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BTS-同济大学环境学院 木薯酒精废水资源化处理 结题报告

2009 年4月1

第一章 课题的背景与意义.

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第二章 木薯酒精废水的来源和危害.3

第三章 木薯酒精废水处理现状.6

第四章 课题的主要研究内容.10 4.1 木薯酒精废水高温全糟厌氧产甲烷

10 4.2 木薯酒精废水高温清液发酵产甲烷

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第五章 材料与方法.12 5.1 实验用水

12 5.2 接种污泥

12 5.3 实验装置

12 5.3.1 CSTR 和ASBR 反应装置.12 5.3.2 EGSB 反应装置.14 5.4 分析方法

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第六章 木薯酒精废水全糟厌氧处理.18 6.1 CSTR 反应器处理木薯酒精废水

18 6.1.1 启动与运行过程中 TCOD 去除率的变化

18 6.1.2 启动与运行过程产气量变化

19 6.1.3 启动与运行过程中酸碱度的变化

20 6.2 ASBR 反应器处理木薯酒精废水.21 6.2.1 低污泥浓度条件下 HRT 对ASBR 处理效果的影响.21 6.2.2 HRT 为5天的条件下污泥浓度对 ASBR 处理效果的影响.23 6.3 结论

26 6.3.1 CSTR 反应器运行

26 6.3.2 ASBR 反应器运行.27

第七章 木薯酒精废水固液分离后厌氧 EGSB 处理.28 7.1 EGSB 工艺概况.28 7.2 高温厌氧 EGSB 启动与运行.30 7.2.1 整个运行过程中 COD 去除率的变化

30 7.2.2 启动与整个运行过程中产气量的变化

32 7.2.3 启动与运行过程中出水 pH 值和碱度特征.33

2 7.3 EGSB 反应器内部流态与反应动力学.34 7.3.1 流态实验

35 7.3.2 COD 在EGSB 反应器内的去除.40 7.3.3 沼气转化系数 Yg 的确定.44 7.4 高温 EGSB 厌氧颗粒污泥性质研究.48 7.4.1 颗粒污泥的外观

48 7.4.2 颗粒污泥的粒径分布

49 7.4.3 颗粒污泥沉降速度

52 7.4.4 颗粒污泥的 VSS 和TSS.53 7.4.5 颗粒污泥的微观形态

54 7.4.6 颗粒污泥形成机理的探讨

56 7.5 结论

62

第八章 木薯酒精废水厌氧-好氧联合处理可行性分析

65 8.1 EGSB 做为二级厌氧工艺处理木薯酒精废水.65 8.2 SBR 处理二级厌氧工艺出水.65 8.3 结论

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第九章 结论与建议.67 9.1 结论

67 9.2 建议

68 致谢

69 参考文献

70 木薯酒精废水资源化处理结题报告

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第一章 课题的背景与意义 工业废水中,酒精糟液是继造纸废水之后的第二大有机污染源.据统计[1] , 2004年,我国发酵酒精生产企业457家,生产能力517.74万立方米(418.06万吨) . 按照各种酒精生产原料的百分比划分, 薯类酒精占22.89%. 以木薯为原料生产酒 精在我国热带和亚热带地区,如广西、广东、湖北、江苏等有较为广阔的市场. 木薯生产酒精与其它作物粮食类、薯类和糖蜜相比,有着不可比拟的优势: (1)木薯是非粮食农产品,且对土质的要求低,耐旱、耐瘠薄,符合D不争 粮,不争(食)油,不争糖,充分利用边际性土地(指基本不适合种植粮、棉、 油等作物的土地)‖的国家粮食发展战略,同时用于发展燃料乙醇符合当前国家 生物质能源发展战略,有利于保障国家粮食安全和能源安全. (2)用木薯生产酒精最具有经济性,不同经济作物和粮食作物生产酒精的经 济性比较分析如下表所示: 表1.1 不同经济作物和粮食作物生产酒精的经济性比较分析 项目 鲜薯干 木薯干片 甘蔗 甘蔗糖蜜 玉米 小麦 马铃薯 红薯 原料价格(元/吨)

400 1150

280 800

1330 1440

600 380 原料单耗(吨)

7 2.8

16 5 3.2 3.28

9 8.7 原料成本(元/吨)

2800 3220

4480 4000

4256 4732