[发明专利]利用柠檬酸废糖水进行二级厌氧发酵生产沼气的工艺方法

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及沼气的一种生产方法，具体涉及利用柠檬酸废糖水进行二级厌氧发酵生产沼气的工艺方法。

(二)背景技术：

目前国内利用柠檬酸废糖水生产沼气的工艺主要是采用一级厌氧发酵处理，厌氧排出的废水经较长时间曝气处理后实现达标排放，但该工艺在处理过程中存在下述不足：(1)因柠檬酸废糖水的化学需氧量(COD)较高，一般在7000-10000mg/L之间，并且受柠檬酸发酵转化率高低影响而有较大的波动，从而造成一级厌氧负荷不稳定；有时甚至COD过高而达不到排放标准；(2)一级厌氧处理不完全给混合曝气带来困难，曝气时间长，需通过压缩机供氧，动力消耗大；(3)一级厌氧COD去除率不高，一般在81-83％之间，废水中的资源没有充分开发利用，厌氧不完全使沼气转化率低。

(三)发明内容：

本发明的目的就是针对现在的一级厌氧发酵工艺中所存在的问题提出的一种利用柠檬酸废糖水进行二级厌氧发酵生产沼气的工艺方法，本方法可解决一级厌氧发酵不稳定的问题，可提高COD去除率，同时加快一级厌氧发酵的运行速度，并使后段的耗氧曝气时间明显缩短，提高沼气转化率。

本发明的工艺方法是将柠檬酸排放的废糖水置水解调节池内停留6-8小时，同时使水温降至37-39℃，再送至发酵罐内进行一级厌氧发酵16-18小时，收集沼气至沼气池柜；再将一级厌氧发酵后的废水引入另一发酵罐内进行二级厌氧发酵10-12小时，同时增补适量氮源；收集沼气至沼气池柜，废水经曝气后排放。

所述二级厌氧发酵采用上流式厌氧污泥床反应器。

所述的氮源是采用尿素或磷酸氢铵，用量为二级发酵液体积的0.01-0.05％。

在柠檬酸生产企业，大部分都是利用柠檬酸废糖水所生产的沼气进行发电，再将电能应用在柠檬酸的生产中，实现了废物的资源化利用。

本发明与现有技术相比，具有以下特点：

(1)由于增加了二级厌氧发酵这一工艺步骤，一级厌氧负荷不稳定的问题也随之解决，一般一级厌氧发酵COD去除率在81-83％之间，二级厌氧发酵COD去除率为71-75％之间，通过二级厌氧处理后可使其总COD去除率达到95％以上；

(2)二级厌氧每日可多生产沼气1000M³左右；

(3)二级厌氧发酵进一步去除COD，使其排出液的浓度在500mg/L左右，从而使后工序耗氧曝气过程时间缩短50％左右，并使空压机电耗下降50％以上。

以下是利用本工艺方法对四个阶段柠檬酸废水处理运行情况记录

(四)附图说明：

图1是本发明的工艺流程图。

(五)具体实施方式：

参见图1，首先将柠檬酸生产的废糖水引入水解调节池内，一般在池内停留时间6-8小时，使一部分有机物降解，同时也使废糖水的温度下降至37-39℃，此时废糖水的COD一般在7000-10000mg/L之间，将其引入2500M³的旋流自驱动传质厌氧反应器内进行一级厌氧发酵16-18小时；这种反应器对COD含量较高的废水处理效果较好。将一级发酵所产生的沼气引入沼气池柜中，并取样检测一级厌氧发酵后的发酵液，此时的COD一般在1500-2000mg/L之间，温度35-37℃，再将其引入1800M³的上流式厌氧污染床反应器进行二级厌氧发酵10-12小时，并按发酵液的体积补充0.01-0.05％的尿素或磷酸氢铵(mg/L)，上流式厌氧污泥床反应器比较适合COD含量较低的废水，所以用于二级发酵效果较好，将二级厌氧所产生的沼气引入发酵池柜；发酵后废水的COD一般在430-460mg/L左右，进入混合曝气池内曝气，所排出的废水一般COD≤150mg/L，达到排放标准，一级厌氧发酵和二级厌氧发酵所产生的沼气分别用来发电并供柠檬酸生产使用，从而完成废水转化和综合利用。