[发明专利]一种生物质热化学废液深度处理方法

说明书

本发明公开了一种生物质热化学废液深度处理方法，属于废液处理领域，以解决高浓度热化学废液利用传统厌氧发酵处理时的难以降解和产生抑制的问题。包括如下步骤：A、热化学废液与生活污水或啤酒废水的混配处理；B、生物炭、微生物电解池双重强化厌氧发酵深度处理混配后的废液。本发明将高浓度的热化学废液与低浓度的生活污水、啤酒废水进行混配可高效的同时解决多种废水的处理问题，且实现了能源回收的目的，为废水处理领域提供新的思路。

技术领域

本发明属于废液处理领域，具体涉及一种生物质热化学废液深度处理方法。

背景技术

随着工农业经济的飞速发展，各种类型的新型废水随之产生，如水热液化的废水、热解炭化的废水等，这类废水产量较大、成分复杂、含有高浓度有机酸（~100 g COD/L）和众多有毒有害的难降解有机物，如含氧杂环类（苯酚及衍生物）等化合物。若直接排放会对环境造成严重威胁，因此处理新型的复杂废水是解决环境问题的一大挑战。基于以上新型难降解废水的特性，利用传统的单一的废水处理手段（如：重力分离法、化学沉淀、需氧处理法和厌氧处理法等）难以实现有效处理的目的。

上流式厌氧污泥床（Up-flow Anaerobic Sludge Blanket，UASB）对于处理高浓度较难降解的有机废水具有很好的去除效果，但是，在产酸阶段起关键性作用的发酵性细菌易受到热化学废水中发酵抑制物如呋喃类等有机物的影响，从而导致发酵受限甚至产气停止。因此，单一的厌氧发酵技术对热化学废液难以实现高效处理的目的。另外，微生物电解池技术具有微生物和电化学的联合作用机制，微小的外加电压辅助时（≥0.4 V）在难降解污染物和难降解废水的处理上有较好的表现，近年来得到了较为广泛的应用。微生物电解池辅助厌氧发酵系统可以通过富集产电菌和产甲烷菌从而改变厌氧发酵的微生物菌群结构，可缩短厌氧发酵系统的启动时间，建立稳定的微生物菌群，加快底物的降解，特别是难降解化合物以及一些厌氧发酵抑制物的降解，最终可实现提高甲烷产量的目的。

另外，生物炭是生物质热解炭化的主产物，热解炭化的工艺条件直接影响生物炭的性能，如高温（700℃）下制备的生物炭比低温（500℃）下制备的生物炭具有较大的比表面积和较多的微孔结构。生物炭主要由碳、氢、氧等元素构成，价格低廉，具有良好的孔隙结构、较大的比表面积，具有更为丰富的官能团（主要有羧基、内酯型羧基、酚羟基和羰基等含氧官能团）、导电性强以及高度芳香化的特性。目前生物炭通常直接用作固体燃料使用，但基于生物炭具有的以上物化特性，其广阔的应用潜能不容无视。生物炭可以作为电极材料、厌氧发酵强化介质或载体材料使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物质热化学废液深度处理方法，以解决高浓度热化学废液利用传统厌氧发酵处理时的难以降解和产生抑制的问题。

本发明技术方案如下：一种生物质热化学废液深度处理方法，包括如下步骤：

A、热化学废液与生活污水或啤酒废水的混配处理；

B、生物炭、微生物电解池双重强化厌氧发酵深度处理混配后的废液。

进一步的，述步骤A中，热化学废液为热解炭化废液或水热液化废液，热化学废液与生活污水的混配比例为1:10-2:10，热化学废液与啤酒废水的混配比例为1:10-2:10。

进一步的，所述步骤B中，生物炭为椰壳生物炭、畜禽粪便生物炭的一种或两种。

进一步的，所述步骤B中以生物炭颗粒填充UASB作为厌氧发酵微生物的载体，生物炭颗粒粒径为0.3-1.0 cm。

进一步的，所述步骤B中，微生物电解池系统的辅助电压为0.4-1.2 V。

进一步的，所述步骤B中，厌氧发酵设定温度为30-45℃。

进一步的，所述步骤B厌氧发酵的搅拌转速为60-100 rpm，水力停留时间均为24-48 h。