在我国,农副产品加工业、食品加工业和饮料业废水约占10%左右,随着国家经济调整,企业结构随之往节能、高效的方向发展,此类工业废水排放量较大并有持续增加的趋势。这类废水的pH偏低,在4~7范围内,COD较高但磷浓度很低,采用普通的活性污泥法处理,容易发生污泥膨胀,导致污泥流失严重,出水COD较高。而采用生化工艺处理该类废水时,一般是通过添加营养盐保证一般微生物所需的C、N、P比来维持工艺的正常运行。但这种方式不仅会增加运行成本,而且若投加量不足则处理效果不佳,投加量过大则增加了出水的磷含量。因此,需建立一种少或无需投加营养元素的生物处理新工艺解决上述问题。
在酿酒生产主要是生产白酒或酒精,在生产过程中,每1吨酒或酒精要排放14-16m3酒糟液,糟液中含有大量的有机物,从废水水质可以看出,白酒或酒精生产后产生的酒糟废水中悬浮物浓度比较高,达到20000mg/L左右,有机物浓度也非常高,一般达到33000~35000mg/L。而啤酒废水生产过程中所产生的主要为可生化的有机废水,但啤酒废水中的有机物浓度没有白酒或酒精生产废水高,且啤酒生产废水中的PH一般为12-13呈碱性。
由于白酒、酒精或啤酒生产废水中的有机物含量较高,所以对于酿酒废水通常的都采用溶剂萃取法亦可以回收利用废水中的有机物质,但由于白酒和酒精生产中的有机物特别高,所以必须进行预处理,经济上可行,就采用厌氧的方式使大量的有机物生成沼气,利用沼气进行发电供给酿酒过程中所需的能源;若从经济上不具有发电效益,可将大量的含有机物的渣通过过滤或沉降的方式进行分离,分离后的渣可作为饲料。分离后的液体则利用溶剂萃取法进行混合与分离。
用溶剂从酿酒废水混合物中提取其中有效化合物的操作称为液/液萃取。离心萃取机萃取是利用溶液中各组分在所选用的溶剂中溶解度的差异,使溶质进行液液传质,以达到分离均相液体混合物的操作。离心萃取机萃取操作全过程可包括:
1.原料液与萃取剂充分混合接触,完成溶质传质过程;
轻重两相溶液按一定比例分别从两个进料管口进入转鼓和壳体之间形成的环隙型混合区内,借助转鼓的旋转,通过涡轮盘和叶轮使两相快速混合和分散,两相溶液得到充分的传质。完成混合传质过程。
2.萃取相和萃余相的分离过程;
混合液在涡流盘的作用下进入转鼓,在福板形成的隔舱区内,混合液很快与转鼓同步回转,在离心力的作用下,比重大的重相液在向上流动过程中逐步远离转鼓中心而靠向转鼓壁;比重小的轻相液体逐步远离转鼓壁而靠向中心,澄清后的两相液体最终分别通过各自堰板进入收集室并由引管分别引出机外,完成两相分离过程。
3.从萃取相和萃余相中回收萃取剂的过程。
通常用蒸馏的方法回收萃取剂。脱除萃取剂后的萃取相称为萃取液;脱除萃取剂后的萃余相称为萃余液。