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发酵废水处理与回用用多级膜分离方法

作者:发布时间:2019-11-19 01:08

  本创造公开了一种用于发酵废水的处理与回用的多级膜别离设备和办法,归于污水处理技能范畴。本创造设备耦合了AnMBR、众发娱乐登录下载FO膜和纳滤膜,用于处理发酵废水。发酵废水打入厌氧膜生物反响器透过微滤膜组件构成出水,然后在正浸透膜的效果下,水分子自发透过正浸透膜组件进入罗致液池,终究经过纳滤膜体系处理取得高品质的再生水;一起纳滤膜一侧的浓盐经过高压泵回流至罗致液池中,以完成罗致液的再生循环使用。FO浓缩液以鸟粪石的办法收回氮磷,有利于完成污水资源化。本办法将微滤、正浸透、纳滤三种膜组件进行全新的耦合,终究构建了多级膜别离工艺,一起以鸟粪石的办法收回氮磷,终究同步完成发酵废水的回用与动力和资源使用。

  权利要求书

  1.一种用于发酵废水的深度处理与回用的多级膜别离设备,其特征在于,所述多级膜别离设备包含进水池、厌氧膜生物反响器、FO膜处理设备、纳滤膜处理设备、氮磷收回设备;所述厌氧膜生物反响器中包含厌氧反响器和微滤膜组件,所述微滤膜组件坐落厌氧反响器内部;所述FO膜处理设备包含FO膜组件和含有Mg2+的罗致液的罗致液池,FO膜组件和罗致液池之间衔接成循环回路;所述氮磷收回设备包含加药体系、拌和池和沉积池且三者顺次相连;

  所述厌氧反响器与进水池相连,所述微滤膜组件经过管路与出水池衔接,所述出水池与FO膜组件衔接成循环回路;所述罗致液池与纳滤膜处理设备衔接成循环回路;所述拌和池经过管路与出水池衔接。

  2.依据权利要求1所述的一种用于发酵废水的深度处理与回用的多级膜别离设备,其特征在于,所述出水池与FO膜组件相连的沿出水池到FO膜组件的流向的管路上设备有FO进水泵。

  3.依据权利要求1或2所述的一种用于发酵废水的深度处理与回用的多级膜别离设备,其特征在于,所述FO膜组件与罗致液池相连的、沿FO膜组件到罗致液池的流向的管路上设备有罗致液泵。

  4.依据权利要求1~3任一所述的一种用于发酵废水的深度处理与回用的多级膜别离设备,其特征在于,所述罗致液池与纳滤膜处理设备经过高压泵和管路构成循环,所述高压泵设备于水流从罗致液池到纳滤膜处理设备的管路上。

  5.依据权利要求1~4任一所述的一种用于发酵废水的深度处理与回用的多级膜别离设备,其特征在于,所述加药体系包含加药泵和溶药池,所述溶药池经过加药泵与拌和池相连。

  6.依据权利要求1~5任一所述的一种用于发酵废水的深度处理与回用的多级膜别离设备,其特征在于,所述沉积池经过回流泵与进水池相连。

  7.依据权利要求1~6任一所述的一种用于发酵废水的深度处理与回用的多级膜别离设备,其特征在于,所述含有Mg2+的罗致液为氯化镁和硝酸镁中的任一种,其浓度规模为0.5-3M。

  8.依据权利要求5所述的一种用于发酵废水的深度处理与回用的多级膜别离设备,其特征在于,所述药剂为0.5-5M的碱溶液。

  9.一种发酵废水处理办法,其特征在于,所述办法是使用权利要求1~8任一所述的一种深度处理与回用发酵废水的多级膜别离设备进行废水处理。

  10.依据权利要求9所述的一种发酵废水处理办法,其特征在于,所述污水处理办法,包含以下进程:

  1)以发酵废水作为进水,将进水温度稳定在30-40℃,并经过进水泵进入厌氧膜生物反响器;

  2)经过厌氧膜生物反响器中厌氧生物技能与MF膜技能相结合来处理发酵废水,沼气收回;

  3)MF膜出水进入FO膜处理设备,使用FO膜两边罗致液与质料液之间的浸透压差,使水透过FO膜构成出水,然后FO膜出水进入后续纳滤膜处理设备进一步处理;

  4)经过FO膜处理设备后发生的浓缩液回流到出水池,待出水池中水的电导率到达10-20mS/cm时,出水池中的部分水流入拌和池,流入拌和池的水的流量为微滤膜组件产水量的5%-10%,经过调理拌和池的pH为8-9后进入沉积池,经过沉积后收回鸟粪石,而沉积池的上清液回流到进水池持续处理。

  说明书

  一种用于发酵废水的处理与回用的多级膜别离设备和办法

  技能范畴

  本创造触及一种用于发酵废水的处理与回用的多级膜别离设备和办法,归于污水处理技能范畴。

  布景技能

  发酵工业是以粮食和农副产品为首要质料的加工工业,首要包含酒精、味精、淀粉、白酒、柠檬酸、淀粉糖等职业。跟着科学技能的前进和工业化脚步的加速,发酵工业产品空间进一步拓展、工业链不断延伸,发展前景愈加宽广。可是,发酵职业耗水量大、废水污染严峻等问题严峻限制着发酵职业的可持续发展。发酵废水成分杂乱、污染物含量高。现在,发酵废水的工业处理技能多选用“厌氧-好氧”工艺,但以“厌氧-好氧”生物处理为中心的结尾管理办法存在占地面积大、运转本钱高、出水无法回用、发生污泥量巨大等缺陷。

  厌氧膜生物反响器(anaerobic membrane bioreactor,AnMBR)是一种将厌氧生物技能与膜别离技能相结合的污水处理技能。在保存厌氧生物处理工艺长处的基础上,凭借膜的高效截留效果,明显改进了固液别离效果,大大提高了反响器中厌氧微生物的生物量,提高了污染物的去除和沼气产率。AnMBR不只可以处理传统厌氧生物技能处理高浓度有机废水时出水不合格,后续工艺道路过长的问题,并且具有出水水质好、剩下污泥量低、自动化程度高和动力可收回使用等长处。可是,在此进程中污水虽根本合格,依然无法完成出水回用。

  正浸透(forward osmosis,FO)处理技能作为膜处理中的新式绿色技能,在污水处理与回用等范畴遭到广泛重视。FO进程使用膜两边的浸透压差作为驱动力,使水分子自发地经过半透膜,从水化学势高的质料液部分浸透到水化学势低的罗致液部分,因为不需求外加压力,故所需能耗低。此外,FO还具有出水水质好、膜污染趋势小等长处。可是,在此进程中出水是罗致液和FO膜透过液的混合液,需求凭借反浸透(reverse osmosis,RO)等后处理才干取得高品质的出水以及完成罗致液的收回,反浸透处理需求施加高压才干进行,本钱高且对设备要求较高。

  尽管FO出水水质好,可是FO仅仅一种过滤技能,无法去除污染物。因而,在FO污水处理进程中会在进水一侧发生浓水。FO浓水的量与RO浓水的性质类型,具有污染物浓度高、含盐量高级问题,归于难处理废水。现在,关于FO和RO浓水大部分选用物理化学等手法,不只本钱较高,并且工艺道路很长。

  创造内容

  【技能问题】

  (1)现有发酵废水处理工艺存在占地面积大、运转本钱高、出水无法回用、发生污泥量巨大等问题。

  (2)现有FO污水处理技能发生的浓水的处理本钱高且工艺流线长。

  【技能计划】

  为了处理上述问题,本创造提出了一种将AnMBR、FO膜和纳滤膜耦合在一起的多级膜别离设备和办法,首要使用厌氧生物技能和MF膜对有机物的高效截留才能,完成高浓度发酵废水水质的提高以及沼气收回,一起经过后续的FO、纳滤膜处理技能进一步改进污水水质,并以鸟粪石的办法对AnMBR出水的FO浓缩液进行氮磷收回,终究构建完成污水回用、动力收回和氮磷收回为意图的新式发酵废水处理回用联合工艺。

  本创造的第一个意图是供给一种用于发酵废水的深度处理与回用的多级膜别离设备,所述多级膜别离设备包含厌氧膜生物反响器AnMBR设备、FO膜处理设备、纳滤膜处理设备、氮磷收回设备;所述AnMBR设备中包含厌氧反响器和微滤(microfiltration,MF)膜组件,所述微滤膜组件坐落厌氧反响器内部;所述FO膜处理设备包含FO膜组件和含有Mg2+的罗致液的罗致液池,FO膜组件和罗致液池之间衔接成循环回路;所述氮磷收回设备包含加药体系、拌和池和沉积池且三者顺次相连;

  所述厌氧反响器与进水池相连,所述微滤膜组件经过管路与出水池衔接,所述出水池与FO膜组件衔接成循环回路;所述罗致液池与纳滤膜处理设备衔接成循环回路;所述拌和池经过管路与出水池衔接。

  在一种施行办法中,所述厌氧反响器的上部经过进水管与进水池相连;所述进水池装有发酵废水。

  在一种施行办法中,所述MF膜组件浸没于厌氧反响器内的悬浮态厌氧污泥中。

  在一种施行办法中,所述出水池与FO膜组件相连的沿出水池到FO膜组件的流向的管路上设备有进水泵。

  在一种施行办法中,所述FO膜组件与罗致液池相连的沿FO膜处理后的水到罗致液池的流向的管路上设备有罗致液泵。

  在一种施行办法中,所述罗致液池与纳滤膜处理设备经过高压泵和管路构成循环,所述高压泵设备于水流从罗致液池到纳滤膜处理设备的管道上。

  在一种施行办法中,所述加药体系包含加药泵和溶药池,所述溶药池经过加药泵与拌和池相连。

  在一种施行办法中,所述沉积池经过泵与进水池相连。

  在一种施行办法中,所述MF膜组件中的MF膜为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PSF)、聚丙烯腈(PAN)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)等的恣意一种。

  在一种施行办法中,所述MF膜的孔径为0.1-0.4μm。

  在一种施行办法中,所述FO膜组件中的FO膜的质料为三醋酸纤维(CTA)膜、聚酰胺(TFC)膜、聚醚砜树脂(PES)中的恣意一种。

  在一种施行办法中,所述纳滤膜处理设备中的纳滤膜为聚酰胺(TFC)膜、醋酸纤维素(CA)膜、磺化聚砜(SPS)膜、磺化聚醚砜(SPES)膜和聚乙烯醇(PVA)膜中的恣意一种。

  在一种施行办法中,所述MF膜组件为平板膜组件、中空纤维膜组件或管式膜组件中一种。

  在一种施行办法中,所述含有Mg2+的罗致液为氯化镁和硝酸镁中的任一种,其浓度规模为0.5-3M。

  在一种施行办法中,所述药剂为0.5-5M的碱溶液,所述碱为NaOH、KOH或NaHCO3等。

  在一种施行办法中,所述pH值为选用NaOH溶液调理到8-9。

  在一种施行办法中,所述进水池中设备有加热棒,用于将进水加热到30-40℃。

  在一种施行办法中,所述AnMBR设备中设备有ORP探头,用于实时监测厌氧反响器中的氧化复原电位。

  在一种施行办法中,所述AnMBR设备中设备有曝气设备。

  本创造的第二个意图是供给一种发酵废水处理办法,所述办法是使用上述一种深度处理与回用发酵废水的多级膜别离设备进行废水处理。

  在本创造的一种施行办法中,此办法处理后的纳滤膜出水可以直接排放或者回用,一起AnMBR设备中发生的沼气可作为动力收回使用、AnMBR设备出水经过FO膜组件处理后的浓缩液可以以鸟粪石的办法收回氮磷。

  在一种施行办法中,所述污水是发酵废水,包含酒精、酒类、柠檬酸等发酵废水。

  在一种施行办法中,所述污水处理办法,包含以下进程:

  1)以发酵废水作为进水,将进水温度稳定在30-40℃,经过进水泵进入AnMBR设备;

  2)经过AnMBR设备中厌氧生物技能与MF膜技能相结合来处理发酵废水,沼气收回;

  3)MF膜出水进入FO膜处理设备,使用FO膜两边罗致液与质料液之间的浸透压差,使水透过膜构成出水,然后膜出水进入后续纳滤膜处理设备进一步处理;

  4)经过FO膜处理设备后会发生的浓缩液回流到出水池,待出水池中水的电导率到达10-20mS/cm时,出水池中的部分水流入拌和池,流入拌和池的水的流量为微滤膜组件产水量的5%-10%,经过调理拌和池的pH为8-9后进入沉积池,经过沉积后收回鸟粪石,而沉积池的上清液回流到进水池持续处理。

  本创造中AnMBR设备的厌氧反响器上部设有进水口,经过进水泵将发酵废水打入厌氧反响器中,MF膜浸没在厌氧反响器内,经过出水泵和管路与出水池相连,MF膜出水经过FO泵与FO膜组件相连,FO膜选用外置式,在罗致液浸透压差的效果下完成水从FO膜的过滤,FO膜出水再经过纳滤膜的过滤取得高品质的再生水。FO的浓缩液富含氮磷,FO罗致液中反向浸透过来的镁离子与浓缩液中的氮磷反响构成鸟粪石,终究经过鸟粪石的办法完成废水中氮磷的收回。

  在一种施行办法中,所述发酵废水是指酒精废水,其COD为3000-4000mg/L,NH3-N为60-90mg/L,TP为15-30mg/L,pH为7左右。

  在一种施行办法中,所述厌氧膜生物反响器的有用容积为7.6L。

  本创造相对现有工艺具有以下长处:

  (1)本创造的多级膜别离设备将具有高效泥水别离才能的MF膜、低污染特性的FO膜和截留才能强的纳滤膜进行全新的耦合,使用AnMBR对有机物的高效处理才能,完成污水水质的提高以及沼气的动力使用,出水经过FO、纳滤膜对氮磷和各种盐的有用截留到达城市杂用水回用乃至饮用水规范,有利于完成污水资源化。

  (2)本创造经过耦合AnMBR、FO、纳滤膜的多级膜别离工艺,AnMBR出水的FO浓缩液以鸟粪石的办法收回氮磷,有利于完成污水资源化。

  (3)本创造选用氯化镁和硝酸镁作为罗致液,使得终究罗致液的浓缩以及水的收回经由纳滤膜即可完成,无需选用压力高的RO膜,大大降低了运转本钱;镁盐的参加既可以完成收回出水的效果,又能使得选用纳滤膜进行后续的浓缩处理,此外,还能与FO浓水中的氮磷进行反响生成鸟粪石。(创造人王新华;李爽;田媛;张艺镤;任月萍;李秀芬)

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