[发明专利]糖蜜废水沼气发酵的铁法预处理方法

说明书

本发明涉及一种糖蜜废水沼气发酵(也称厌氧消化)的预处理方法。

糖蜜废水含有高浓度的硫酸盐，在沼气发酵过程中，硫酸盐被硫酸盐还原菌还原产生大量的H₂S，毒害沼气发酵，并引起设备的严重腐蚀，增加沼气的脱硫费用。克服糖蜜废水沼气发酵硫酸盐毒害的方法有：1.用物理化学方法预先除去废水中的SO₄^2-；2.添加硫酸盐还原菌抑制剂；3.采用H₂S-CH₄两相法工艺；4.添加亚铁盐工艺。以上工艺都存在运行费用高，难以实际应用的问题。其中添加亚铁盐工艺还将带入对沼气发酵不利的物质，如Cl^-或SO₄^2-等。

本发明的目的是提供一种糖蜜废水沼气发酵的加Fe²⁺预处理方法，以克服沼气发酵的硫毒害，又不带入对沼气发酵有害的物质。

为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：设置一装满铁刨花的预处理池，其容积为：利用废水本身的酸性并辅以空气接触氧化来腐蚀铁刨花，通过增加或减少铁刨花接触空气的时间，来增加或减少溶入废水的Fe²⁺量，使之与废水含SO₄^2-量当量基本相等，再进入发酵装置，运行消耗的铁刨花应及时补充。

本发明与加铁盐工艺相比较，铁刨花属废物，价格低廉，在加入相同数量Fe²⁺的情况下，可大幅度降低沼气发酵的运行成本，并且不带入其它对沼气发酵有害的物质，可提高沼气发酵运行的质量。

发明的具体实施如下：    

1.预处理池的设计要求：

(1)根据沼气发酵的要求，加入废水中的Fe²⁺应与废水中SO₄^2-的当量基本相等。

(2)经测试，容重为300kg/m³的铁刨花，在预处理池中与空气接触，每小时可氧化生成Fe²⁺0.3kg/m³。

(3)废水浸泡1小时就足以溶解铁刨花氧化产生的Fe²⁺，延长浸泡时间，废水Fe²⁺浓度无明显增加。

(4)预处理周期＝废水排空后铁刨花接触空气氧化的时间+废水在预处理池中的停留时间。

(5)根据废水含SO₄^2-浓度，可计算预处理周期：

(6)预处理池的容积＝预处理周期(d)×废水流量(m³/d)

(7)预处理池的形状不限。但要求进水能装满，出水能排空。

2.废水预处理的操作：

预处理池建好后，装满铁刨花即可投入运行，根据废水含SO₄^2-浓度，计算沼气发酵需要的Fe²⁺的浓度，通过检测溶于废水中Fe²⁺的浓度是否满足沼气发酵的需要，如Fe²⁺浓度偏高，在处理周期不变情况下，通过减少空气氧化时间，延长浸泡时间来减少加入废水的Fe²⁺量。如Fe²⁺浓度偏低，在预处理周期不变情况下可通过增加氧化时间，减短浸泡时间(但最短不能少于1小时)，来增加加入废水的Fe²⁺量。

运行消耗的铁刨花应及时补充，以免预处理加Fe²⁺量达不到工艺的要求。