專利名稱：黃原膠廢水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)發(fā)明屬于生物發(fā)酵廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種黃原膠廢水處理工藝。
背景技術(shù)：
自20世紀(jì)60年代美國Kelco公司將黃原膠投入工業(yè)化生產(chǎn)以來，黃原膠在食品、 石油、農(nóng)藥、飼料、日化、環(huán)保、紡織、化妝品等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。隨著近幾年石油開采工業(yè)的快速發(fā)展，對黃原膠的需求猛增，我國已成為全球最大的黃原膠生產(chǎn)國。因?yàn)辄S原膠是生物發(fā)酵多糖，必然會帶來發(fā)酵廢液污染的問題，黃原膠廢水中，含有大量的發(fā)酵污染物，主要含有部分氯化鈉、硝酸鈉、氯化鈣等無機(jī)鹽及大量的糖類和有機(jī)分子物質(zhì)如殘?zhí)?、乙酸?丙酮酸等，CODcr在4000mg/L以上。如果處理不好，不僅會污染環(huán)境，還會浪費(fèi)其中的生物物質(zhì)，同時對我國的水資源構(gòu)成威脅，將嚴(yán)重制約企業(yè)的發(fā)展。黃原膠是最近幾年開始工業(yè)化生產(chǎn)的新產(chǎn)品，由于技術(shù)相互封鎖，國內(nèi)外對黃原膠廢水綜合利用的研究較少，對黃原膠廢水的綜合利用，到目前為止沒有成熟的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供了一種黃原膠廢水處理工藝， 該技術(shù)方案效率高，具有不跑泥、出水指標(biāo)穩(wěn)定、耐高負(fù)荷沖擊、形成顆粒污泥快、產(chǎn)沼氣量大等優(yōu)點(diǎn)，并且實(shí)現(xiàn)了資源的回收再利用。為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為將黃原膠廢水經(jīng)降溫、調(diào)節(jié)污泥顆粒比重和強(qiáng)度、酸化、調(diào)節(jié)PH值、厭氧生化處理。其具體步驟為
(1)降溫，將黃原膠廢水經(jīng)過多級串聯(lián)的晾水塔降溫，降溫至38度到43度之間，冬季氣溫較低，降溫相對容易，進(jìn)罐水溫控制在38— 40度之間；夏季氣溫較高，晾水相對較難，進(jìn)罐水溫控制在41一43度；
(2)調(diào)節(jié)污泥顆粒比重和強(qiáng)度，將降溫后的黃原膠廢水導(dǎo)入中溫調(diào)節(jié)池，所述的中溫是 38-43°C，加入液體石灰以調(diào)節(jié)污泥顆粒比重1. 05-1. 2 ；
(3)酸化，黃原膠廢水中加入到酸化池中，經(jīng)水解酸化轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)酸類物質(zhì)，酸化過程中的時間為5-8小時；黃原膠廢水屬于食品廢水，受自身水質(zhì)原因極易酸化，水中并不需要額外添加酸化菌，調(diào)節(jié)池及酸化池、厭氧罐底部區(qū)域存在大量的酸化菌。將可溶性大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為脂肪酸、醇類、乳酸、氨、硫化氫等，PH值就可以從6. 0降至4. 5。(4)調(diào)節(jié)pH值，對酸化后的黃原膠廢水的堿度采用加入液堿、液體石灰的方法進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到厭氧生化處理所需的PH值為6. 0-6. 5 ；
(5 )將步驟(4 )中的黃原膠廢水導(dǎo)入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行厭氧生化處理，厭氧罐中的溫度為 35-38°C，反應(yīng)持續(xù)時間為11-13小時，PH值為6. 5-7. 5。厭氧生物處理是一個復(fù)雜的微生物化學(xué)過程，依靠三大主要類群的細(xì)菌，即水解酸化菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌的聯(lián)合作用完成。在本發(fā)明內(nèi)容中所需的細(xì)菌即水解酸化菌，產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌增殖速度快、馴化時間短，不需另外添加。產(chǎn)甲烷菌(即厭氧顆粒污泥)增殖速度慢、馴化時間長，啟動時需要額外添加，一般啟動添加量在30% (容積量)以上。(1)、厭氧消化的三個階段
研究表明，產(chǎn)甲烷菌只能利用一些簡單有機(jī)物如甲酸、乙酸、甲醇、甲基胺類以及4/co2 等，而不能利用含兩個碳以上的脂肪酸和甲醇以外的醇類。因此，厭氧的過程須經(jīng)過以下階段
第一階段水解、酸化階段第二階段產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段第三階段產(chǎn)甲烷階段 (2)、各階段的主要微生物
a.水解酸化階段主要功能
水解在胞外酶的作用下，將不溶性有機(jī)物水解成可溶性有機(jī)物； 酸化將可溶性大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為脂肪酸、醇類、乳酸、氨、硫化氫等； 主要細(xì)菌
梭菌屬、擬桿菌屬、丁酸弧菌屬、雙岐桿菌屬等；
b.產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段
主要功能將各種高級脂肪酸和醇類氧化分解為乙酸和^2？等； 主要反應(yīng)
—— 乙醇=CH3CH2OH + H2O CH3COOH + 2H2
_^丙酸=CH3CH2COOH + 2 H2O CH3COOH + 3H2 + CO2
_^ 丁酸CH3CH2CH2C00H + 2 H2O 2CH3C00H + 2H2
主要細(xì)菌
互營單胞菌屬、互營桿菌屬、梭菌屬、暗桿菌屬等； 此階段水解酸化完全后PH值從進(jìn)水的6. 0降至4. 0-4. 5。C.產(chǎn)甲烷階段
主要功能將產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的產(chǎn)物乙酸和吐/0)2、甲酸、甲醇等轉(zhuǎn)化為CHdnCO2，保證厭氧消化過程得以順利進(jìn)行；
主要類型乙酸營養(yǎng)型和H2營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌； 4 CH3COOH — CH4+3C02+2H20 4 H2+C02 — CH4+2H20
在厭氧處理廢水的應(yīng)用中，由于產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷大多在同一構(gòu)筑物內(nèi)進(jìn)行，故為了維持平衡，避免過多的酸積累，常保持反應(yīng)器內(nèi)的PH值在6. 5-7. 5，優(yōu)選PH為6. 8-7. 2的范圍內(nèi)。為保證此階段能較順利進(jìn)行，出水PH值一般需用液體石灰或液堿調(diào)節(jié)至6. 8——7. 2 之間，以利于產(chǎn)甲烷菌的順利增殖及代謝。厭氧處理的原理是利用厭氧微生物在合適的溫度，酸堿度等條件下降解污染物的過程。反應(yīng)器分為，布水區(qū)，生化反應(yīng)區(qū)，沉降分離區(qū)，出水區(qū)等。工藝為，污染物在布水區(qū)進(jìn)入和厭氧微生物充分接觸吸附，在水流上升過程中充分分解消化，進(jìn)入沉降分離區(qū)后微
4生物與水氣分離，微生物再回到布水區(qū)和生化區(qū)重復(fù)降解，水處理后從出水區(qū)流出，氣由管線引出送到鍋爐燃燒。形成連續(xù)的處理過程。反應(yīng)器內(nèi)微生物在啟動之初加入反應(yīng)器容積的百分之三十左右。隨著處理能力的提高正常維持在百分之五十左右。因?yàn)槲⑸镌诓粩嗟姆敝吃鲩L，多余部分可賣出。本發(fā)明的有益效果是采用此工藝處理黃原膠廢水其效率高，工藝簡單、易操作， 具有不跑泥、出水指標(biāo)穩(wěn)定、耐高負(fù)荷沖擊、形成顆粒污泥快、產(chǎn)沼氣量大等優(yōu)點(diǎn)，并且實(shí)現(xiàn)了資源的回收再利用。處理效率比傳統(tǒng)厭氧處理工藝可以提高20%的去處理率，運(yùn)行負(fù)荷可以提高80%以上。


圖1是黃原膠廢水處理工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明不以具體實(shí)施例為限。實(shí)施例1
將黃原膠廢水經(jīng)降溫、調(diào)節(jié)污泥顆粒比重和強(qiáng)度、酸化、調(diào)節(jié)PH值、厭氧生化處理。其具體步驟為
(1)降溫，將黃原膠廢水經(jīng)過多級串聯(lián)的晾水塔降溫，降溫至38度到43度之間，冬季氣溫較低，降溫相對容易，進(jìn)罐水溫控制在38度；
(2)調(diào)節(jié)污泥顆粒比重和強(qiáng)度，將降溫后的黃原膠廢水導(dǎo)入中溫調(diào)節(jié)池，加入液體石灰以調(diào)節(jié)污泥顆粒比重1.05;
(3)酸化，黃原膠廢水中加入酸化池中，經(jīng)水解酸化轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)酸類物質(zhì)，酸化過程中的時間為5小時；
(4)調(diào)節(jié)pH值，對酸化后的黃原膠廢水的堿度進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到厭氧生化處理所需的pH 值為6. 0 ；
(5)將步驟(4)中的黃原膠廢水導(dǎo)入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行厭氧生化處理，厭氧罐中的溫度為 37°C，反應(yīng)持續(xù)時間為11小時，PH值為6. 5。實(shí)施例2
將黃原膠廢水經(jīng)降溫、調(diào)節(jié)污泥顆粒比重和強(qiáng)度、酸化、調(diào)節(jié)PH值、厭氧生化處理。其具體步驟為
(1)降溫，將黃原膠廢水經(jīng)過多級串聯(lián)的晾水塔降溫，降溫至38度到43度之間，夏季氣溫較高，晾水相對較難，進(jìn)罐水溫控制在41度；
(2)調(diào)節(jié)污泥顆粒比重和強(qiáng)度，將降溫后的黃原膠廢水導(dǎo)入中溫調(diào)節(jié)池，，加入液體石灰以調(diào)節(jié)污泥顆粒比重1.1;
(3)酸化，黃原膠廢水中加酸化池中，經(jīng)水解酸化轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)酸類物質(zhì)，酸化過程中的時間為7小時；
(4)調(diào)節(jié)pH值，對酸化后的黃原膠廢水的堿度進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到厭氧生化處理所需的pH 值為6. 3 ；(5 )將步驟(4)中的黃原膠廢水導(dǎo)入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行厭氧生化處理，厭氧罐中的溫度為 38°C，反應(yīng)持續(xù)時間為13小時，PH值為7.0。
實(shí)施例3
將黃原膠廢水經(jīng)降溫、調(diào)節(jié)污泥顆粒比重和強(qiáng)度、酸化、調(diào)節(jié)PH值、厭氧生化處理。其具體步驟為
(1)降溫，將黃原膠廢水經(jīng)過多級串聯(lián)的晾水塔降溫，降溫至38度到43度之間，冬季氣溫較低，降溫相對容易，進(jìn)罐水溫控制在40度；
(2)調(diào)節(jié)污泥顆粒比重和強(qiáng)度，將降溫后的黃原膠廢水導(dǎo)入中溫調(diào)節(jié)池，，加入液體石灰以調(diào)節(jié)污泥顆粒比重1.2;
(3)酸化，黃原膠廢水中加入酸化池中，經(jīng)水解酸化轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)酸類物質(zhì)，酸化過程中的時間為8小時；
(4)調(diào)節(jié)pH值，對酸化后的黃原膠廢水的堿度進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到厭氧生化處理所需的pH 值為6. 5 ；
(5 )將步驟(4 )中的黃原膠廢水導(dǎo)入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行厭氧生化處理，厭氧罐中的溫度為 38°C，反應(yīng)持續(xù)時間為12小時。PH值為7. 5。
權(quán)利要求
1.黃原膠廢水處理工藝，其特征在于所述的工藝步驟為降溫、調(diào)節(jié)污泥顆粒比重、 酸化、調(diào)節(jié)PH值、厭氧生化處理步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的黃原膠廢水處理工藝，其特征在于所述的降溫步驟具體為將黃原膠廢水經(jīng)過多級串聯(lián)的晾水塔降溫，降溫至38度到43度之間。
3.如權(quán)利要求1所述的黃原膠廢水處理工藝，其特征在于調(diào)節(jié)污泥顆粒比重具體步驟為將降溫后的黃原膠廢水導(dǎo)入中溫調(diào)節(jié)池，中溫溫度范圍是38-43°C，加入液體石灰以調(diào)節(jié)污泥顆粒比重為1. 05-1. 2。
4.如權(quán)利要求1所述的黃原膠廢水處理工藝，其特征在于酸化步驟具體為，黃原膠廢水中加入到酸化池，經(jīng)水解酸化轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)酸類物質(zhì)，酸化過程中的時間為5-8 小時。
5.如權(quán)利要求1所述的黃原膠廢水處理工藝，其特征在于調(diào)節(jié)PH值步驟具體為 利用液堿對酸化后的黃原膠廢水的酸堿度進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到厭氧生化處理所需的PH值為 6. 0-6. 5。
6.如權(quán)利要求1所述的黃原膠廢水處理工藝，其特征在于厭氧生化處理步驟具體為將步驟(4)中的黃原膠廢水導(dǎo)入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行厭氧生化處理，厭氧罐中的溫度為 35-380C，反應(yīng)持續(xù)時間為11-13小時，反應(yīng)器中PH值為6. 5-7. 5。
7.如權(quán)利要求6中所述的黃原膠廢水處理工藝，其特征在于所述的反應(yīng)器中的PH優(yōu)選為 6. 8-7. 2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種黃原膠廢水處理工藝。其特征是將黃原膠廢水經(jīng)降溫、調(diào)節(jié)污泥顆粒比重、酸化、調(diào)節(jié)pH值、厭氧生化處理使黃原膠廢水變?yōu)樯a(chǎn)用水。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比還具有如下有益效果效率高，工藝簡單、易操作，不跑泥、出水指標(biāo)穩(wěn)定、耐高負(fù)荷沖擊、形成顆粒污泥快、產(chǎn)沼氣量大等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C02F1/66GK102241458SQ20101017141
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者李岐山, 王志友 申請人:淄博中軒生化有限公司