CN108314262A - 一种生物柴油废水和沼气的深度处理方法 - Google Patents

一种生物柴油废水和沼气的深度处理方法 Download PDF

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Abstract

一种生物柴油废水和沼气的深度处理方法。初始废水经过预处理后进入厌氧***，产生沼气；经厌氧发酵后的进入好氧***，去除可生化有机物；好氧***末端装有MBR；MBR出水进入高级氧化***，在臭氧的作用下，去除水中的微量COD；水被送入曝气塔；经过曝气塔的水依次过砂滤和RO膜，经反渗透过滤后达标回用至工业循环水***和蒸汽锅炉的补水***；曝气塔的沼气经过脱水罐脱水后进入沼气炉燃烧；反渗透过滤排出的浓水经过脱盐塔浓缩脱盐，产生的杂盐外售，冷凝水经砂滤后在进行反渗透过滤。本方法不加杀菌剂和阻垢剂；替代沼气常规的脱杂工序、脱硫工序；使用寿命大幅度提高；环保工艺能耗低、无药剂添加，无固废排放；调试周期短，稳定性强，运行费用低，并且可实现无人看管。

Description

一种生物柴油废水和沼气的深度处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体地说是一种生物柴油生产行业的废水深度处理方法。
背景技术
近年来，随着国家对新能源的推动，国内生物柴油行业发展迅速，生物柴油的生产技术日益成熟的同时，废水处理技术也日趋完善。
目前，生物柴油废水处理中比较常用的方法是生物法，生物法是指在适当的条件下，利用微生物去除废水中有机污染物的方法。通常包括预处理、厌氧发酵、好氧降解等流程，由于生物柴油废水中含盐量高，生物法处理过后的水中仍然含有一定量的COD，这种水不能直接排放或者利用，通常还要进行深度处理。
需要深度处理的生物柴油废水，通常有较高的硬度和含油一定量的COD，超滤纳滤反渗透多级膜分离是行之有效的方法，但是这种方法需要添加大量的阻垢剂，并进行频繁的化学反洗，即便如此，膜的寿命也非常的低，需要反复换膜，而高昂的膜处理成本是很多企业不能承受的，所以对于生物柴油行业来说，一种行之有效的深度废水处理方法是决定一家企业优劣的关键。
发明内容
本发明针对现有生物柴油废水的膜法深度处理方法的不足，提供一种不加药、操作简单、运行成本低的生物柴油废水的深度处理的方法。经过这种方法处理的废水最终实现零排放，同时沼气得到净化和充分利用。
实现上述发明目的采用的技术方案是：一种生物柴油废水和沼气的深度处理方法，按照以下方法进行：
a、初始废水经过预处理后进入厌氧***，在厌氧菌的作用下，产生沼气；
b、经厌氧发酵后的二次废水进入好氧***，在好氧菌的作用下，去除二次废水中的可生化有机物；
c、好氧***末端装有MBR，采用MBR出水；
d、MBR出水进入高级氧化***，该高级氧化***内充入臭氧，在臭氧的作用下，氧化去除MBR出水中的微量COD；
e、经过臭氧氧化的水被送入曝气塔；
f、经过曝气塔的水依次过砂滤和RO膜，经反渗透过滤后达标回用至工业循环水***和蒸汽锅炉的补水***；
g、曝气塔的沼气经过脱水罐脱水后进入沼气炉燃烧；
h、反渗透过滤排出的浓水经过脱盐塔浓缩脱盐，产生的杂盐外售，冷凝水经砂滤后在进行反渗透过滤。
作为优选：水在曝气塔中停留时间为20 ~40分钟。
作为优选：所述的曝气塔中的气源为厌氧产生的沼气。
作为优选：所述曝气塔包括塔体，所述塔体顶部设置有出气口，塔体上部两侧分设有出水口和进气口；所述塔体下部两侧分设有臭氧出水进口和沼气进口；所述沼气进口和进气口之间通过管道连通，该管道与厌氧***的沼气出口连通。
作为优选：所述管道上设置有引风机，该引风机安装在靠近进气口位置的管道上。
作为优选：所述管道上安装有单向阀，该单向阀安装在靠近沼气进口位置的管道上。
作为优选：所述臭氧出水进口位置设置有布水管道，该布水管道横穿于所述塔体底部，布水管道上均设有布水器；所述沼气进口位置设置有沼气管道，该沼气管道置于所述布水管道的下方，沼气管道上均设有沼气分布器。
相比现有生物柴油膜法废水处理方法，本方法具有以下有优点：
1、不加杀菌剂和阻垢剂；
2、替代沼气常规的脱杂工序、脱硫工序；
3、膜不需要频繁的化学反洗，使用寿命大幅度提高；
4、本方法环保工艺能耗低、无药剂添加，无固废排放；
5、本发明调试周期短，稳定性强，运行费用低，并且可实现无人看管。
附图说明
图1为本发明的工艺流程框图。
图2为本发明中曝气塔结构示意图。
图中：引风机1，进气口2，出气口3，出水口4，塔体5，臭氧出水进口6，布水器7，沼气分布器8，单向阀9，沼气进口10。
具体实施方式
本发明主要是生物柴油废水的深度处理同时兼顾沼气利用的方法，具体方法如下。
a、废水经过预处理后进入厌氧***，在厌氧菌的作用下，产生大量沼气，同时废水有机物含量大幅度降低。
b、经厌氧发酵后的水进入好氧***，在好氧菌的作用下，废水中的可生化的有机物得到最大程度的去除，微量残留一些不可生化有机物。
c、好氧***的末端设置有MBR，采用MBR出水，出水清澈透明。
d、MBR出水进入高级氧化***，该高级氧化***内充入臭氧，在臭氧的作用下，水中的微量COD几乎被彻底氧化去除。
e、经过臭氧氧化的水虽然COD很低，但水中盐分还很高，常规需要大剂量使用阻垢剂，常规做法一是成本高，二是增加浓水的处理难度，而本方法则是不使用阻垢剂。
本发明所公开的处理方法是设置一座曝气塔，以厌氧产生的沼气作为气源在曝气塔底部曝气，水在曝气塔中停留时间为20 ~40分钟，在曝气塔中，沼气中大量的二氧化碳充分溶解在水中，在过量的二氧化碳作用下，水中的碳酸根均被转化为碳酸氢根，阻垢效果达到98%以上；经臭氧氧化的水中含有臭氧，在曝气塔中，水中的臭氧分子将沼气中的还原性非常强的硫化氢氧化成二氧化硫，沼气中的硫化氢得以去除，同时沼气中的杂质也同时水洗去除，得到无腐蚀性的高纯燃气。
f、经过曝气塔的水依次过砂滤和RO膜，反渗透过滤后达标回用至工业循环水***和蒸汽锅炉的补水***。
g、曝气塔的沼气经过脱水罐进入沼气炉燃烧，可为脱盐塔供热、废水升温和厂区供暖。
h、反渗透排出的浓水经过脱盐塔浓缩脱盐，产生的杂盐外售，冷凝水经砂滤后反渗透。
整个废水深度处理过程无药剂添加，所有污染物得以充分的资源化，实现真正的零排放。
曝气塔包括塔体5，所述塔体顶部设置有出气口3，塔体上部两侧分设有出水口4和进气口2。塔体下部两侧分设有臭氧出水进口6和沼气进口10。沼气进口和进气口之间通过管道连通，该管道与厌氧***的沼气出口连通。管道上设置有引风机1，该引风机安装在靠近进气口位置的管道上，通过引风机将沼气引入曝气塔塔体内，实现沼气强制内循环。管道上安装有单向阀，该单向阀安装在靠近沼气进口位置的管道上。
臭氧出水进口位置设置有布水管道，该布水管道横穿于所述塔体底部，布水管道上均设有布水器7。沼气进口位置设置有沼气管道，该沼气管道置于所述布水管道的下方，沼气管道上均设有沼气分布器8。
下面结合实施例对本发明做进一步详述。
实例1：
我厂春夏秋季部分水的指标
指标 电导率 总硬度 总碱度 Ca2+ Mg2+ SO4 2-
单位 us/cm mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L
RO进水 2680 827 1464 728 99 30
浓水 10720 3308 5856 2912 396 100
用EDTA法分别测定曝气塔开启和关闭状态下测定浓水中的Ca2+浓度。试验同时需要做空白实验，经前后对比，阻垢率为99%；
实例2：
我厂冬季部分水的指标
指标 电导率 总硬度 总碱度 Ca2+ Mg2+ SO4 2-
单位 us/cm mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L
RO进水 3150 930 1577 814 102 38
浓水 12513 3789 6329 3159 409 136
用EDTA法分别测定曝气塔开启和关闭状态下测定浓水中的Ca2+浓度。试验同时需要做空白实验，经前后对比，阻垢率为98%。

Claims (7)

1.一种生物柴油废水和沼气的深度处理方法，其特征在于，按照以下方法进行：
a、初始废水经过预处理后进入厌氧***，在厌氧菌的作用下，产生沼气；
b、经厌氧发酵后的二次废水进入好氧***，在好氧菌的作用下，去除二次废水中的可生化有机物；
c、好氧***末端装有MBR，采用MBR出水；
d、MBR出水进入高级氧化***，该高级氧化***内充入臭氧，在臭氧的作用下，氧化去除MBR出水中的微量COD；
e、经过臭氧氧化的水被送入曝气塔；
f、经过曝气塔的水依次过砂滤和RO膜，经反渗透过滤后达标回用至工业循环水***和蒸汽锅炉的补水***；
g、曝气塔的沼气经过脱水罐脱水后进入沼气炉燃烧；
h、反渗透过滤排出的浓水经过脱盐塔浓缩脱盐，产生的杂盐外售，冷凝水经砂滤后在进行反渗透过滤。
2.根据权利要求1所述的生物柴油废水和沼气的深度处理方法，其特征在于，水在曝气塔中停留时间为20 ~40分钟。
3.根据权利要求1所述的生物柴油废水和沼气的深度处理方法，其特征在于，所述的曝气塔中的气源为厌氧产生的沼气。
4.根据权利要求1所述的生物柴油废水和沼气的深度处理方法，其特征在于，所述曝气塔包括塔体，所述塔体顶部设置有出气口，塔体上部两侧分设有出水口和进气口；所述塔体下部两侧分设有臭氧出水进口和沼气进口；所述沼气进口和进气口之间通过管道连通，该管道与厌氧***的沼气出口连通。
5.根据权利要求4所述的生物柴油废水和沼气的深度处理方法，其特征在于，所述管道上设置有引风机，该引风机安装在靠近进气口位置的管道上。
6.根据权利要求5所述的生物柴油废水和沼气的深度处理方法，其特征在于，所述管道上安装有单向阀，该单向阀安装在靠近沼气进口位置的管道上。
7.根据权利要求4所述的生物柴油废水和沼气的深度处理方法，其特征在于，所述臭氧出水进口位置设置有布水管道，该布水管道横穿于所述塔体底部，布水管道上均设有布水器；所述沼气进口位置设置有沼气管道，该沼气管道置于所述布水管道的下方，沼气管道上均设有沼气分布器。
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