CN108383324A - 利用人工湿地的酒厂废水处理方法以及人工湿地的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用人工湿地的酒厂废水处理方法以及人工湿地的制备方法，酒厂废水处理方法包括以下步骤：S10、将污水进行预处理；S20、将预处理后的污水通过管道接入UASB反应器；S30、UASB反应器通过管道与二次沉淀池连通；S40、二次沉淀池与SBR池连接；S50、SBR池与气浮脱色系统连接，气浮脱色系统通过气浮设备在废水中释放出直径为30‑50微米的带有电荷的微小气泡；S60、气浮脱色工系统与人工湿地连接。根据本发明的酒厂废水处理方法，通过采用人工湿地处理酒厂污水和污泥，能够使出水水质最终达到国家排放标准，具有结构简单，操作方便等优点。

Description

利用人工湿地的酒厂废水处理方法以及人工湿地的制备方法

技术领域

本发明涉及白酒酒厂废水处理技术领域，尤其涉及利用人工湿地处理酒厂污水以及在 整个污水处理工艺过程中产生的污泥的处理方法，以及人工湿地的制备方法。

背景技术

随着我国白酒行业的急速发展，白酒酒厂废水的排放量日益增加，从而对环境造成了 大量的污染。白酒废水按污染程度可分为两个部分，一部分是低浓度有机废水，如冷却水、 洗瓶水，其污染物浓度远低于国家排放标准，一般可循环利用或直接排放；另一部分是含 有二氧化碳、酒精、甲醇、甲醛、乙醛、蛋白质、淀粉、纤维素、维生素等的高浓度有机废水，这种废水含有较高浓度的蛋白质、脂肪、碳水化合物、废酵母、酒花残渣等有机无 毒成分，排入天然水体将消耗水中的溶解氧剂造成水体缺氧，还能促使水底沉积化合物的 厌氧分解、产生臭气，恶化水质(害死水生生物，影响饮用水源、风景区景观，有机物进 行厌氧分解产生硫化氢、硫醇等难闻气体)。目前，我国主要采用生化处理系统对白酒废 水进行处理，一般分为好氧法、厌氧法和厌氧-好氧法处理等。虽说厌氧和好氧生化处理工 艺的研究已经取得了许多成果，但某些企业的污水未必都达到了国家排放标准，或者恰好 达到。此外，对污水厂排出的污泥进行机械脱水和稳定并达到污泥减量的目的的主要问题 是很少有经济或实际可行的方法，将这些含水率高的污泥运出的费用很高，从环境角度来 说，装在污泥车辆沿着乡镇的路运输本身就很不受欢迎。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于 提出一种利用人工湿地的酒厂废水处理方法。

本发明的另一个目的在于提出一种在上述方法中使用的人工湿地的制备方法。

根据本发明第一方面实施例的利用人工湿地的酒厂废水处理方法，用于对酒厂污水进 行处理，以及对处理过程中产生的污泥进行处理，所述酒厂废水处理方法包括以下步骤：

S10、将污水进行预处理；

S20、将预处理后的所述污水通过管道接入UASB反应器，所述UASB反应器中培养形成颗粒污泥或污泥床以用于去除废水中的BOD；

S30、所述UASB反应器通过管道与二次沉淀池连通，所述二次沉淀池用于进行泥水分离和暂时储存污泥；

S40、所述二次沉淀池与SBR池连接，所述SBR池用于去除BOD、硝化和脱氮除磷以及在排水排泥期将反应过程中生长而产生的过剩污泥引出回流排放；

S50、所述SBR池与气浮脱色系统连接，所述气浮脱色系统通过气浮设备在废水中释放 出直径为30-50微米的带有电荷的微小气泡，所述微小气泡与污水中的污染悬浮物结合， 形成结合物；

S60、所述气浮脱色工系统与人工湿地连接，所述人工湿地对所述步骤S10至步骤S50 中产生的污泥进行处理，同时对通过所述气浮脱色系统的出水进行处理。

根据本发明的利用人工湿地的酒厂废水处理方法，通过采用人工湿地作为酒厂污水的 后续处理工艺，并可用人工湿地对处理工艺中所产生的所有污泥进行处理，能够有效地解 决了部分酒厂未达标排放的问题，对污泥的处理提出了新的方法，节约了建设运行成本， 能够实现酒厂的大规模污水处理。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S10包括：

S11、将污水通过管道接入格栅池，所述格栅池为全自动反冲洗防堵塞格栅；

S12、所述格栅池依次通过管道与调节池和水解酸化池连通，所述调节池和水解酸化池 利用兼性水解菌对有机物进行初级分解；

S13、所述水解酸化池通过管道与一次沉淀池连通，所述一次沉淀池用于去除悬浮于污 水中的可以沉淀的固体悬浮物。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S20中，所述UASB反应器的剩余污泥重新进入所述一次沉淀池。

根据本发明的一个实施例，所述二次沉淀池和/或所述SBR池与所述一次沉淀池连接以 将过剩污泥回流至所述一次沉淀池。

根据本发明的一个实施例，所述UASB反应器依次与水封罐、气水分离器以及沼气柜 连接。

由此，通过采用人工湿地，不仅可以对整个废水处理工艺过程所产生的污泥进行处理， 同时可以对出水进行进一步的处理，不仅能够避免出水未达标的问题，也可以减少污泥单 独处理的成本与工作量，同时还可美化酒厂环境。

根据本发明第二方面实施例的一种人工湿地的制备方法，包括以下步骤：

A100、将湿地植物种植于传统人工湿地的填料层；

A200、周期性地将污泥布向所述人工湿地表面，污泥中的水分经填料层以及后形成的 积存污泥层渗透后，通过排水管出流，污泥中的固体物质被截留在床体表面，植物对污泥 中的氮磷等组分进行吸收和转化。

根据本发明实施例的人工湿地的制备方法，可进一步去除污水中的BOD、难降解有机 物、氮、磷等物质，能够更好地达到排放标准。其中，不溶性有机物通过人工湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留而被微生物利用，可溶性有机物通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢过程而被去除。

根据本发明的一个实施例，所述步骤A200包括：A210、在将所述污泥布向所述人工湿 地表面前，将所述污泥由曝气池流出或在调节池中混合均匀。

根据本发明的一个实施例，所述人工湿地包括两排间隔开布置的湿地组，每排所述湿 地组包括多个相邻设置的湿地床，步骤A210中，将经过所述曝气池或所述调节池流出的 所述污泥分别投配到所述湿地床中。

根据本发明的一个实施例，所述步骤A210包括：

步骤A211、在1-14天内的进泥期内，将所述污泥投配到一个所述湿地床中，进泥后所 述污泥中的固体截留在所述湿地床表面；

步骤A212、在所述进泥期结束后，一个所述湿地床进行间歇和污泥脱水；

步骤A213、在一个所述湿地床间歇期间，将所述污泥投配到又一个所述湿地床中。

根据本发明的一个实施例，所述人工湿地的制备方法还包括：污泥干化步骤，所述污 泥干化步骤包括污泥分批干化处理，在预设周期内重复所述步骤A210，直至污泥层高度达 到预设值。

人工湿地具有克服或避免厌氧土壤的物理和化学危害的独特特性，且可以促进污泥的 脱水和稳定，将污泥转化成具有农用价值的、类似土壤的基质。将人工湿地技术用于污泥 的稳定化，充分利用了植物、微生物、阳光、风等的作用，且这些要素构成了一个完整的 生态系统。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明 显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和 容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的酒厂废水处理方法的流程图；

图2是根据本发明的一个实施例的酒厂废水处理方法的步骤S10的流程示意图；

图3是根据本发明的又一个实施例的酒厂废水处理方法的流程示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的人工湿地的制备方法的流程图；

图5是根据本发明的又一个实施例的人工湿地的制备方法的流程图；

图5是根据本发明的又一个实施例的人工湿地的制备方法的步骤A210的流程示意图；

图6是根据本发明的又一个实施例的人工湿地的制备方法的流程示意图。

图7是根据本发明的又一个实施例的人工湿地的原理图。

附图标记：

酒厂废水处理方法100；人工湿地的制备方法200。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、 “下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本 发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方 位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于 描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。 由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。 在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地 连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相 连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上 述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1至图3描述根据本发明第一方面实施例的一种利用人工湿地的酒厂废水 处理方法，酒厂废水处理方法可用于酒厂污水后续处理工艺，还可以用于对处理工艺中所 产生的所有污泥进行处理。

如图1所示，根据本发明实施例的酒厂废水处理方法100，包括以下步骤：

S10、将污水进行预处理；

S20、将预处理后的所述污水通过管道接入UASB反应器，所述UASB反应器中培养形成颗粒污泥或污泥床以用于去除废水中的BOD；

S30、所述UASB反应器通过管道与二次沉淀池连通，所述二次沉淀池用于进行泥水分离和暂时储存污泥；

S40、所述二次沉淀池与SBR池连接，所述SBR池用于去除BOD、硝化和脱氮除磷以及在排水排泥期将反应过程中生长而产生的过剩污泥引出回流排放；

S50、所述SBR池与气浮脱色系统连接，所述气浮脱色系统通过气浮设备在废水中释放 出直径为30-50微米的带有电荷的微小气泡，所述微小气泡与污水中的污染悬浮物结合， 形成结合物；

S60、所述气浮脱色工系统与人工湿地连接，所述人工湿地对所述步骤S10至步骤S50 中产生的污泥进行处理，同时对通过所述气浮脱色系统的出水进行处理。

换言之，根据本发明实施例的酒厂废水处理方法100包括使污水(车间来水)进行预 处理，并将预处理后的污水依次通过管道连接的UASB反应器、二次沉淀池、SBR池、气 浮脱色系统以及人工湿地，能够对白酒酒厂的污水进行高效处理，同时还能对污水处理过 程中的污泥进行处理，从而对出水水质进行更深层次的处理，最终达到国家排放标准。

如图2所示，根据本发明的一个实施例，所述步骤S10包括：

S11、将污水通过管道接入格栅池，所述格栅池为全自动反冲洗防堵塞格栅；

S12、所述格栅池依次通过管道与调节池和水解酸化池连通，所述调节池和水解酸化池 利用兼性水解菌对有机物进行初级分解；

S13、所述水解酸化池通过管道与一次沉淀池连通，所述一次沉淀池用于去除悬浮于污 水中的可以沉淀的固体悬浮物。

换言之，根据本发明实施例的酒厂废水处理方法100包括使污水(车间来水)依次通 过管道连接的格栅池、调节池、水解酸化池、一次沉淀池、UASB反应器、二次沉淀池、 SBR池、气浮脱色系统以及人工湿地。

其中，格栅池设置在调节池左边，调节池与水解酸化池依次设置在格栅池右边，利用 兼性水解菌对有机物进行初级分解，达到调解水质水量的目的。沉淀池设于水解酸化池后， 主要用于去除悬浮于污水中的可以沉淀的固体悬浮物，利用水的自然沉淀或混凝沉淀的作 用来除去水中的悬浮物。

UASB反应器设在沉淀池后，突出特征是UASB反应器中可培养形成沉降性能好的颗粒污泥、形成污泥浓度极高的污泥床，使其具有容积负荷高、污泥截留效果好、反应器结 构紧凑的一系列优良的运行特性。UASB反应器的具体数量由酒厂污水排放量与污水中污 染物浓度决定，可有效去除废水中的BOD。

二次沉淀池设于UASB反应器后，用于进行泥水分离和暂时储存污泥。SBR池设于二沉池后，主要用于去除BOD、硝化、脱氮除磷，同时在排水排泥期也可将反应过程中生长 而产生的过剩污泥引出回流排放。

气浮脱色系统设于SBR池后，通过气浮设备，在废水中释放出直径为30-50微米的带 有电荷的微小气泡，微小气泡与污水中的污染悬浮物结合，形成结合物，结合物浮到水面 形成浮渣，再清理掉浮渣，从而进化污水。在该气浮过程中增加了水中的溶解氧，浮渣含氧，不易腐化，有利于后续处理，浮渣含水率低，排渣方便，且所需絮凝剂药量较少。其 中微小气泡的直径优选为40微米。

根据本发明的酒厂废水处理方法100，通过利用人工湿地作为酒厂污水的后续处理工 艺，并可用人工湿地对处理工艺中所产生的所有污泥进行处理，经过人工湿地处理后的污 水直接排放至河流，排放标准符合国家标准，能够对出水进行进一步的处理，既可避免出 水未达标的问题，也减少了污泥单独处理的成本与工作量，同时还可美化酒厂环境，节约 了建设运行成本，实现酒厂的大规模污水处理。

根据本发明的一个实施例，步骤S10中，格栅池为全自动反冲洗防堵塞格栅，格栅池 采用全自动反冲洗防堵塞格栅，运行时，全自动反冲洗防堵塞格栅启动反冲洗，当格栅前 的悬浮物累积较多时，格栅前后的液位差增加到一定阶段后，通过传感器及自控自动运行 空气反冲系统，空气源阀门打开，穿孔气管吹脱阻塞过水孔的悬浮物质，具有操作简单，方便运行管理等优点。

在本发明的一些具体实施方式中，步骤S20中，UASB反应器的剩余污泥重新进入一次 沉淀池。

进一步地，二次沉淀池和/或SBR池与一次沉淀池连接以将过剩污泥回流至一次沉淀池。

根据本发明的一个实施例，UASB反应器依次与水封罐、气水分离器以及沼气柜连接， 也就是说，可在UASB反应器所产生的沼气出口处设置水封罐、气水分离器以及沼气柜，最终供给用户使用，其中气水分离器与沼气池之间可设有计量装置。

下面将参考图4至图7描述根据本发明第二方面实施例的人工湿地的制备方法200，人 工湿地用于进行本发明上述第一方面实施例中的污水、污泥处理，人工湿地的制备方法200 包括以下步骤：

A100、将湿地植物种植于传统人工湿地的填料层；

A200、周期性地将污泥布向人工湿地表面，污泥中的水分经填料层以及后形成的积存 污泥层渗透后，通过排水管出流，污泥中的固体物质被截留在床体表面，植物对污泥中的 氮磷等组分进行吸收和转化。

换言之，将经过格栅池、调节池、水解酸化池和沉淀池预处理，以及UASB反应器、SBR池以及气浮脱色系统处理后的污水排入人工湿地，可进一步去除污水中的BOD、难降 解有机物、氮、磷等物质，更好地达到排放标准，其中不溶性有机物通过人工湿地的沉淀、 过滤作用，可以很快地被截留而被微生物利用，可溶性有机物通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢过程而被去除。

需要说明的是，根据人工湿地植物选择要求以及植物自身性质，人工湿地植物可选用 凤眼莲和/或浮萍。

利用人工湿地技术处理污泥实际上是人工湿地技术和污泥干化床技术的结合，将湿地 植物(主要是芦苇)种植于传统人工湿地的填料层中，周期性地将污泥布向湿地表面，污 泥中的水分经填料层以及后形成的积存污泥层渗透后，通过排水管出流；污泥中的固体物 质被截留在床体表面，通过植物的蒸发蒸腾作用和水面蒸发作用进一步脱水和稳定。同时， 植物对污泥中的氮磷等组分进行吸收和转化。植物湿地芦苇具有克服或避免厌氧土壤的物 理和化学危害的独特特性，且可以促进污泥的脱水和稳定，将污泥转化成具有农用价值的、 类似土壤的基质。也就是说，将人工湿地技术用于污泥的稳定化，充分利用了植物、微生 物、阳光、风等的作用，且这些要素构成了一个完整的生态系统。

人工湿地能够处理来源不同的污泥，包括消化污泥和传统活性污泥等，在酒厂废水处 理过程中所产生的所有污泥均可连接管道排放入人工湿地。

根据本发明的一个实施例，步骤A200包括：

A210、在将污泥布向人工湿地表面前，将污泥由曝气池流出或在调节池中混合均匀。 也就是说，在将污泥布向人工湿地表面前，污泥由曝气池流出后再投配到种植有芦苇的人 工湿地中，或是在流入湿地前先在调节池中混合均匀。

在本发明的一些具体实施方式中，人工湿地包括两排间隔开布置的湿地组，每排湿地 组包括多个相邻设置的湿地床，步骤A210中，将经过曝气池或调节池流出的污泥分别投 配到湿地床中。

也就是说，从调节池流出的污泥再分别投配到每个种植有湿地植物(芦苇)的湿地床 中，系统以间歇流运行。需要说明的是，根据人工湿地的处理能力，湿地床的数量与面积可以变化。

需要说明的是，如图7所示，可以将污泥依次接入曝气池和二次沉淀池，部分废水排 入受纳水体，部分废水通过调节池进入人工湿地，经过人工湿地处理后滤渗液回流。

如图6所示，根据本发明的一个实施例，步骤A210包括：

步骤A211、在1-14天内的进泥期内，将污泥投配到一个湿地床中，进泥后污泥中的固 体截留在湿地床表面；

步骤A212、在进泥期结束后，一个湿地床进行间歇和污泥脱水；

步骤A213、在一个湿地床间歇期间，将污泥投配到又一个湿地床中。

在本发明的一些具体实施方式中，人工湿地的制备方法200包括污泥干化步骤。

具体地，污泥干化步骤包括污泥分批干化处理，在预设周期内重复步骤A210，直至污 泥层高度达到预设值。

也就是说，在人工湿地中，污泥干化分批进行，在持续1-2天(或甚至达1-2周)的进泥期内，每次将污泥投配到一个湿地床中，进泥期结束后，一个湿地床开始间歇，进行污 泥脱水，这期间污泥投配到又一个湿地床中，间歇期可持续几天甚至几十天。随后的下一 个周期中，污泥重新投配到一个湿地床的残余污泥层表面，进泥期长短与之前的相同，在 后续的间歇期进行脱水，每次进泥之后污泥中的固体截留在表面。最后污泥层高度的增加 率是确定的，并且当污泥层厚度接近预设的最大值时，在最后一次长达两个月到一年的间 歇期内停止进泥。需要说明的是，保留较深层的残余污泥，把能够再长出植物的根部保留 避免重新种植，降低种植成本。

总而言之，根据本发明实施例的酒厂废水处理方法100以及人工湿地的制备方法200， 能够有效处理污水中所产生的所有污泥，并对出水水质进行更深层次的处理，最终达到国 家排放标准，还可美化酒厂周围环境，具有结构简单，操作方便等优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示 例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结 构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语 的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离 本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发 明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种利用人工湿地的酒厂废水处理方法，用于对酒厂污水进行处理，以及对处理过程中产生的污泥进行处理，其特征在于，包括以下步骤：

S10、将污水进行预处理；

S20、将预处理后的所述污水通过管道接入UASB反应器，所述UASB反应器中培养形成颗粒污泥或污泥床以用于去除废水中的BOD；

S30、所述UASB反应器通过管道与二次沉淀池连通，所述二次沉淀池用于进行泥水分离和暂时储存污泥；

S40、所述二次沉淀池与SBR池连接，所述SBR池用于去除BOD、硝化和脱氮除磷以及在排水排泥期将反应过程中生长而产生的过剩污泥引出回流排放；

S50、所述SBR池与气浮脱色系统连接，所述气浮脱色系统通过气浮设备在废水中释放出直径为30-50微米的带有电荷的微小气泡，所述微小气泡与污水中的污染悬浮物结合，形成结合物；

S60、所述气浮脱色工系统与人工湿地连接，所述人工湿地对所述步骤S10至步骤S50中产生的污泥进行处理，同时对通过所述气浮脱色系统的出水进行处理。

2.根据权利要求1所述的利用人工湿地的酒厂废水处理方法，其特征在于，所述步骤S10包括：

S11、将污水通过管道接入格栅池，所述格栅池为全自动反冲洗防堵塞格栅；

S12、所述格栅池依次通过管道与调节池和水解酸化池连通，所述调节池和水解酸化池利用兼性水解菌对有机物进行初级分解；

S13、所述水解酸化池通过管道与一次沉淀池连通，所述一次沉淀池用于去除悬浮于污水中的可以沉淀的固体悬浮物。

3.根据权利要求2所述的利用人工湿地的酒厂废水处理方法，其特征在于，所述步骤S20中，所述UASB反应器的剩余污泥重新进入所述一次沉淀池。

4.根据权利要求3所述的利用人工湿地的酒厂废水处理方法，其特征在于，所述二次沉淀池和/或所述SBR池与所述一次沉淀池连接以将过剩污泥回流至所述一次沉淀池。

5.根据权利要求1所述的利用人工湿地的酒厂废水处理方法，其特征在于，所述UASB反应器依次与水封罐、气水分离器以及沼气柜连接。

6.一种人工湿地的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A100、将湿地植物种植于传统人工湿地的填料层；

A200、周期性地将污泥布向所述人工湿地表面，污泥中的水分经填料层以及后形成的积存污泥层渗透后，通过排水管出流，污泥中的固体物质被截留在床体表面，植物对污泥中的氮磷等组分进行吸收和转化。

7.根据权利要求6所述的人工湿地的制备方法，其特征在于，所述步骤A200包括：

A210、在将所述污泥布向所述人工湿地表面前，将所述污泥由曝气池流出或在调节池中混合均匀。

8.根据权利要求7所述的人工湿地的制备方法，其特征在于，所述人工湿地包括两排间隔开布置的湿地组，每排所述湿地组包括多个相邻设置的湿地床，步骤A210中，将经过所述曝气池或所述调节池流出的所述污泥分别投配到所述湿地床中。

9.根据权利要求8所述的人工湿地的制备方法，其特征在于，所述步骤A210包括：

步骤A211、在1-14天内的进泥期内，将所述污泥投配到一个所述湿地床中，进泥后所述污泥中的固体截留在所述湿地床表面；

步骤A212、在所述进泥期结束后，一个所述湿地床进行间歇和污泥脱水；

步骤A213、在一个所述湿地床间歇期间，将所述污泥投配到又一个所述湿地床中。

10.根据权利要求9所述的人工湿地的制备方法，其特征在于，还包括：

污泥干化步骤，所述污泥干化步骤包括污泥分批干化处理，在预设周期内重复所述步骤A210，直至污泥层高度达到预设值。