生物發(fā)酵法制燃料乙醇所產(chǎn)生廢水的回用方法及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種生物發(fā)酵法制燃料乙醇所產(chǎn)生廢水的回用方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)酵廢水屬于高濃度有機(jī)廢水，處理難度較大，污水處理系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)用很高。根據(jù)國家目前的環(huán)保政策要求是所有工業(yè)企業(yè)的廢水必須實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，甚至“零”排放，因此如何處理高濃有機(jī)廢水成為化工、發(fā)酵行業(yè)必須解決的問題。即使企業(yè)的污水經(jīng)過處理能夠達(dá)標(biāo)排放，污水處理成本也是企業(yè)所面臨的一大問題。因此開發(fā)一種少排放或者無排放的廢水回用技術(shù)，既能實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)利用，又能降低企業(yè)污水處理負(fù)荷，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
[0003]生物發(fā)酵法制燃料乙醇工藝是將鋼廠的工業(yè)煤氣通過厭氧細(xì)菌發(fā)酵直接產(chǎn)生含有乙醇的成熟醪液，成熟醪液經(jīng)過蒸餾后得到高濃度的乙醇。蒸餾系統(tǒng)所產(chǎn)廢水主要為精餾塔及粗餾塔塔底余餾水，COD高達(dá)20000以上，其中含有一定濃度的乙醇，乙酸等有機(jī)物，還有多種金屬離子。以前的處理工藝是將此類廢水直接進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，經(jīng)過生化、膜生物反應(yīng)器(MBR)及反滲透(R.0)處理后達(dá)到合格排放。但是通過對蒸餾系統(tǒng)余餾水的水質(zhì)檢測，發(fā)現(xiàn)其金屬離子的種類與發(fā)酵系統(tǒng)培養(yǎng)液所需的化學(xué)成分十分接近，只是濃度不同，而且其中的有機(jī)物如乙醇，乙酸等均為發(fā)酵反應(yīng)的代謝產(chǎn)物，因此對菌體沒有副作用，存在直接回用的可能。另外這部分蒸餾廢水COD高，如果全部進(jìn)入污水處理系統(tǒng)后處理難度大，處理成本很高，因此若能直接回用部分蒸餾系統(tǒng)廢水，必然會減輕污水處理的負(fù)荷。同時(shí)剩余蒸餾系統(tǒng)廢水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，所產(chǎn)出的中水繼續(xù)進(jìn)入回用系統(tǒng)，提高了整個企業(yè)的水利用效率，將會顯著降低生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對生物發(fā)酵制燃料乙醇工藝中所產(chǎn)廢水處理難度大、費(fèi)用高，提供一種生物發(fā)酵法制燃料乙醇所產(chǎn)生廢水的回用方法及設(shè)備。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]生物發(fā)酵法制燃料乙醇所產(chǎn)生廢水的回用方法，將蒸餾系統(tǒng)廢水和污水系統(tǒng)中水用于發(fā)酵系統(tǒng)配制培養(yǎng)基。
[0007]進(jìn)一步地，所述蒸餾系統(tǒng)廢水包括粗餾塔底余餾水和精餾塔底余餾水;所述污水系統(tǒng)中水包括MBR膜出水和砂濾過濾器出水。
[0008]進(jìn)一步地，所述污水系統(tǒng)中水經(jīng)滅菌后進(jìn)入緩沖罐I;所述粗餾塔底余餾水經(jīng)離心、過濾、滅菌后進(jìn)入緩沖罐Π ;所述精餾塔底余餾水經(jīng)過濾、滅菌后進(jìn)入緩沖罐Π ;將緩沖罐I和緩沖罐Π的水按照一定比例注入回用水罐，然后利用回用水罐水和生產(chǎn)水混合用于發(fā)酵系統(tǒng)配制培養(yǎng)基;配制培養(yǎng)基用水中，所述緩沖罐I水的使用比例為0-50%，所述緩沖罐Π水的使用比例為0-50 %。[0009 ] 進(jìn)一步地，控制所述污水系統(tǒng)中水中C0D〈 100mg/L，BOD <30mg/L，控制蒸餾系統(tǒng)廢水中乙醇含量小于lg/L，乙酸含量小于2g/L。
[0010]—種上述廢水的回用設(shè)備，包括蒸餾系統(tǒng)廢水回用設(shè)備和污水系統(tǒng)中水回用設(shè)備;
[0011]所述污水系統(tǒng)中水回用設(shè)備為:污水系統(tǒng)中水出水裝置通過滅菌裝置I與緩沖罐I進(jìn)水口連接，緩沖罐I出水口連接回用水罐進(jìn)水口，回用水罐出水口與培養(yǎng)基罐連接；
[0012]所述蒸餾系統(tǒng)廢水回用設(shè)備包括粗餾塔底余餾水回用和精餾塔底余餾水回用兩部分;粗餾塔底余餾水出水裝置依次通過離心裝置、過濾裝置和滅菌裝置Π連接緩沖罐Π入水口，精餾塔底余餾水出水裝置依次通過過濾裝置和滅菌裝置Π連接緩沖罐Π入水口，緩沖罐π出水口連接回用水罐進(jìn)水口，回用水罐的出水口與培養(yǎng)基罐連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述緩沖罐1、緩沖罐Π和回用水罐分別與氮?dú)庋b置連接。
[0014]進(jìn)一步地，所述滅菌裝置I和滅菌裝置Π為紫外滅菌裝置。
[0015]進(jìn)一步地，所述精餾塔底余餾水的過濾裝置為活性炭過濾裝置I，所述粗餾塔底余餾水的過濾裝置為活性炭過濾裝置Π和精過濾裝置。
[0016]本發(fā)明提供的一種生物發(fā)酵法制燃料乙醇所產(chǎn)生廢水的回用方法及設(shè)備，通過將蒸餾系統(tǒng)廢水和污水系統(tǒng)中水的直接回用，不僅減少了企業(yè)工業(yè)水的消耗量，同時(shí)減輕了污水系統(tǒng)的處理負(fù)荷；另外由于該工業(yè)廢水中含有配置培養(yǎng)基所需的多種化學(xué)元素，因此減少了化學(xué)品的使用量，降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種生物發(fā)酵法制燃料乙醇所產(chǎn)生廢水的回用設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明，下面將對本發(fā)明的技術(shù)方案做具體說明。
[0019]本發(fā)明的一種生物發(fā)酵法制燃料乙醇所產(chǎn)生廢水的回用方法及設(shè)備，適用于生物發(fā)酵法制燃料乙醇工藝中所產(chǎn)生的廢水，主要包括蒸餾系統(tǒng)廢水及污水系統(tǒng)中水。影響水回用的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)是細(xì)菌代謝物以及金屬鹽的濃度，為了確定水回用的具體方案，需要首先檢測回用前生產(chǎn)水、蒸餾系統(tǒng)廢水(包括粗餾塔底余餾水和精餾塔底余餾水)、污水系統(tǒng)中水(包括MBR出水和砂濾過濾器出水)多種金屬離子及代謝物的含量;然后根據(jù)細(xì)菌發(fā)酵培養(yǎng)基中規(guī)定的離子濃度來確定回用水的比例及添加化學(xué)藥品的數(shù)量。
[0020]當(dāng)污水系統(tǒng)中水回用時(shí)，控制所述污水系統(tǒng)中水中C0D〈 100mg/L，BOD <30mg/L。污水系統(tǒng)中水(包括MBR出水和砂濾過濾器出水)經(jīng)過滅菌裝置11-1(為紫外滅菌燈)照射后進(jìn)入緩沖罐15-1，滅菌的目的是除去污水系統(tǒng)帶入的細(xì)菌，然后進(jìn)入回用水罐6，按照一定比例與蒸餾系統(tǒng)余餾水、生產(chǎn)水直接混合后用于發(fā)酵系統(tǒng)配制培養(yǎng)基，其中配制培養(yǎng)基的水分組成中污水系統(tǒng)中水的使用比例最高可達(dá)50%。
[0021]當(dāng)蒸餾系統(tǒng)廢水回用時(shí)，控制蒸餾系統(tǒng)廢水中乙醇含量小于lg/L，乙酸含量小于2g/L。將粗餾塔底余餾水經(jīng)過離心裝置3分離、活性炭過濾裝置Π 2-2過濾、精過濾裝置4精濾、滅菌裝置Π1-2(紫外滅菌燈)滅菌后進(jìn)入緩沖罐Π 5-2，精餾塔底余餾水則不需要離心，直接經(jīng)過活性炭過濾裝置12-1過濾、紫外滅菌裝置Π 1-2滅菌后進(jìn)入緩沖罐Π 5-2，達(dá)到一定液位后由栗輸送到回用水罐6，按照一定比例與緩沖罐15-1水、生產(chǎn)水直接混合后用于發(fā)酵系統(tǒng)配制培養(yǎng)基，其中配制培養(yǎng)基的水分組成中蒸餾系統(tǒng)廢水使用比例最高可達(dá)50%。[0022 ]實(shí)施例1生物發(fā)酵法制乙醇的污水系統(tǒng)的中水直接回用50 %
[0023]如圖1所示，生物發(fā)酵法制乙醇的污水系統(tǒng)的出水:MBR出水或砂濾出水經(jīng)過滅菌裝置11-1(紫