CN113620538B

CN113620538B - 酱香型白酒高浓度窖底废水处理工艺

Info

Publication number: CN113620538B
Application number: CN202110987378.5A
Authority: CN
Inventors: 李任帅; 李方正
Original assignee: Individual
Current assignee: Guizhou Tiandi Renhe Environmental Protection Service Co.,Ltd.
Priority date: 2021-08-26
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2041-08-26
Also published as: CN113620538A

Abstract

本发明公开了酱香型白酒高浓度窖底废水处理工艺，S1、预处理阶段:废水进入集水池，通过集水池进入反应池，反应后的废水进入第一过渡池中进行预存，并调整废水的PH值，然后通过第一压滤机对第一过渡池中的废水进行固液分离，分离后的固体形成泥饼，分离后的废水进入第二过渡池中预存；S2、生化处理阶段:第二过渡池的废水进入到第一水解酸化池中进行厌氧处理，厌氧处理后的废水通过第一IC反应器进入到第一缺氧生化池中，与回流的好氧段废水混合后，进入到第一接触氧化池中，同步脱氮脱磷，有效去除水中CODcr。

Description

酱香型白酒高浓度窖底废水处理工艺

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及酱香型白酒高浓度窖底废水处理工艺。

背景技术

酱香型白酒生产过程中的高浓度窖底废水为酸性，PH值约2~3，CODcr、氨氮、总氮含量高，废水色度极高，外观呈酱油状，有较浓的粮食发酵香味，根据生产状况以及水样分析，该废水可生化性好，水中污染物主要由蛋白质、氨基酸、腐殖酸、甲酸、乙酸、酯类等组成，但由于污染程度极高，如果直接采用生化处理，可能会出现排放水质不达标的状况，并且投资会大大增高。

为此，我们提出酱香型白酒高浓度窖底废水处理工艺。

发明内容

本发明的主要目的在于提供酱香型白酒高浓度窖底废水处理工艺，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

酱香型白酒高浓度窖底废水处理工艺，包括以下步骤：

S1、预处理阶段:废水进入集水池，通过集水池进入反应池，反应后的废水进入第一过渡池中进行预存，并调整废水的PH值，然后通过第一压滤机对第一过渡池中的废水进行固液分离，分离后的固体形成泥饼，分离后的废水进入第二过渡池中预存；

S2、生化处理阶段:第二过渡池的废水进入到第一水解酸化池中进行厌氧处理，厌氧处理后的废水通过第一IC反应器进入到第一缺氧生化池中，与回流的好氧段废水混合后，进入到第一接触氧化池中，第一接触氧化池中的废水进入到第一二沉池中进行沉淀，沉淀后的废水进入到第三过渡池中预存；

S3、深度处理阶段:第三过渡池中的废水进入到第一混凝反应池中，进行第一次絮凝反应，第一次絮凝反应后的废水进入到第一三沉池内进行沉淀，沉淀后的废水进入到第四过渡池中，第四过渡池中的废水进入到催化氧化塔中进行催化反应，催化反应后的废水进入到第二水解酸化池中进行厌氧处理，厌氧处理后的废水通过第二IC反应器进入到第二缺氧生化池中，与回流的好氧段废水混合后，进入到第二接触氧化池中，第二接触氧化池中的废水进入到第二二沉池中进行沉淀，沉淀后的废水进入到第二混凝反应池中进行第二次絮凝反应，第二次絮凝反应后的废水进入到第二三沉池中进行沉淀，沉淀后的废水进入到第五过渡池中，第五过渡池中的废水经过5微米以下精密过滤器过滤后，达标排放。

进一步地，S1中，反应池内加入有25%高浓石灰乳。

进一步地，S3中，第一混凝反应池、第二混凝反应池内均添加有10%浓度石灰乳、10%浓度PAC溶液和0.5%浓度PAM溶液。

进一步地，S3中，在催化氧化塔内添加催化剂，催化剂为浓度27.5%的H₂O₂，由臭氧发生器为催化氧化塔提供高浓度臭氧。

进一步地，S2、S3中，第一二沉池、第一三沉池、第二二沉池和第二三沉池均向污泥池输出污泥，污泥池通过第二压滤机对污泥进行固液分离，分离后液体输送至集水池，固体形成泥饼。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该工艺具有以下优点1、能够同步生物脱氮脱磷；2、在厌氧、好氧交替运行条件下，丝状菌无法大量繁殖，不会发生污泥膨胀；3、CODcr去除效率高，运行费用将大幅度降低；4、该工艺采用了IC反应器，IC反应器容积负荷高，内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好，IC反应器节省投资和占地面积，IC反应器抗冲击负荷能力强，IC反应器使原水中的有害物质能够得到充分稀释，大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响，IC反应器抗低温能力强，IC反应器厌氧消化可在常温条件下进行，节省了能量，IC反应器具有缓冲PH的能力，出水稳定性好，沼气利用价值高，从而能够降低企业投资成本。

附图说明

图1为本发明酱香型白酒高浓度窖底废水处理工艺的基本工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1所示，酱香型白酒高浓度窖底废水处理工艺，包括以下步骤：

S2、生化处理阶段:第二过渡池的废水进入到第一水解酸化池中进行水解酸化处理，水解酸化处理后的废水通过第一IC反应器进入到第一缺氧生化池中，与回流的好氧段废水混合后，进入到第一接触氧化池中，第一接触氧化池中的废水进入到第一二沉池中进行沉淀，沉淀后的废水进入到第三过渡池中预存；

S3、深度处理阶段:第三过渡池中的废水进入到第一混凝反应池中，进行第一次絮凝反应，第一次絮凝反应后的废水进入到第一三沉池内进行沉淀，沉淀后的废水进入到第四过渡池中，第四过渡池中的废水进入到催化氧化塔中进行催化反应，催化反应后的废水进入到第二水解酸化池中进行水解酸化处理，水解酸化处理后的废水通过第二IC反应器进入到第二缺氧生化池中，与回流的好氧段废水混合后，进入到第二接触氧化池中，第二接触氧化池中的废水进入到第二二沉池中进行沉淀，沉淀后的废水进入到第二混凝反应池中进行第二次絮凝反应，第二次絮凝反应后的废水进入到第二三沉池中进行沉淀，沉淀后的废水进入到第五过渡池中，第五过渡池中的废水经过5微米以下精密过滤器过滤后，达标排放。

絮凝是指使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到固-液分离的目的，这一现象或操作称作絮凝，通常絮凝的实施靠添加适当的絮凝剂，其作用是吸附微粒，在微粒间“架桥”，从而促进集聚，加速沉降。

其中，S1中，反应池内加入有25%高浓石灰乳，石灰乳（俗称熟石灰或消石灰）是一种微溶于水之的白色固体，其水溶液常称为石灰水，是强碱的一种，并且石灰乳是一种优良的絮凝剂，在凝聚水中悬浮物的同时，石灰乳会与水中部分有机物发生化学反应，生成不溶于水的钙化合物，通过后续压滤机分离脱除，大幅度降低水中污染物浓度。

其中，S3中，第一混凝反应池、第二混凝反应池内均添加有10%浓度石灰乳、10%浓度PAC溶液和0.5%浓度PAM溶液，其主要作用是去除水中悬浮物以及与石灰乳反应形成的不溶物。

PAC（水溶性无机高分子聚合物）”一般是指“聚合氯化铝（水溶性无机高分子聚合物）”聚合氯化铝是一种水溶性无机高分子聚合物，它具有喷雾干燥稳定性好，适应水域宽，水解速度快，吸附能力强等特点，成为新兴净水材料和无机高分子混凝剂，广泛用于生活用水、城市污水和工业废水的净化处理。

PAM（Polyacrylamide）中文名字聚丙烯酰胺，PAM是国内常用的高分子絮凝剂，分子量150万~2000万，有机高分子絮凝剂具有在颗粒间形成更大的絮体由此产生的巨大表面吸附作用，该产品的分子能与分散于溶液中的悬浮粒子架桥吸附，有着极强的絮凝作用，密度=1.3 g/cm³， PAM在50-60°C下溶于水，水解度为5%-35%，也溶于乙酸、丙酸、氯代乙酸、乙二醇、甘油和胺等有机溶剂。

其中，S3中，催化氧化塔内设有催化剂，催化剂为浓度27.5%的H₂O₂，由臭氧发生器为催化氧化塔提供高浓度臭氧。

催化剂，在化学反应里能改变（加快或减慢）其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后（反应过程中会改变）都没有发生变化的物质，又叫触媒，其物理性质可能会发生改变，例如MnO₂在催化氯酸钾生成氯化钾和氧气的反应前后由块状变为粉末状，催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化；它和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样，具有高度的选择性（或专一性），一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用，例如二氧化锰在氯酸钾受热分解中起催化作用，加快化学反应速率，但对其他的化学反应就不一定有催化作用，某些化学反应并非只有唯一的催化剂，例如氯酸钾受热分解中能起催化作用的还有氧化镁、氧化铁和氧化铜等等，而且一个化学反应并不只有一种催化剂，例如氯酸钾制取氧气时还可用红砖粉或氧化铜等做催化剂。

H₂O₂：一般指过氧化氢，过氧化氢（hydrogen peroxide）是一种无机化合物，化学式为H₂O₂，粘性比水稍高，化学性质不稳定，纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，可任意比例与水混溶，是一种强氧化剂，其一般以30%或60%的水溶液形式存放，俗称双氧水，适用于医用伤口消毒、环境消毒和食品消毒。

其中，S2、S3中，第一二沉池、第一三沉池、第二二沉池和第二三沉池均向污泥池输出污泥，污泥池通过第二压滤机对污泥进行固液分离，分离后液体输送至集水池，固体形成泥饼。

预处理阶段：

将采用絮凝+沉淀+催化氧化工艺进行处理，鉴于废水中含有大量CODcr、悬浮物等污染物，并且含有大量有机物，所以预处理过程将添加25%高浓石灰乳， 25%高浓石灰乳与水中的部分有机物反应，生成不溶性沉淀物，同时调整PH值，全部凝聚成大个体矾花，由于产生的絮凝体非常多，沉淀效果差，该工序将采用直接压滤脱水的方式，省略沉淀池系统，直接采用全自动隔膜压滤机进行废水固液分离。

预处理后的污水，CODcr和总氮（有机氮化合物）大大降低，但氨氮含量较高，并且含有部分未去除的有机氮化合物，直接生化的话，这部分未去除的有机氮化合物，会在微生物的作用下形成氨氮，造成水质氨氮严重超标，导致生化系统氨中毒和出水水质氨氮超标，所以在第一次生化后的预处理过程中增加催化氧化过程，利用强氧化剂将水中的氨氮氧化为硝态氮，利用后续生化处理系统将水中的氮元素去掉，确保水质达标。催化氧化过程在氧化氨氮的同时，会再次降低水中的CODcr含量，同时将水中大分子量有机化合物氧化降解为小分子量有机化合物，提高废水生化比，并同步去除水中的色度。

生化阶段：

废水经过预处理后，废水污染物含量有所降低，可直接进入生化阶段，但鉴于废水污染程度较高，CODcr含量非常高，所以确定生化过程增设厌氧处理过程，确保废水处理达标。

生化阶段将采用：两级厌氧+两级A/O（缺氧+好氧）联合处理工艺，本工艺设计厌氧段将采用IC（多循环自提升厌氧污泥床反应器），并配合冬季保温及内循环加热系统。该反应器是由混合区、污泥床、精处理区和循环系统四个部分组成。IC反应器也可以看成是由两层UASB叠加而成，底层为高负荷区，上层为低负荷区。进水由反应器底部进入第一反应室与厌氧颗粒污泥均匀混合，大部分有机物在这里被降解而转化为沼气，所产生的沼气被第一厌氧反应室的集气罩收集，沼气沿升流管上升，沼气上升的同时把第一反应室的混合液提升IC反应器顶部的气液分离器，被分离出的沼气从气液分离器顶部的导管排走，分离出的泥水混合液将沿着回流管返回至第一反应室底部，并与底部的颗粒污泥和进水充分混合，实现混合液的内部循环。

A/O工艺段（缺氧+好氧）基本流程是厌氧处理后的废水进入缺氧段，与回流的好氧段废水混合，在兼氧菌的作用下，废水中有机化合物进一步水解，同时在硝化和反硝化菌的协同作用下，废水中的氨氮被进一步脱除。

深度处理：

深度处理过程采用二次絮凝+过滤过程，在二次A/O后增加二次絮凝过程，添加除磷剂以及絮凝剂，使水中污染物以及影响CODcr检测的微生物活性单体絮凝去除，确保水质达标。

备注：

1、冬季来水水温过低，可采用沼气燃烧进行水体加温；

2、系统除臭设施将采用活性炭吸附+臭氧氧化工艺，臭氧来自催化氧化过程剩余臭氧，在集水调节池、水解酸化池、兼氧池设置集气罩，将臭气收集至处理系统。

pH实际上是水溶液中酸碱度的一种表示方法。平时我们经常习惯于用百分浓度来表示水溶液的酸碱度，如1%的硫酸溶液或1%的碱溶液，但是当水溶液的酸碱度很小很小时，如果再用百分浓度来表示则太麻烦了，这时可用pH来表示。pH的应用范围在0-14之间，当pH＝7时水呈中性；pH＜7时水呈酸性，pH愈小，水的酸性愈大；当pH＞7时水呈碱性，pH愈大，水的碱性愈大。

CODcr是采用重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)作为氧化剂测定出的化学耗氧量，即重铬酸盐指数。在强酸性溶液中，以重铬酸钾为氧化剂测得的化学需氧量。重铬酸盐指数即重铬酸盐值，又称重铬酸盐氧化性或重铬酸盐需氧量，记为CODcr。用标准步骤，以重铬酸钾为氧化剂测定的水的化学需氧量。水样中加入过量的重铬酸钾溶液和硫酸，加热并用硫酸银作催化剂促使氧化反应完善，过剩的重铬酸钾以亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁标准液回滴然后将重铬酸钾消耗量折算为以每升水耗氧的毫克数表示。此法氧化程度高，可用于分析污染严重的工业废水，用以说明废水受有机物污染的情况。

厌氧，指一个生物体或细胞能在分子氧缺乏或不存在下生长；不需要游离氧能生长的一种微生物如脱硫弧菌，厌氧菌是人体内主要的正常菌群。有机物质被厌氧菌在厌氧条件下分解产生甲烷和二氧化碳的过程，厌氧是在空气缺乏的条件下从有机物中移出而生成CO2的，无论是酸性发酵，还是沼气发酵，参与生化反应的氧都是来自于水、有机物、硝酸盐或被分解的亚硝酸盐，厌氧消化的优点是有机质经消化产生了能源，残余物可作肥料，厌氧消化开始用于废物处理等多个领域，如工业废水处理、城市垃圾的处理及潜在能源的开发、作燃料与动力、并且已建立了大规模的厌氧消化工厂。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。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，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.酱香型白酒高浓度窖底废水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、预处理阶段:废水进入集水池，通过集水池进入反应池，反应池内加入有25%高浓石灰乳，反应后的废水进入第一过渡池中进行预存，并调整废水的PH值，然后通过第一压滤机对第一过渡池中的废水进行固液分离，分离后的固体形成泥饼，分离后的废水进入第二过渡池中预存；

S3、深度处理阶段:第三过渡池中的废水进入到第一混凝反应池中，第一混凝反应池内添加有10%浓度石灰乳、10%浓度PAC溶液和0.5%浓度PAM溶液进行第一次絮凝反应，第一次絮凝反应后的废水进入到第一三沉池内进行沉淀，沉淀后的废水进入到第四过渡池中，第四过渡池中的废水进入到催化氧化塔中进行催化反应，催化氧化塔内设有催化剂，催化剂为浓度27.5%的H₂O₂，由臭氧发生器为催化氧化塔提供高浓度臭氧，催化反应后的废水进入到第二水解酸化池中进行水解酸化处理，水解酸化处理后的废水通过第二IC反应器进入到第二缺氧生化池中，与回流的好氧段废水混合后，进入到第二接触氧化池中，第二接触氧化池中的废水进入到第二二沉池中进行沉淀，沉淀后的废水进入到第二混凝反应池中进行第二次絮凝反应，第二混凝反应池内添加有10%浓度石灰乳、10%浓度PAC溶液和0.5%浓度PAM溶液，第二次絮凝反应后的废水进入到第二三沉池中进行沉淀，沉淀后的废水进入到第五过渡池中，第五过渡池中的废水经过5微米以下精密过滤器过滤后，达标排放。

2.根据权利要求1所述的酱香型白酒高浓度窖底废水处理工艺，其特征在于：S2、S3中，第一二沉池、第一三沉池、第二二沉池和第二三沉池均向污泥池输出污泥，污泥池通过第二压缩机对污泥进行固液分离，分离后液体输送至集水池，固体形成泥饼。