本發(fā)明涉及以紅薯為主要原料生產(chǎn)丙丁總?cè)軇┊a(chǎn)生的廢水的一種處理方法。

背景技術(shù)：

丙酮、丁醇、乙醇統(tǒng)稱為丙丁總?cè)軇?，是醫(yī)藥、農(nóng)藥、塑料、油漆、國(guó)防以及輕工業(yè)的重要原料，早期主要以石油為原料生產(chǎn)丙丁總?cè)軇?。近年?lái) 利用生物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)丙丁總?cè)軇┮殉蔀橐环N發(fā)展趨勢(shì)。紅薯是生產(chǎn)丙丁總?cè)軇┑闹饕现?，其生產(chǎn)產(chǎn)生的有機(jī)廢水中污染物COD濃度高，成分復(fù)雜，處理難度大。該廢水若不處理直接排入環(huán)境，將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。目前利用紅薯生產(chǎn)丙丁總?cè)軇┊a(chǎn)生的廢水的處理方法主要是生物處理法。由于該廢水中含有持久性有機(jī)污染物（含苯環(huán)和（或）雜環(huán)有機(jī)物），特別是采用鮮紅薯為主要原料時(shí)，持久性有機(jī)污染物的濃度較高，由此造成生物法處理該廢水很難穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。開(kāi)發(fā)能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的利用紅薯生產(chǎn)丙丁總?cè)軇┊a(chǎn)生的廢水的處理方法具有較大實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)目前利用紅薯生產(chǎn)丙丁總?cè)軇┊a(chǎn)生的廢水的處理方法存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是尋找能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的丙丁總?cè)軇U水的處理方法，其特征在于將丙丁總?cè)軇U水進(jìn)行液固分離，分離出的廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，分離出的固體綜合利用。經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后的丙丁總?cè)軇U水送入耐壓反應(yīng)器，將清潔鋁粉加入反應(yīng)器，在超聲波作用下并通入工業(yè)CO₂進(jìn)行反應(yīng)，鋁粉的粒度小于180目，每升廢水加入鋁粉5g～30g。在超聲波作用下攪拌反應(yīng)時(shí)間為10min～35min。反應(yīng)溫度為25℃～60℃。CO₂的壓力為0.1MPa～0.6MPa。每立方米廢水輸入超聲波的功率為2kW～8kW。反應(yīng)后的廢水進(jìn)行液固分離，分離出的鋁粉返回反應(yīng)器。液固分離后的廢水用石灰乳或其他堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)其pH值到7.0～8.5，然后進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器。廢水在厭氧反應(yīng)器停留24h～120h，厭氧溫度為25℃～55℃。厭氧后的廢水進(jìn)入生物好氧池常溫處理，好氧處理時(shí)間為4h～12h。好氧處理后的廢水進(jìn)入沉淀池，沉淀時(shí)間為1h～3h。不定期從沉淀池中抽出污泥進(jìn)行過(guò)濾，濾餅作一般固體廢棄物處置，濾液返回好氧池。沉淀池的上清廢水送多層生物濾塔處理。生物濾塔的填料為活性炭或多孔陶粒，每層厚度為0.5m～1.0m,總厚度為1m～3m。生物濾塔的優(yōu)勢(shì)菌種為光合細(xì)菌中的紅假單胞菌（Rhodopseudomonas）。生物濾塔的水力負(fù)荷為50 m³/m².d～150m³/m².d。生物濾塔的出水達(dá)標(biāo)排放或回用。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，丙丁總?cè)軇U水的固態(tài)物質(zhì)較多，在進(jìn)入鋁粉還原反應(yīng)器前，進(jìn)行液固分離，避免固態(tài)物質(zhì)對(duì)鋁粉還原的影響，也有利于未反應(yīng)完的鋁粉回收再利用。廢水進(jìn)入鋁粉還原反應(yīng)器后，廢水中的大分子有機(jī)物，特別是持久性有機(jī)污染物（含苯環(huán)和（或）雜環(huán)等的有機(jī)物）通過(guò)鋁粉還原產(chǎn)生的強(qiáng)還原自由基的作用而破壞，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造有利條件。通入壓力CO₂的目的是維持鋁粉還原合適的pH值（2.0～5.0）；輸入超聲波的作用是加快還原反應(yīng)的傳質(zhì)過(guò)程。還原后的廢水用石灰乳或其他堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)其pH，以滿足后續(xù)厭氧和好氧過(guò)程的要求。經(jīng)前述處理的廢水在厭氧過(guò)程中，通過(guò)微生物的作用，大分子有機(jī)物進(jìn)一步變成小分子有機(jī)物，為后續(xù)生物氧化創(chuàng)造更有利條件。通過(guò)生物氧化處理，剩余的大多數(shù)有機(jī)物被去除，同時(shí)去除氮磷等污染物。廢水最后進(jìn)入活性炭或多孔陶粒生物濾塔，在微生物，特別是紅假單胞菌的作用下，進(jìn)一步去除有機(jī)物和氮磷等污染物，保證處理后的廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

相對(duì)于現(xiàn)有方法，本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是采用鋁粉還原，將廢水中的持久性污染物破壞，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造有利條件，從而保證處理后的廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放；相對(duì)于在其它廢水處理中使用的金屬還原法，采用CO₂代替目前廣泛使用的硫酸作酸化劑，不引入SO₄^2-離子，消除了產(chǎn)生H₂S的物質(zhì)基礎(chǔ)，從而避免了H₂S的污染，同時(shí)也避免了SO₄^2-對(duì)厭氧和好氧過(guò)程中微生物的抑制作用，大大提高生物處理的效率；丙丁總?cè)軇S都建有鍋爐，燃料燃燒產(chǎn)生的CO₂廢氣可充分利用，不僅可降低處理成本，而且可以減少碳排放；處理后的廢水能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

具體實(shí)施方法

實(shí)施例1：每天處理1m³丙丁總?cè)軇U水（成分：COD_Cr39000 mg/L、T-N40.8 mg/L、SS29000mg/L T-P4.2mg/L、色度720），經(jīng)液固分離、鋁粉還原（10min、40℃、CO₂壓力0.6MPa、每升廢水加入鋁粉15g、每立方米廢水輸入超聲波的功率為4kW）、厭氧（pH8.5、72h、25℃～35℃）、好氧（4h）和生物濾塔（多孔陶粒填料層總厚度1m、水力負(fù)荷50m³/m².d）處理后出水的COD_Cr為60mg/L、T-N6.0mg/L、T-P0.3mg/L、色度17。

實(shí)施例2：每天處理5m³丙丁總?cè)軇U水（成分: COD_Cr41000 mg/L、T-N38.5mg/L、SS31500mg/L、 T-P4.7mg/L、色度760），經(jīng)液固分離、鋁粉還原（20min、25℃、CO₂壓力0.1MPa、每升廢水加入鋁粉5g、每立方米廢水輸入超聲波的功率為2kW）、厭氧（pH7.0、24h、35℃～55℃）、好氧（6h）和生物濾塔（活性炭填料層總厚度2m、水力負(fù)荷150m³/m².d）處理后出水的COD_Cr為63mg/L、T-N5.8mg/L、T-P0.3mg/L、色度19。