CN114230049A

CN114230049A - 白酒酿造废水催化氧化耦合中和沉淀的预处理系统及应用

Info

Publication number: CN114230049A
Application number: CN202111678463.XA
Authority: CN
Inventors: 侯锋; 曹效鑫; 庞洪涛; 包鹏; 蔡鑫; 高霖
Original assignee: Tianjin Huanchuang Science And Technology Development Co ltd; Guizhou Zhuxin Water Affairs Environment Industry Co ltd
Current assignee: Tianjin Huanchuang Science And Technology Development Co ltd; Guizhou Zhuxin Water Affairs Environment Industry Co ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-03-25
Anticipated expiration: 2041-12-31
Also published as: CN114230049B

Abstract

本发明提供一种白酒酿造废水催化氧化耦合中和沉淀的预处理系统及应用，所述白酒酿造废水的预处理系统包括催化氧化反应池、连接于所述催化氧化反应池的中和沉池以及加药系统；所述中和沉淀池包括中和区和沉淀区；所述加药系统包括向所述催化氧化反应池投药的一级投药部、向所述中和区投药的二级投药部，以及向所述沉淀区投药的三级投药部；本发明还提供一种白酒酿造废水的预处理工艺，充分利用白酒废水酸性特点进行催化氧化反应，强化有机物的适量去除，提升原水可生化性能，改善后续厌氧处理等生化环节运行效果以及降低深度处理运行压力，降低运行成本。

Description

白酒酿造废水催化氧化耦合中和沉淀的预处理系统及应用

技术领域

本发明涉及环境保护领域，具体涉及一种白酒酿造废水催化氧化耦合中和沉淀的预处理系统及应用。

背景技术

白酒酿造废水属于工业废水的一种，主要来源于白酒酿造过程中蒸馏锅底水、发酵池渗沥液水、冲洗水以及冷却水等。白酒酿造废水属于典型的高浓度有机废水，具有有机污染物、悬浮物较多，且有一定色度等特点，若直接排放将严重影响生态环境。目前，传统的白酒废水处理工艺流程为：预处理+厌氧处理+活性污泥法+深度处理，出水水质可达到《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》(GB27631-2011)。该处理工艺流程虽相对成熟，处理效果相对稳定，但仍存在运行负荷高、处理成本高等问题。尤其在白酒酿造废水预处理阶段，主要以去除原水中粮食壳等固体颗粒为主。同时还需加入大量碱性药剂对pH呈酸性的原水进行pH回调，以满足后端厌氧处理的进水条件，而在有机物的适量去除、原水生化性提升等方面几乎未发挥有效贡献。这也造成了绝大多数白酒废水处理设施厌氧处理等生化环节运行负荷较高，运行效果不佳，也容易造成后端深度处理环节处理压力过大、处理成本提升等一系列问题，且未能有效利用白酒废水pH呈酸性特点。因此，急需一种以利用白酒废水pH呈酸性特点为基础，高效、经济、有利提升后端工艺环节处理效率的白酒酿造废水新型预处理工艺。

如申请号CN20170493074.7，名称为“白酒工业废水处理工艺”的发明专利公开了一种白酒工业废水处理工艺。该处理工艺由于高浓度底锅水经收集并调节pH后，直接进入厌氧反应器，实际运行过程中易造成厌氧处理环节负荷较高、运行压力较大，且未能利用白酒废水酸性特点，在厌氧前的pH回调阶段消耗大量药剂。又如申请号CN201710277750.7，名称为“一种白酒酿造废水处理系统”的发明专利提供了一种白酒酿造废水处理系统。该处理系统在预处理阶段虽加入混凝沉淀环节，在去除悬浮物和胶体颗粒的同时适当了有机物，但并不具备提升生化性能，不利于难降解有机物的去除与转化，水质达标存在风险。

发明内容

本发明提供一种白酒酿造废水催化氧化耦合中和沉淀的预处理系统及应用，，充分利用白酒废水酸性特点进行催化氧化反应，强化有机物的适量去除，提升原水可生化性能，改善后续厌氧处理等生化环节运行效果以及降低深度处理运行压力，降低运行成本。

本发明提供的技术方案如下：

一种白酒酿造废水的预处理系统，包括：

催化氧化反应池；

连接于所述催化氧化反应池的中和沉淀池，所述中和沉淀池包括中和区和沉淀区；

加药系统，包括向所述催化氧化反应池投药的一级投药部、向所述中和区投药的二级投药部，以及向所述沉淀区投药的三级投药部；

所述一级投药部包括彼此独立，且通过管路连接于催化氧化反应池的复合药剂投加系统，双氧水投加系统。

本发明还提供一种预处理系统处理废水的方法，包括如下步骤：

S1、白酒酿造废水去除悬浮物后，进入催化氧化反应池；

S2、通过一级投药部向催化氧化反应池中投加氧化药剂，催化氧化药剂与催化氧化池中废水进行催化氧化反应，得到催化氧化反应液；

S3、催化氧化反应液进入所述中和区，通过二级投药部投加碱性药剂，进行pH值中和回调，得到碱处理反应液；

S4、碱处理反应液进入所述沉淀区，通过三级投药部投加混凝剂，在沉淀区内实现污水的固液分离。

所述催化氧化药剂为复合药剂和双氧水，分别通过复合药剂投加系统，双氧水投加系统进行投加。

步骤S2中，复合药剂的投加浓度为0.5～3.0g/L，复合药剂的主要成分包括硫酸亚铁、多元羧酸和乙二胺四乙酸。催化氧化药剂选择复合药剂和双氧水旨在利用复合药剂中有效成分与双氧水的共同作用下发生酶催化降解、催化氧化等综合效应，可将白酒废水中部分有机污染物适度断链，发挥有机物的适量去除的作用，同时将难降解大分子有机物转化成易降解小分子有机物，提高原水生化性能。所述催化氧化药剂不可使用三价铁盐或氯化铁盐替代，双氧水不可使用其他氧化剂替代。

步骤S2中，双氧水投加浓度为0.5～4.0g/L。

在所述药剂浓度下，既可对白酒废水可达较好去除效果，提高其可生化性，同时较为经济，性价比最高。根据实际情况，在上述数值范围选择适宜比例投加，可实现原水有机物10～30％的适量去除，同时提升15～30％左右的B/C。低于或高于该范围都会导致药剂使用不充分或降解，生化性改良效果不佳等问题。

步骤S3中，pH值中和回调至7.0～8.0。

步骤S4中，所述混凝剂选自聚丙烯酰胺和/或聚合氯化铝中。

步骤S3中，所述碱性药剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氧化钙和碳酸钙中的任意一种或几种。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)通过采用在白酒酿造废水预处理环节催化氧化效应将部分难降解大分子有机物断链为易降解小分子有机物的技术特征，解决了有效提升白酒酿造废水的可生化性能的技术问题，实现了提升厌氧处理等生化环节处理效率的有益效果。

2)通过采用在白酒酿造废水预处理环节催化氧化效应对有机分子高效分解的技术特征，解决了适度降低有机污染物浓度的技术问题，实现了有效降低后端工艺的运行压力的有益效果。

3)本发明开发了适用于白酒酿造废水原水pH较低特点的催化氧化工艺，有利用的原水水质特征，无需进行pH调节，有效节省了相关成本，同时利用了废水进厌氧处理前的碱性调节，有效节省了反应出水pH回调的加药量，结合催化氧化药剂投加比例的工艺优化，大幅度的降低了运行成本。

4)本发明在降低有机物污染物、提高生化性能的同时，还可有效降低白酒酿造废水中的SS、TP等污染物质浓度，实现了多种污染物在预处理阶段同步去除、简化预处理工艺流程的有益效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种白酒酿造废水的预处理工艺示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供一种白酒酿造废水的预处理系统，包括：

催化氧化反应池；

通过管路连接于所述催化氧化反应池的中和沉淀池，所述中和沉淀池包括中和区和沉淀区；

加药系统，包括向所述催化氧化反应池投药的一级投药部、向所述中和区投药的二级投药部，以及向所述沉淀区投药的三级投药部；所述一级投药部包括彼此独立，且通过管路连接于催化氧化反应池的复合药剂投加系统，双氧水投加系统；

二级投药部和中和区，以及三级投药部和沉淀区均通过管路连接。

本发明同时提供一种利用上述预处理系统处理废水的方法，包括如下步骤：

S1、白酒酿造废水去除稻壳、稻草等悬浮物后，进入催化氧化反应池；

S2、复合药剂投加系统盛装复合药剂，双氧水投加系统盛装双氧水，复合药剂投加系统和双氧水投加系统彼此独立，可通过泵控制加药量，并向催化氧化反应池中加复合药剂和双氧水进行反应；

S3、催化氧化反应液进入所述中和区进行稳定脱气，通过二级投药部投加碱性药剂，进行pH值中和回调，得到碱处理反应液，pH值调节至7.0～8.0；

S4、碱处理反应液进入所述沉淀区，通过三级投药部投加混凝剂，在沉淀区内实现污染物的固液分离。

最终出水进入后端厌氧处理等相关环节。所述中和沉淀池的沉淀区设置有污泥排放口，固液分离产水的污泥经排放口，排放至污泥处理系统进行处理。

实施例1

废水处理工艺参数优化

其中：

COD指化学需氧量，反映了水中受还原性物质污染的程度，也作为有机物相对含量的综合指标之一；

BOD₅指生化需氧量，是5天内好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离氧的数量；

B/C指可生化性能(BOD/COD)，可反映污水中污染物被微生物降解的难易程度，一般来说B/C越高，可生化性越强；

TP指总磷，是水样经消解后将各种形态的磷转变成正磷酸盐后测定的结果，以每升水样含磷毫克数计量；

SS指悬浮物，是悬浮在水中的固体物质；

复合药剂的主要成分包括硫酸亚铁、多元羧酸、乙二胺四乙酸。测定方法参照《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》(GB27631—2011)。

实施例的结果表明：利用本发明专利提供的相关技术方法处理贵州区域某酱香型白酒酿造废水得到以上处理效果，在原水pH值为5.8、碱性反应pH值为8的条件下，优化药剂投加浓度对处理效果的影响，如上表所示：在双氧水投加浓度1.5～3.0g/L，复合药剂投加浓度1.0～2.5g/L条件下，随药剂投加浓度的增加，COD的降解率会随之增高，B/C也呈逐渐升高的趋势，由原水的36.5％提升至62.1％，同时TP去除率为58.1％，SS去除率为81.9％，说明在此区间内，本处理方法可有效降低有机污染物浓度、同时提升原水可生化性能，并兼顾SS、TP的部分去除。当双氧水投加浓度在6.0～11.0g/L，复合药剂投加浓度3.5～5.5g/L条件下，虽COD的降解率持续增高，但B/C出现明显波动，且随着相关药剂投加量的增高，处理成本将大幅度升高，因此不建议采用此区间的投加量指导相关工艺运行。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims

1.一种白酒酿造废水的预处理系统，其特征在于，包括：

催化氧化反应池；

加药系统，包括向所述催化氧化反应池中投药的一级投药部、向所述中和区投药的二级投药部，以及向所述沉淀区投药的三级投药部。

2.一种利用权利要求1所述的预处理系统处理白酒酿造废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、白酒酿造废水去除悬浮物后，进入催化氧化反应池；

S2、通过一级投药部向催化氧化反应池中投加催化氧化药剂，催化氧化药剂与催化氧化池中废水进行催化氧化反应，得到催化氧化反应液；

S4、碱处理反应液进入所述沉淀区，通过三级投药部投加混凝剂，在沉淀区内实现泥水固液分离。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述催化氧化药剂为复合药剂和双氧水。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S2中，复合药剂的投加浓度为0.5～3.0g/L，复合药剂的主要成分包括硫酸亚铁、多元羧酸和乙二胺四乙酸。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S2中，双氧水的投加浓度为0.5～4.0g/L。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S3中，pH值中和回调至7.0-8.0。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S4中，所述混凝剂选自聚丙烯酰胺和/或聚合氯化铝。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述碱性药剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氧化钙、碳酸钙中的任意一种或是几种的组合。