一種從天然橡膠加工廢水中回收沼氣的兩相厭氧處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種從天然橡膠加工廢水中回收沼氣的兩相厭氧處理工藝，屬資源回 收技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)年產(chǎn)天然橡膠初級(jí)產(chǎn)品（天然生膠和濃縮膠乳)約57萬(wàn)t。全國(guó)有天 然橡膠加工廠300多家，這些橡膠加工廠大多處于偏僻地區(qū)，每年廢水排放量幾百萬(wàn)噸。天 然橡膠加工過程中排放的廢水由濃縮乳膠(含膠清膠)廢水、乳標(biāo)膠廢水、凝標(biāo)膠廢水等廢 水組成，其中由于橡膠樹流出來(lái)的液體橡膠需加氨水保存后運(yùn)送到加工廠，再加硫酸中和 氨，因此廢水中C0D、NH 3_N、S042-濃度分別可達(dá)10000~15000mg/L、400~600mg/L和4000~ 6000mg/L。據(jù)統(tǒng)計(jì)，加工It鮮乳標(biāo)準(zhǔn)膠所排放的廢水中含COD 92.9kg、B0D5 58.9kg、NH3-N 2.6kg?？梢姡烊幌鹉z加工廢水不僅有機(jī)物含量高，而且還含有高濃度的NH3-N與S042、若 不加以處理將產(chǎn)生惡臭并造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境安全。
[0003] 目前，國(guó)內(nèi)對(duì)天然橡膠加工廢水的處理主要包括厭氧-氧化塘自然曝氣法、厭氧-活性污泥機(jī)械強(qiáng)制曝氣氧化法、氧化塘-活性污泥機(jī)械強(qiáng)制曝氣法、氧化塘自然曝氣氧化 法、水生生物法等工藝。上述處理工藝均存在占地面積大、處理效率低、產(chǎn)生惡臭二次污染 且廢水C0D、NH 3-N等指標(biāo)不能達(dá)標(biāo)排放等缺點(diǎn)，已不能適應(yīng)日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。
[0004] 由于天然橡膠加工廢水有機(jī)物濃度高、廢水B/C比值約為0.7左右，可生化性強(qiáng)，上 世紀(jì)90年代開始采用厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的資源化處理工藝，將沼氣用作天然橡膠加工過程的 熱源，節(jié)約能源。然而，由于天然橡膠加工廢水中S〇A含量高達(dá)5000~6000mg/L，硫酸鹽還 原菌（SRB)代謝產(chǎn)生的硫化物在高濃度時(shí)會(huì)毒害產(chǎn)甲烷菌(MPB)，造成MPB活性和生長(zhǎng)率下 降，使厭氧過程惡化甚至失??；另一方面，SRB對(duì)基質(zhì)具有更大的親和力、更高的比增殖速 度，從而有利于SRB的基質(zhì)爭(zhēng)奪，形成了厭氧消化過程中對(duì)產(chǎn)甲烷菌的競(jìng)爭(zhēng)性抑制，大量碳 源被硫酸鹽還原菌利用，抑制和削弱了產(chǎn)甲烷菌群的生長(zhǎng)和繁殖。
[0005] 因此，傳統(tǒng)的單相厭氧工藝應(yīng)用于天然橡膠加工廢水處理與沼氣回收時(shí)，由于硫 酸根的抑制作用，系統(tǒng)不能高效運(yùn)行甚至系統(tǒng)全面崩潰，導(dǎo)致廢水處理不能達(dá)到預(yù)期效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有的天然橡膠加工廢水單相厭氧處理工藝不能有效產(chǎn)甲烷的技術(shù)難 題，本發(fā)明的目的是提供一種兩相厭氧工藝處理天然橡膠加工廢水并回收沼氣的工藝，先 脫除天然橡膠加工廢水中的硫酸根，以降低硫化物對(duì)MPB的抑制作用、提高產(chǎn)甲烷效率，實(shí) 現(xiàn)天然橡膠加工廢水的高效與資源化處理。
[0007] -種兩相厭氧工藝處理天然橡膠加工廢水并回收沼氣的工藝，包含以下的處理工 藝步驟：
[0008] 1)含高濃度硫酸根天然橡膠加工廢水首先進(jìn)入?yún)捬趺摿蚬?，通過硫酸鹽還原菌 (SRB)的作用將硫酸根轉(zhuǎn)化SH2S; 2)將廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CH4,產(chǎn)甲烷罐處理后的沼液 返回橡膠園用作有機(jī)肥料;3)脫硫罐及產(chǎn)甲烷罐產(chǎn)氣經(jīng)氣體脫硫塔處理后進(jìn)入沼氣柜，將 沼氣柜中部分沼氣壓縮后通入脫硫罐底部攪動(dòng)廢水，以促進(jìn)脫硫罐中H2S氣體逸出；4)沼氣 柜中沼氣回收利用。
[0009]本發(fā)明的兩相厭氧處理工藝，步驟1)中，所述廢水經(jīng)格柵去除膠體顆粒及雜質(zhì)后 栗入?yún)捬趺摿蚬?，在厭氧脫硫罐?nèi)在硫酸鹽還原菌（SRB)作用下將S042-還原成H2S，實(shí)現(xiàn)廢 水的脫硫。
[0010]本發(fā)明的兩相厭氧處理工藝，所述厭氧脫硫罐為密封罐，且罐內(nèi)均懸掛軟性填料， 并維持脫硫罐運(yùn)行pH為5.5-6.5、產(chǎn)甲烷罐運(yùn)行pH為6.5-7.5。
[0011] 本發(fā)明的兩相厭氧處理工藝，步驟2)中，所述產(chǎn)甲烷罐均為密封罐，且罐內(nèi)均懸掛 軟性填料，并維持脫硫罐運(yùn)行pH為5.5-6.5、產(chǎn)甲烷罐運(yùn)行pH為6.5-7.5。
[0012] 本發(fā)明的兩相厭氧處理工藝，步驟3)中，脫硫罐、產(chǎn)甲烷罐產(chǎn)生的氣體分別經(jīng)軸流 風(fēng)機(jī)加壓后經(jīng)干法氣體脫硫塔脫硫后進(jìn)入沼氣柜儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br>[0013] 本發(fā)明的兩相厭氧處理工藝，所述脫硫罐配置循環(huán)栗，循環(huán)量為處理水量的2-3 倍，以均勻水質(zhì)、加強(qiáng)廢水與SRB的接觸并促進(jìn)廢水中H 2S氣體的逸出。
[0014] 本發(fā)明的兩相厭氧處理工藝，所述脫硫罐配置氣體壓縮機(jī)，將沼氣柜中沼氣加壓 后打入脫硫罐底部，氣體量為處理水量的20-30倍，以攪動(dòng)廢水、均勻水質(zhì)并促進(jìn)廢水中H 2S 氣體的逸出，避免脫硫罐廢水中H2S累積、抑制SRB的生長(zhǎng)，提高脫硫效率。
[0015] 本發(fā)明的兩相厭氧處理工藝，所述產(chǎn)甲烷罐配置循環(huán)栗，循環(huán)量為處理水量的2-3 倍，以均勻水質(zhì)、加強(qiáng)廢水與MPB的接觸并促進(jìn)廢水中CH4氣體的逸出。
[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
[0017] 1)本發(fā)明針對(duì)天然橡膠加工廢水單相厭氧處理工藝中SRB對(duì)的毒性抑制作用， 采用兩相厭氧處理工藝，將天然橡膠加工廢水厭氧處理過程分為脫硫段與產(chǎn)甲烷段，先通 過脫硫罐中的SRB脫除天然橡膠加工廢水中的S〇4 2'再通過產(chǎn)甲烷罐中的將天然橡膠加 工廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成CH4，避免了 SRB對(duì)MPB的毒性抑制，極大的提高了天然橡膠加工廢 水沼氣回收處理效率。
[0018] 2)本發(fā)明針對(duì)脫硫罐中H2S濃度過高對(duì)SRB生長(zhǎng)的抑制，通過維持脫硫罐pH為5.5-6.5,確保90%以上的H 2S以游離態(tài)存在，同時(shí)采用將脫硫后的沼氣作為氣源，加壓后打入脫 硫罐，以攪動(dòng)廢水，加速脫硫罐廢水中H2S的逸出，確保脫硫罐脫硫效率。
[0019] 3)本發(fā)明通過采用兩相厭氧處理工藝，從天然橡膠加工廢水中有效回收沼氣，處 理后的沼液返回橡膠園作為有機(jī)肥料，實(shí)現(xiàn)了天然橡膠加工廢水的零排放與資源綜合利 用，不僅徹底解決了天然橡膠加工過程的水污染問題，同時(shí)通過沼氣回用、沼液回橡膠園做 有機(jī)肥，可為企業(yè)創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了廢水處理無(wú)害化與資源化的統(tǒng)一，體現(xiàn)了循 環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明一種從天然橡膠加工廢水中回收沼氣的兩相厭氧處理工藝的設(shè)備流 程圖。
[0021] 1:集水池2:格柵機(jī)3:脫硫罐
[0022] 4:產(chǎn)甲烷罐5:氣體脫硫塔:6:沼氣柜
[0023] 7:進(jìn)水栗8:循環(huán)栗9:氣體壓縮栗
【具體實(shí)施方式】
[0024] 為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi) 容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0025] 本發(fā)明提出了一種從天然橡膠加工廢水中回收沼氣的兩相厭氧處理工藝，具有以 下的處理方法和步驟：
[0026] 1.脫硫罐、產(chǎn)甲烷罐工藝設(shè)計(jì)參數(shù)
[0027] 天然橡膠加工廢水原水⑶D濃度約為：8000-12000mg/L，S〇42-濃度約為：4000-6000mg/L;脫硫罐、產(chǎn)甲烷罐設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間分別為24h和36h;脫硫罐S〇A負(fù)荷為：4-6kg/m 3 · d，產(chǎn)甲烷罐C0D負(fù)荷為5.3-8kg/m3 · d。
[0028] 2.脫硫罐、產(chǎn)甲烷罐微生物的培養(yǎng)馴化與啟動(dòng)運(yùn)行
[0029] 以城市污水處理廠消化污泥作為接種污泥，投加量為脫硫罐體積的10-20%，并按 m(C) :m(N) :m(P) = 100: 5:1投加營(yíng)養(yǎng)物，使其迅速繁殖10d后，控制脫硫罐pH為5.5-6.5、產(chǎn) 甲烷罐pH為6.5-7.5,開始加入中性的橡膠污水進(jìn)行馴化培菌，依次按設(shè)計(jì)處理負(fù)荷的 20%、50%、80%、100%每隔10d增加廢水進(jìn)水量，直至滿負(fù)荷運(yùn)行。
[0030] 3.