CN103819051B

CN103819051B - 一种白酒酿造废水节能处理方法

Info

Publication number: CN103819051B
Application number: CN201410052643.0A
Authority: CN
Inventors: 于涛; 胡利强; 余冬; 李琼; 赵凤梅; 徐绍红
Original assignee: Xinxiang University
Current assignee: Xinxiang University
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2034-02-17
Also published as: CN103819051A

Abstract

本发明公开了一种白酒酿造废水节能处理方法，包括以下步骤：（1）白酒酿造废水经机械格栅过滤水中粗大漂浮物；（2）经过机械格栅过滤后的废水进入综合池；（3）综合池出水进入厌氧折流板反应器；（4）厌氧折流板反应器出水进入中间沉淀池；（5）中间沉淀池出水进入复合垂直流人工湿地系统，在湿地基质、微生物和植物的共同作用下，进一步降解和去除废水中的有机物、SS和氨氮污染物质后排放。本发明能够以较低的设备投入和运行管理费用，达到有效去除白酒酿造废水中有机物、氨氮和SS等污染物的目的，出水水质达到行业一级排放标准，为白酒酿造废水的节能处理提供了新的方法。

Description

一种白酒酿造废水节能处理方法

技术领域

本发明涉及一种废水处理方法，具体涉及一种白酒酿造废水节能处理方法，属于食品废水处理技术领域。

背景技术

白酒酿造废水主要包括生产过程中产生的蒸馏底锅水、曲盒清洗水、印曲废水、白酒糟废液、发酵池渗沥水、粮食浸泡水、蒸馏冷却水、洗瓶水及设备清洗废水等。废水一般不含有重金属，BOD/COD比值高，生化性好，但不同时段水质水量波动较大，同时废水中SS、COD_Cr、BOD₅浓度较高，有一定色度，是一种典型的高浓度有机废水，如不经处理直接排放，会对生态环境造成负面影响。

目前对于白酒酿造废水的处理技术较多，如化学混凝沉淀法、微电解法、浓缩燃烧法、厌氧生物处理、好氧生物处理及厌氧-好氧组合工艺处理法等。针对此类废水有机物含量高的特点，主要采用生物法进行处理，常见的主体工艺包括接触氧化法、序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor，SBR）、周期循环活性污泥法（Cyclic Activated Sludge System，CASS）和曝气生物滤池（Biological Aerated Filter，BAF）等。这些工艺有一个共同的特点，就是需要曝气设备，而曝气风机价格较高，且功率都较大，其能耗占到废水处理成本的相当大一部分。同时，曝气设备及管线需要经常进行维护，否则可能会由于曝气量不足或曝气不均而影响废水处理效果。因此，开发一种建设、运行和维护成本低，处理效果好的白酒酿造废水处理方法，无论是对于白酒生产企业的良性发展，还是生态环境的保护，均具有重要的现实意义。

厌氧折流板反应器（Anaerobic Baffled Reactor，ABR）是由美国Stanford大学的Mc Carty及其合作者所开发的一种新型高效的厌氧反应器，其结构上可以看成是一系列厌氧污泥床反应器（Up-flow Anaerobic Sludge Bed，UASB）的串联运行。ABR反应器的特点在于有独立分格的酸化反应室，可将产氢和产甲烷两个步骤分离，从而避免了反应过程中由于丙酸和丁酸过渡积累所产生的抑制作用，具有构造简单，一般无需填料、回流和搅拌设备，处理效果稳定可靠，建造维护管理费用较低等优点。

人工湿地是应用天然湿地净化功能基础上发展起来的一种污水处理资源化生态工程新技术，具有基建投资低、运行费用少、增加绿地面积、改善和美化生态环境、维护与管理相对简单、处理效果好等优点。其净化途径包括过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物代谢等，通过物理、化学和生物的协同作用，可有效去除废水中的悬浮固体、有机物、氮、磷、重金属和病源微生物。根据废水在湿地内部流态的不同，人工湿地可分为多种类型，其中复合垂直流人工湿地独特的“下行-上行”水流方式有效解决了其它类型湿地易出现的“短路”现象，形成了下行流池好氧、上行流池部分厌氧的复合水处理结构。同时该技术能够充分利用基质、植物和微生物的综合作用，对废水中的有机物和悬浮物有显著的去除效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种低耗高效的白酒酿造废水节能处理方法，根据白酒酿造废水的水质特点和处理工艺现状，提出了“预酸化+ABR+复合垂直流人工湿地”组合处理工艺，白酒酿造废水经处理后，水质可达到《综合污染物排放标准》（GB 8978-1996）中一级排放标准的要求，且处理成本较低。

本发明的技术方案为：一种白酒酿造废水节能处理方法，其特征在于包括以下步骤：（1）白酒酿造废水经机械格栅过滤水中粗大漂浮物；（2）经过机械格栅过滤后的废水进入综合池，综合池由沉淀调节区和预酸化区构成，其中沉淀调节区水中的浮渣由刮渣机刮到砂滤池，砂滤池内装有滤砂，经滤砂过滤后的滤液用泥浆泵打回沉淀调节区，沉淀的污泥由污泥泵抽至污泥浓缩池，综合池总水力停留时间不小于14 h，其中沉淀调节区水力停留时间不小于10 h，表面负荷不大于0.8 m³/(m²·h)，沉淀有效水深不小于2 m，污泥斗容积不少于2 d污泥量，沉淀调节区的单格长宽比不小于4，长深比不小于8，废水经沉淀调节区后进入预酸化区，预酸化区水力停留时间在3-5 h，其中挂设弹性填料，底部设置潜水搅拌机，利用填料上的厌氧微生物对废水进行预酸化；（3）综合池出水进入厌氧折流板反应器，微生物菌群在厌氧条件下，分解并去除废水中的大部分有机污染物质；（4）厌氧折流板反应器出水进入中间沉淀池，中间沉淀池采用竖流式沉淀池形式，表面负荷不大于0.8 m³/(m²·h)，进一步去除SS，防止由于SS过高造成人工湿地的堵塞，污泥回流至厌氧折流板反应器；（5）中间沉淀池出水进入复合垂直流人工湿地系统，在湿地基质、微生物和植物的共同作用下，进一步降解和去除废水中的有机物、SS和氨氮污染物质后排放。

本发明所述的白酒酿造废水节能处理方法，步骤（1）中机械格栅后设置集水井，集水井有效容积（以最低设计水位计）不小于井中最大一台水泵15min的出水量，且水泵每小时启动次数不大于3，水泵采用自动液位控制。

本发明所述的白酒酿造废水节能处理方法，步骤（3）中厌氧折流板反应器设计容积负荷不小于3 kg COD/(m³·d)，池体分4-6格，串联，总水力停留时间不小于24 h，设置内回流，并挂设弹性填料。

本发明所述的白酒酿造废水节能处理方法，步骤（5）中湿地系统由下行流池和上行流池串联组成，两池中间设有隔墙，底部连通，下行流池中基质为砾石，从下到上分为3层，粒径分别为30-50 mm，15-30 mm，5-15 mm；上行流池底层为粒径30-50 mm的砾石，中层为粒径15-30 mm的砾石，其上设置土工布滤层，土工布上再填充细砂和高炉渣混合基质，下行流池与上行流池的池深分别为0.8-1.2 m，下行流池基质厚度比上行流池高10-30 cm，下行流池与上行流池的池底坡降取0.5%-1%，下行流池与上行流池的水力停留时间为12-24 h，下行流池与上行流池的基质上种植有净化植物，下行流池表层铺设布水管，上行流池表层布设收集管，下行流池与上行流池的基质底层布设排空管，污水首先经过布水管向下流行，穿越下行流池的基质层，在底部的连通层汇集后，穿过隔墙进入上行流池，在上行流池中，污水由下向上经收集管收集排出。

本发明与现有技术相比具有以下优点：（1）本发明所述废水处理方法中未设置曝气系统，节约了曝气设备的投入和运行费用；（2）本发明针对白酒酿造废水有机物、SS浓度高，水质水量变化大的特点，提出预酸化+ABR+复合垂直流人工湿地工艺，实现了低耗高效去除废水中污染物的目的。白酒酿造废水经处理后，出水可达到《综合污染物排放标准》（GB 8978-1996）中一级排放标准的要求。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例。凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例

某白酒生产企业，所产生废水中除生产废水外，还包括部分厂区生活废水，废水量350 m³/d，原水水质指标如表1所示。

表1 某白酒生产企业废水水质指标（平均值）

一种白酒酿造废水的节能处理方法，具体步骤如下：

（1）废水首先流经机械格栅，去除粗大颗粒及漂浮物后汇入集水池中，再利用一级提升泵将其提升至综合池；

（2）废水进入综合池，在沉淀调节区中，水中的浮渣由刮渣机刮到砂滤池，砂滤池内装有滤砂，经过砂滤后用泥浆泵将滤液打回调节池，浮渣定期由人工清理，沉淀的泥沙等悬浮物定期用泥浆泵打入浓缩罐中，废水经沉淀调节区后进入预酸化区，其中设置弹性填料和潜水搅拌机，通过预酸化作用，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，提供废水的可生化性，以保证后续处理工艺的稳定高效运行，综合池总水力停留时间不小于14 h，本实验中选取15.6 h，出水中COD为2662 mg/L，悬浮固体浓度为56 mg/L，BOD₅为1405 mg/L，氨氮为16.8 mg/L；

（3）综合池出水自流入ABR反应器，为了使进水分布均匀，进水采用布水系统，反应器中装有弹性填料，微生物在厌氧条件下，降解废水中的大部分有机物，ABR反应器深度6m，4-6格串联，本实验选取4格串联，容器负荷不小于3 kg/(m³·d)，本实验选取设计容积负荷3.2 kg/(m³·d)，水力停留时间不小于24 h，本实验选取34 h，出水部分回流；

（4）ABR反应器出水自流入竖流式中间沉淀池，表面负荷不大于0.8 m³/(m²·h)，本实验选取0.8 m³/(m²·h)，污泥回流至ABR反应器，中间沉淀池出水中COD为346 mg/L，悬浮固体浓度为27 mg/L，BOD₅为154 mg/L，氨氮为14.4 mg/L；

（5）中间沉淀池出水经溢流堰汇集后自流入复合垂直流人工湿地，进一步去除有机物、氨氮和悬浮物，湿地总面积450 m²，由串联的两个池（单池规格15 m×15 m）组成，分别称为下行流池和上行流池，两池中间设有隔墙，底部连通，池底坡降0.5%-1%，本实验选取池底坡降为5‰，水力停留时间12-24 h，本实验选取水力停留时间为20 h，下行流池深110 cm，底层铺设粒径30-50 mm的砾石，厚度20cm，中层为粒径15-30 mm的砾石，厚度50 cm，上层为粒径5-15 mm的砾石，厚度40 cm，上行流池深90 cm，底层铺设粒径30-50 mm的砾石，厚度20cm，中层为粒径15-30 mm的砾石，厚度40 cm，其上设置土工布滤层，土工布上填充粒径较小的按一定比例配比的细砂、高炉渣混合基质，厚度30 cm，湿地表面种植美人蕉（Canna genaralis），最终出水中COD为57 mg/L，悬浮固体浓度为11 mg/L，BOD₅为21 mg/L，氨氮为11.5 mg/L，出水各项水质指标均优于《综合污染物排放标准》（GB 8978-1996）一级排放标准。

以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims

1.一种白酒酿造废水节能处理方法，其特征在于包括以下步骤：（1）白酒酿造废水经机械格栅过滤水中粗大漂浮物；（2）经过机械格栅过滤后的废水进入综合池，综合池由沉淀调节区和预酸化区构成，其中沉淀调节区水中的浮渣由刮渣机刮到砂滤池，砂滤池内装有滤砂，经滤砂过滤后的滤液用泥浆泵打回沉淀调节区，沉淀的污泥由污泥泵抽至污泥浓缩池，综合池总水力停留时间不小于14 h，其中沉淀调节区水力停留时间不小于10 h，表面负荷不大于0.8 m³/(m²·h)，沉淀有效水深不小于2 m，污泥斗容积不少于2 d污泥量，沉淀调节区的单格长宽比不小于4，长深比不小于8，废水经沉淀调节区后进入预酸化区，预酸化区水力停留时间在3-5 h，其中挂设弹性填料，底部设置潜水搅拌机，利用填料上的厌氧微生物对废水进行预酸化；（3）综合池出水进入厌氧折流板反应器，微生物菌群在厌氧条件下，分解并去除废水中的大部分有机污染物质；（4）厌氧折流板反应器出水进入中间沉淀池，中间沉淀池采用竖流式沉淀池形式，表面负荷不大于0.8 m³/(m²·h)，进一步去除SS，防止由于SS过高造成人工湿地的堵塞，污泥回流至厌氧折流板反应器；（5）中间沉淀池出水进入复合垂直流人工湿地系统，在湿地基质、微生物和植物的共同作用下，进一步降解和去除废水中的有机物、SS和氨氮污染物质后排放。

2.根据权利要求1所述的白酒酿造废水节能处理方法，其特征在于：所述的步骤（1）中机械格栅后设置集水井，集水井有效容积以最低设计水位计不小于井中最大一台水泵15min的出水量，且水泵每小时启动次数不大于3，水泵采用自动液位控制。

3. 根据权利要求1所述的白酒酿造废水节能处理方法，其特征在于：所述的步骤（3）中厌氧折流板反应器设计容积负荷不小于3 kg COD/(m³·d)，池体分4-6格，串联，总水力停留时间不小于24 h，设置内回流，并挂设弹性填料。

4. 根据权利要求1所述的白酒酿造废水节能处理方法，其特征在于：所述的步骤（5）中湿地系统由下行流池和上行流池串联组成，两池中间设有隔墙，底部连通，下行流池中基质为砾石，从下到上分为3层，粒径分别为30-50 mm，15-30 mm，5-15 mm；上行流池底层为粒径30-50 mm的砾石，中层为粒径15-30 mm的砾石，其上设置土工布滤层，土工布上再填充细砂和高炉渣混合基质，下行流池与上行流池的池深分别为0.8-1.2 m，下行流池基质厚度比上行流池高10-30 cm，下行流池与上行流池的池底坡降取0.5%-1%，下行流池与上行流池的水力停留时间为12-24 h，下行流池与上行流池的基质上种植有净化植物，下行流池表层铺设布水管，上行流池表层布设收集管，下行流池与上行流池的基质底层布设排空管，污水首先经过布水管向下流行，穿越下行流池的基质层，在底部的连通层汇集后，穿过隔墙进入上行流池，在上行流池中，污水由下向上经收集管收集排出。