[發明專利]生物發酵法制燃料乙醇所產生廢水的回用方法及設備

在審

• 申請號: 201610004008.4
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105645676A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 張春悅;晁偉;陳超;莫志朋;王曉東;佟淑環;希宗坡;馬驍;夏楠;王艷娟
• 申請（專利權）人: 北京首鋼朗澤新能源科技有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/04
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 馬苗苗

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，特別涉及一種生物發酵法制燃料乙醇 所產生廢水的回用方法及設備。

背景技術

發酵廢水屬于高濃度有機廢水，處理難度較大，污水處理系統投資和運 行費用很高。根據國家目前的環保政策要求是所有工業企業的廢水必須實現 達標排放，甚至“零”排放，因此如何處理高濃有機廢水成為化工、發酵行業必 須解決的問題。即使企業的污水經過處理能夠達標排放，污水處理成本也是 企業所面臨的一大問題。因此開發一種少排放或者無排放的廢水回用技術， 既能實現污水的循環利用，又能降低企業污水處理負荷，具有明顯的經濟效 益和環保效益。

生物發酵法制燃料乙醇工藝是將鋼廠的工業煤氣通過厭氧細菌發酵直 接產生含有乙醇的成熟醪液，成熟醪液經過蒸餾后得到高濃度的乙醇。蒸餾 系統所產廢水主要為精餾塔及粗餾塔塔底余餾水，COD高達20000以上，其 中含有一定濃度的乙醇，乙酸等有機物，還有多種金屬離子。以前的處理工 藝是將此類廢水直接進入污水處理系統，經過生化、膜生物反應器(MBR) 及反滲透(R.O)處理后達到合格排放。但是通過對蒸餾系統余餾水的水質檢 測，發現其金屬離子的種類與發酵系統培養液所需的化學成分十分接近，只 是濃度不同，而且其中的有機物如乙醇，乙酸等均為發酵反應的代謝產物， 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， 如果全部進入污水處理系統后處理難度大，處理成本很高，因此若能直接回 用部分蒸餾系統廢水，必然會減輕污水處理的負荷。同時剩余蒸餾系統廢水 進入污水處理系統，所產出的中水繼續進入回用系統，提高了整個企業的水 利用效率，將會顯著降低生產成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對生物發酵制燃料乙醇工藝中所產廢 水處理難度大、費用高，提供一種生物發酵法制燃料乙醇所產生廢水的回 用方法及設備。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

生物發酵法制燃料乙醇所產生廢水的回用方法，將蒸餾系統廢水和污 水系統中水用于發酵系統配制培養基。

進一步地，所述蒸餾系統廢水包括粗餾塔底余餾水和精餾塔底余餾水； 所述污水系統中水包括MBR膜出水和砂濾過濾器出水。

進一步地，所述污水系統中水經滅菌后進入緩沖罐Ⅰ；所述粗餾塔底 余餾水經離心、過濾、滅菌后進入緩沖罐Ⅱ；所述精餾塔底余餾水經過濾、 滅菌后進入緩沖罐Ⅱ；將緩沖罐Ⅰ和緩沖罐Ⅱ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水混合用于發酵系統配制培養基；配制 培養基用水中，所述緩沖罐Ⅰ水的使用比例為0-50％，所述緩沖罐Ⅱ水的 使用比例為0-50％。

進一步地，控制所述污水系統中水中COD<100mg/L，BOD＜30mg/L， 控制蒸餾系統廢水中乙醇含量小于1g/L，乙酸含量小于2g/L。

一種上述廢水的回用設備，包括蒸餾系統廢水回用設備和污水系統中 水回用設備；

所述污水系統中水回用設備為：污水系統中水出水裝置通過滅菌裝置 Ⅰ與緩沖罐Ⅰ進水口連接，緩沖罐Ⅰ出水口連接回用水罐進水口，回用水 罐出水口與培養基罐連接；

所述蒸餾系統廢水回用設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Ⅱ連接緩沖罐Ⅱ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Ⅱ連接緩沖罐Ⅱ入水口，緩沖罐Ⅱ出水口連接回用水罐進 水口，回用水罐的出水口與培養基罐連接。

進一步地，所述緩沖罐Ⅰ、緩沖罐Ⅱ和回用水罐分別與氮氣裝置連接。

進一步地，所述滅菌裝置Ⅰ和滅菌裝置Ⅱ為紫外滅菌裝置。

進一步地，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Ⅱ和精過濾裝置。

本發明提供的一種生物發酵法制燃料乙醇所產生廢水的回用方法及設 備，通過將蒸餾系統廢水和污水系統中水的直接回用，不僅減少了企業工 業水的消耗量，同時減輕了污水系統的處理負荷；另外由于該工業廢水中 含有配置培養基所需的多種化學元素，因此減少了化學品的使用量，降低 了生產成本。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的一種生物發酵法制燃料乙醇所產生廢水的 回用設備。

具體實施方式