CN106800360A - 一种啤酒废水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废水处理工业领域，尤其涉及一种啤酒废水处理工艺。该工艺包括过滤沉淀处理、搅拌中和处理、厌氧生物处理、好氧生物处理、过滤处理、污泥处理和臭气处理，本发明采用“厌氧+好氧”的处理工艺，充分考虑洗瓶剂和杀菌剂对厌氧反应环境的影响，将碱性较大的洗瓶剂和杀菌剂暂存废碱池；废水在中和加热池内在调节到厌氧反应适宜的温度和pH后再进入厌氧反应器，使反应更加充分，使厌氧系统更加稳定；为满足中水回用要求，好氧反应后废水通过纤维转盘过滤器进行过滤；增加生物除臭装置，防止臭气中污染物对大气的污染。

Description

一种啤酒废水处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理工业领域，尤其涉及一种啤酒废水处理工艺。
背景技术
我国啤酒制造行业废水排放量大，啤酒废水中含有较高浓度的有机物，如果未经处理直接排入自然水体，则将导致自然水体中微生物大量繁殖，消耗水体中的溶解氧，从而造成自然水体水质发黑发臭，严重污染环境。目前啤酒工业废水常用的处理方式为生化处理方法，目前啤酒工业废水常用的处理方式为生化处理方法, 采用“厌氧+好氧”的处理工艺，现有的工艺设计主要的缺陷在于：①设计工艺中未考虑洗瓶剂、杀菌剂对厌氧反应器的影响，造成厌氧常常受到冲击，去除效率下降或者厌氧系统崩溃；②设计中厌氧进水端不考虑厌氧细菌合适的进水条件的控制，往往因为大量碱水或高温水进入厌氧反应器，对厌氧反应器造成难以恢复的冲击。在运行过程中也不考虑厌氧反应效率和沼气产量，在厌氧运行不稳定时，依然高负荷运行，最终导致厌氧反应器崩溃；③设计时不考虑对排放废水的回用，造成水资源的浪费；④设计时不考虑废水处理系统的除臭功能，造成废水处理区域环境恶劣。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种啤酒废水处理工艺，使废水处理效果好，处理系统的自动控制性强，使厌氧生化反应平稳进行，避免处理线因厌氧反应不稳定而经常停车，反应效率高，增加除臭功能，避免对环境造成危害。
为了实现上述的目的，本发明采取的具体技术方案是：一种啤酒废水处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、过滤沉淀处理：啤酒废水经机械格栅过滤出大颗粒漂浮物后进入集水井，由一级提升泵提升至水力筛过滤出细小悬浮物后进入初沉池，通过沉淀后悬浮物去除60%以上。
（2）、搅拌中和处理：初沉池的出水流入调节池，所述调节池设置有用于均化水质水量的机械搅拌系统，经调节池搅拌均匀的废水进入中和加热池调控温度和pH, 调节废水温度至30-36℃，pH为7.0-7.6。
（3）、厌氧生物处理：将步骤（2）处理后的废水用二级提升泵提升至厌氧反应器，厌氧反应器的底部设置有布水装置和中上部设置有三相分离器，废水通过布水装置充分混合，经三相分离器分离后进入缓冲池沉淀处理。
（4）、好氧生物处理：将步骤（3）处理后的废水进入CASS池进行好氧生物处理。
（5）、过滤处理：CASS池中的混合液流入过滤集水井并通过过滤提升泵提升至纤维转盘进行过滤，过滤后的水经检测合格后进入清水池。
（6）、污泥处理：初沉池、缓冲池、CASS池和纤维转盘过滤器中的污泥进入污泥浓缩池，浓缩后经污泥脱水机脱水后外运，滤液和浓缩池上清液进入集水井。
（7）、臭气处理：机械格栅、集水井、水力筛、初沉池、调节池、中和加热池、厌氧反应器、缓冲池、污泥浓缩池和污泥脱水机产生的臭气经封闭收集后进入生物除臭系统进行除臭，除臭后的废气达标后进行排放。
优选的，所述厌氧反应器的进水管道上设置有水射器，所述厌氧反应器内设置有收集沼气的气室，所述厌氧反应器设置有出水循环系统。
优选的，所述中和加热池与厌氧反应器连通处设置有在线pH计、流量计、COD在线监测仪、温度计和沼气流量计。
优选的，所述中和加热池设置有温度调控系统和酸碱自动调节系统。
优选的，该工艺还设置有事故池和废碱池，所述事故池和废碱池均与调节池相连。
本发明的有益效果：本发明采用“厌氧+好氧”的处理工艺，充分考虑洗瓶剂和杀菌剂对厌氧反应环境的影响，将碱性较大的洗瓶剂和杀菌剂暂存废碱池；废水在中和加热池内调节到厌氧反应适宜的温度和pH后再进入厌氧反应器，使反应更加充分，使厌氧系统更加稳定；为满足中水回用要求，好氧反应后废水通过纤维转盘过滤器进行过滤；增加生物除臭装置，防止臭气中污染物对大气的污染。
本发明的创新点为：
（1）与同类专利相比，增加了纤维转盘过滤器。经好氧处理后废水中悬浮物约在70mg/L，浊度略高，为满足中水回用要求，增加纤维转盘过滤器，经处理后悬浮物和浊度明显降低，COD值也略有降低，可以实现中水回用。
（2）中和加热池至高效耐毒厌氧反应器流程中，可以实现完全自动控制。通过在线pH计、流量计、COD在线监测仪、温度计以及沼气流量计的协同控制，保证厌氧进水的稳定性。如pH计控制厌氧进水的pH，当pH低于6.8时，碱加药泵自动开启，废水pH上升至6.8时，碱泵自动关闭；当pH高于7.5时，酸加药泵自动开启，pH下降至7.5时酸自动关闭。通过COD在线监测仪实时监控中和加热池的COD，当COD高时，自动通过流量计降低进水量，使厌氧进水负荷维持在定值，避免负荷过高或过低使厌氧运行不稳定。
利用沼气流量计实时监控厌氧反应器状态，当沼气流量计显示流量下降时，则应立即查找厌氧去除率下降的原因，避免厌氧受到进一步的冲击。
（3）为改善废水站工作环境，防止臭气中污染物对大气的污染，增加生物除臭装置，将CASS池前端的构筑物进行封闭，臭气收集后通过生物除臭装置进行处理，废水站不再有臭味。
（4）包装大洗时废碱液直接排入至废碱池，为避免废碱液中的高浓度洗瓶剂、杀菌剂对厌氧系统的毒性，对废碱液的pH进行调节后进入CASS池进行处理。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明的厌氧反应器的结构示意图。
图3为本发明的厌氧反应器的布水装置的结构示意图。
图中：1-臭气收集管道，2-沼气收集管道，3-水射器，4-气室，5-出水区，6-布水装置，7-三相分离器，8-颗粒污泥，9-出水管道，10-循环水管，11-循环泵，12-进水管道，13-进水泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步说明。
某啤酒企业废水中主要的污染物包括：麦糟、糖化麦汁、少量酒汁、少量酵母菌等有机物、少量洗瓶剂、润滑剂、杀菌剂、硅藻土以及部分生活废水等。
本发明的啤酒废水处理工艺为：
（1）过滤沉淀处理：啤酒废水经机械格栅过滤出大的废商标纸等漂浮物后进入集水井，集水井内的废水由一级提升泵提升至水力筛去除酒糟颗粒等细小悬浮物后自流进入初沉池，初沉池的表面负荷取1.0-1.5m3/m2•h，沉淀时间3-5h，在初沉池内，绝大多数悬浮物如麦糟、硅藻土、以及啤酒废水中含有的其他小颗粒悬浮物等，各悬浮物总量为300-600mg/L，得以沉淀去除，通过沉淀后去除悬浮物总量的60%以上。
（2）搅拌中和处理：初沉池的出水流入调节池，所述调节池设置有用于均化水质水量的机械搅拌系统，防止水质水量剧烈变动对后续生化系统产生冲击；经调节池搅拌均匀的废水进入中和加热池调控温度和pH，中和加热池内设置有温度调控系统和酸碱自动调节系统，调节废水温度至30-36℃，pH为7.0-7.6，使废水的温度和pH值适合厌氧细菌的生长。温度调控系统包括冷却塔和加热器，当有高温水排入时，可通过冷却塔使废水降温，当冬季温度较低时废水经过加热器加热至合适水温；酸碱自动调节系统可通过pH计自动调节废水pH，以保证后续生化处理的效果。
（3）厌氧生物处理：将步骤（2）处理后的废水通过进水泵13，即二级提升泵和进水管道12提升至厌氧反应器，中和加热池与厌氧反应器连通管道上设置有在线pH计、流量计、COD在线监测仪、温度计和沼气流量计，可以实现完全自动控制。通过在线pH计、流量计、COD在线监测仪、温度计以及沼气流量计的协同控制，保证厌氧进水的稳定性。如pH计控制厌氧进水的pH，当pH低于6.8时，碱加药泵自动开启，废水pH上升至6.8时，碱泵自动关闭；当pH高于7.5时，酸加药泵自动开启，pH下降至7.5时酸自动关闭。通过COD在线监测仪实时监控中和加热池的COD，当COD高时，自动通过流量计降低进水量，使厌氧进水负荷维持在定值，避免负荷过高或过低使厌氧运行不稳定。利用沼气流量计实时监控厌氧反应器状态，当沼气流量计显示流量下降时，则应立即查找厌氧去除率下降的原因，避免厌氧受到进一步的冲击。厌氧反应器是废水处理的核心反应设施之一，厌氧反应器的底部设置有布水装置6，中上部设置有三相分离器7，废水通过布水装置6充分混合，经三相分离器分离7后进入缓冲池沉淀处理。
如图2和图3所示，厌氧反应器的进水管道12上设置水射器3，引沼气参与厌氧循环，沼气与进水混合后进入周边射流布水装置6，利用布水装置6和沼气的搅拌作用，使得厌氧颗粒污泥8与废水呈现流化状态，从而得以充分混合，以提高反应效率；厌氧产生的沼气、厌氧反应器内废水和颗粒污泥8上升至反应区顶部，废水经三相分离器7进行分离，以保证污泥、废水、沼气有良好的分离效果，颗粒污泥返回至反应区，沼气进入气室4，经沼气收集管道2收集后回用，处理后废水经出水管道9通过出水堰排出，臭气收集管道1与出水区5连通便于收集废气。厌氧反应器上部废水通过循环泵11和循环管道10泵入反应池底部，与进水混合后再次进入厌氧反应器内，其作用一是保持厌氧反应器有一定的上升流速，二是出水可稀释进水中有毒物质浓度，提高其耐毒能力；三是出水循环可以调节厌氧进水水质，减少酸、碱用量等。废水经高效耐毒厌氧反应器的处理后可降解BOD和COD，通过厌氧反应器，COD和BOD去除率可达90%以上，厌氧出水中CODCr浓度为280-320mg/L，BOD5约为120-170mg/L。厌氧反应器产生的沼气经水封箱、汽水分离器、脱硫后进入沼气锅炉燃烧产生蒸汽，回用于生产，可以变废为宝，为企业增加效益。
厌氧反应器的优点在于：因污泥和废水充分接触，其反应效率可保持在90%以上；污泥采用驯化过的具有一定耐洗瓶剂、润滑剂等化学品冲击的颗粒污泥，其对洗瓶剂、润滑剂的耐受程度达80-120mg/L，因而更适合啤酒废水的处理；三是出水循环系统使反应器具有抗冲击负荷的能力。
（4）好氧生物处理：厌氧反应器出水自流进入缓冲池，在缓冲池内，厌氧出水携带的悬浮物得到沉淀，该悬浮物为厌氧污泥过多或厌氧池受到冲击后，污泥解体造成跑泥所致，在缓冲池六十分钟内悬浮物的沉降比低于5%。缓冲池出水自流进入好氧CASS池,曝气、沉淀和排水均在好氧CASS池内进行，在好氧微生物的作用下，废水中的BOD5降低至20mg/L以下，CODCr降低至60mg/L以下,CASS池出水中的悬浮物经CASS池处理后的废水即可满足啤酒工业污染物排放标准的要求,啤酒工业污染物排放标准：CODcr≤80mg/L；BOD5≤20mg/L，SS≤70mg/L；氨氮≤15mg/L；总磷≤3mg/L；pH=6-9。
CASS(Cyclic Activated Sludge System)是周期循环活性污泥法, CASS在反应阶段是曝气的，微生物处于好氧状态，在沉淀和排水阶段不曝气，微生物处于缺氧甚至厌氧状态。因此，反应池中溶解氧是周期性变化的，氧浓度梯度大、转移效率高，这对于提高脱氮除磷效率、防止污泥膨胀及节约能耗都是有利的。实践证实对同样的曝气设备而言，CASS工艺与传统活性污泥法相比有较高的氧利用率。
（5）过滤处理：CASS池中的混合液流入过滤集水井，并通过过滤提升泵提升至纤维转盘过滤器进行过滤，经处理后悬浮物和浊度明显降低，CODCr值也有降低，可以实现中水回用，过滤后的水经检测合格后进入清水池。
（6）污泥处理：初沉池、缓冲池、CASS池和纤维转盘过滤器中的污泥均进入污泥浓缩池，浓缩后经污泥脱水机脱水后外运，滤液和浓缩池上清液进入集水井。
（7）臭气处理：机械格栅、集水井、水力筛、初沉池、调节池、中和加热池、厌氧反应器、缓冲池、污泥浓缩池和污泥脱水机产生的臭气经封闭收集后进入生物除臭系统进行除臭，除臭后的废气达标后进行排放。
集水井设置有pH计、温度计自动监控废水状况，当生产车间排事故废水时，可通过水力筛后直接进入事故池暂存。包装车间废碱液则通过废碱专用管道进入到废碱池。废碱池内的碱液因含有浓度超过500mg/L洗瓶剂和杀菌剂，故将其直接超越至好氧CASS池处理，好氧CASS池中的活性污泥可对废碱液中的洗瓶剂、杀菌剂进行吸附。经处理后废碱液中的洗瓶剂、杀菌剂浓度降低至20mg/L以下，CODCr浓度降低至60mg/L以下。
事故池废水在不影响后续生化处理效果的情况下，小流量进入调节池，小流量控制可以通过流量计和调节池CODCr浓度、事故池CODCr浓度、以及后续厌氧产沼气量的指标进行控制，如调节池CODCr浓度低，而事故池浓度较高时，可以根据CODCr浓度确定进水流量；当厌氧反应效率下降时，应禁止事故池废水进入调节池等。
本发明创造的啤酒废水处理工艺处理的啤酒工业废水的各项指标。
进水指标
水质指标 CODcr TSS TP pH
数据 3000-4000 1500-2000 300-800 30-50 5-10 2-12
设计出水指标
水质指标 CODcr TSS TP pH
数据 <80 <20 <70 <15 <3 6-9
各单元去除率一览表

Claims (5)

1.一种啤酒废水处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）过滤沉淀处理：啤酒废水经机械格栅过滤出大颗粒漂浮物后进入集水井，由一级提升泵提升至水力筛过滤出细小悬浮物后进入初沉池，通过沉淀后悬浮物去除60%以上；
（2）搅拌中和处理：初沉池的出水流入调节池，所述调节池设置有用于均化水质水量的机械搅拌系统，经调节池搅拌均匀的废水进入中和加热池调控温度和pH, 调节废水温度至30-36℃，pH为7.0-7.6；
（3）厌氧生物处理：将步骤（2）处理后的废水用二级提升泵提升至厌氧反应器，厌氧反应器的底部设置有布水装置，厌氧反应器的中上部设置有三相分离器，废水通过布水装置充分混合，经三相分离器分离后进入缓冲池沉淀处理；
（4）好氧生物处理：将步骤（3）处理后的废水进入CASS池进行好氧生物处理；
（5）过滤处理：CASS池中的混合液流入过滤集水井并通过过滤提升泵提升至纤维转盘过滤器进行过滤，过滤后的水经检测合格后进入清水池；
（6）污泥处理：初沉池、缓冲池、CASS池和纤维转盘过滤器中的污泥进入污泥浓缩池，浓缩后经污泥脱水机脱水后外运，滤液和浓缩池上清液进入集水井；
（7）臭气处理：机械格栅、集水井、水力筛、初沉池、调节池、中和加热池、厌氧反应器、缓冲池、污泥浓缩池和污泥脱水机产生的臭气经封闭收集后进入生物除臭系统进行除臭，除臭后的废气达标后进行排放。
2.根据权利要求1所述的一种啤酒废水处理工艺，其特征在于：所述厌氧反应器的进水管道上设置有水射器，所述厌氧反应器内设置有收集沼气的气室，所述厌氧反应器设置有出水循环系统。
3.根据权利要求1所述的一种啤酒废水处理工艺，其特征在于：所述中和加热池与厌氧反应器连通处设置有在线pH计、流量计、COD在线监测仪、温度计和沼气流量计。
4.根据权利要求1所述的一种啤酒废水处理工艺，其特征在于：所述中和加热池设置有温度调控系统和酸碱自动调节系统。
5.根据权利要求1所述的一种啤酒废水处理工艺，其特征在于：该工艺还设置有事故池和废碱池，所述事故池和废碱池均与调节池相连。
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