%-75%，产生的剩余污泥进入污泥处理***进行处理，出水进入多段水解好氧工序；
6）二级上流式厌氧污泥床反应池出水依次进入一级好氧池、一级水解池、二级好氧池、中沉池、二级水解池、三级好氧池进行反应，水力停留时间为60-70小时；
7）多段水解好氧工序排出的废水先后进入生物沉淀池和混凝沉淀池，废水在沉淀池流动过程中，生物膜下沉到池体底部形成污泥，而澄清的水汇集到设于池体上部的集水槽中，最终达标排放，产生的剩余污泥进入污泥处理***进行处理，生物沉淀段采用幅流沉淀池，混凝沉淀池中投加絮凝剂聚合氯化铝加速沉淀，投加量30mg/L~60mg/L，确保沉淀段出水水质。
4.根据权利要求3所述的一种黄姜皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：所述的水解物清洗废水处理***的处理方法中一、二级上流式厌氧污泥床反应池池内均有内循环泵，保证进水管进水流速以及上流式厌氧污泥床处理效果，内循环泵保证上升流速不小于0.5m/h。
5.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：所述的黄姜清洗废水处理***的处理方法：
1）黄姜清洗废水进入调节池中，停留时间3-5小时；
2）调节池内的废水经泵提升至水力澄清池，投加絮凝剂，进行絮凝反应，提高固液分离效率；
3）在水力澄清池中，停留时间2-4小时，完成絮凝、澄清、固液分离三个过程，上清液回用于黄姜清洗工序，底泥运至水解废液预处理***的酸液干化场进行干化后外运。
6.根据权利要求5所述的一种黄姜皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：所述的黄姜清洗废水处理***的处理方法中的絮凝剂采用聚丙烯酰胺和聚合氯化铝，其中聚丙烯酰胺投加量25 mg/L -35 mg/L，聚合氯化铝投加量2 mg/L -5 mg/L。
7.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素生产过程中工业废水的处理方法，其特征在于：所述的污泥处理***的处理方法：
1）水解物清洗废水处理***中一、二级上流式厌氧污泥床反应的剩余污泥和混凝沉淀池的剩余污泥储存于污泥池中；
2）污泥池中的污泥进入污泥调理罐，投加絮凝剂聚丙烯酰胺，投加量为10mg/L～20mg/L；
3）加过絮凝剂的污泥由螺杆输泥泵送入厢式压滤机进行压滤，压滤后的污泥外运。
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