CN114988641B - 一种酱香型白酒酿酒废水的处理方法 - Google Patents

一种酱香型白酒酿酒废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种酱香型白酒酿酒废水的处理方法，包括如下步骤：1)调节窖底水的pH值为14～14.5，曝气搅拌；2)将窖底水、锅底水和生产水混合后送入调节池，调节pH值为7.5～8，进入厌氧处理；3)厌氧停留时间为4～5天后进入两级好氧处理；4)一级好氧处理采用MBBR，填料为装填有活性炭与聚氨酯海绵的塑料镂空悬浮球；二级好氧处理采用MBBR工艺，填料为塑料球，出水进入深度处理；5)深度处理采用高级氧化结合絮凝处理，达标排放。本发明通过保持入水浓度的稳定，保障生化处理效果的同时，采用两级MBBR工艺，进一步提高废水处理系统的冲击抵抗力、负荷抵抗力，提高了高浓酿酒废水的处理效果，达到了排放标准。

Description

一种酱香型白酒酿酒废水的处理方法
技术领域
本发明属于酿酒废水处理技术领域，具体涉及一种酱香型白酒酿酒废水的处理方法。
背景技术
酱香型白酒在酿制过程中需要经过9次蒸煮，8次发酵，7次取酒，在不同的轮次中，均产生大量的废水，酒产量与废水产量比大约为1:20～30。
由于每次产生的废水会随着工艺的不同而发生浓度和量的变化，这种波动对微生物处理系统产生巨大的冲击，特别是COD浓度在70000mg/L以上的窖底废水，产生后如未经妥当处理进入系统，会迅速引起污水处理整个工艺的瘫痪。
因为酱香型白酒酿酒废水每年产生的量巨大，用高级氧化等其它方式进行处理成本消耗高，企业难以承受，所以微生物处理是目前广泛采用的处理方式，而微生物处理系统对于COD浓度的波动，对于处理量的变化反应敏感，一旦出现波动，整个系统会随之产生不稳定现象，影响正常生产。
发明内容
为了解决现有酱香型白酒酿酒废水的处理问题，本发明提供了酱香型白酒酿酒废水的处理方法，通过废水搜集，分类处理的方式，保持入水浓度的稳定，结合物化方式，保障生化处理效果的同时，采用两级MBBR工艺，进一步提高废水处理系统的冲击抵抗力、负荷抵抗力，提高了高浓酿酒废水的处理效果，达到了排放标准。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种酱香型白酒酿酒废水的处理方法，包括如下步骤：
(1)调节窖底水的pH值为14～14.5，曝气搅拌后静置；
(2)将窖底水、锅底水和生产水混合后送入调节池，调节pH值为7.5～8，经斜板沉淀后进入厌氧处理；
(3)控制厌氧停留时间为4～5天，厌氧出水进入两级好氧处理；
(4)一级好氧处理采用MBBR工艺，一级好氧池中的填料为装填有活性炭与聚氨酯海绵的塑料镂空悬浮球；二级好氧处理采用MBBR工艺，二级好氧池中的填料为塑料球，二级好氧出水进入深度处理；
(5)深度处理采用高级氧化结合絮凝处理的方式，完成酱香型白酒酿酒废水的处理，达标排放。
需要说明的是，本发明中的窖底水为酿酒过程中发酵池底部产生的废水，COD值约为70000～100000mg/L；锅底水为蒸馏过程中蒸锅底部产生的废水，COD值约为20000mg/L；生产水为车间工人冲洗车间所产生的废水，COD值约为5000mg/L。
作为优选，步骤(1)中，曝气搅拌静置后，上清液的指标为COD浓度50000～60000mg/L，总氮(TN)含量为600～800mg/L，总磷(TP)含量为100～200mg/L，pH值为7～9，氨氮为10～20mg/L。
作为优选，步骤(2)中，窖底水、锅底水和生产水的体积比为1：2：4。
作为优选，步骤(2)中，斜板沉淀的停留时间为3.5～4小时。
作为优选，步骤(3)中，厌氧出水的指标为COD浓度2000～3000mg/L，总氮(TN)含量为550～850mg/L，总磷(TP)含量为100～180mg/L，pH值为7～8，氨氮为150～250mg/L。
本发明通过厌氧停留时间的精确控制，提高厌氧出水的可生化性，为后续处理环节提供了可靠的保障。发明人发现，当厌氧停留时间小于4天时，厌氧出水COD浓度高，后续阶段难以在固定时间内达到良好的处理效果，不能达标排放；而当厌氧停留时间大于5天时，则厌氧出水的可生化性不好，后续处理环节起不到生化作用，也不能达标排放。
作为优选，步骤(4)中，塑料镂空悬浮球与一级好氧池的体积比为1：5，活性炭与聚氨酯海绵的体积比为1：3，装填后的塑料镂空悬浮球的密度为0.7～0.8g/cm3。
本发明中，聚氨酯海绵具有大孔隙结构，能够确保微生物挂膜，而活性炭具有良好的有机物吸附效果，为微生物提供碳源，两者协同达到良好的处理效果。
作为优选，步骤(4)中，一级好氧处理的停留时间为12～14小时。
作为优选，步骤(4)中，塑料球与二级好氧池的体积比为1：10。
塑料球填料具有处理效果好的特点，但是微生物挂膜较为困难。发明人通过一级好氧处理搭配活性炭与聚氨酯海绵填料，确保挂膜后，大大提高二级好氧处理塑料球处理挂膜效果。假如两者顺序颠倒，则塑料球填料难以达到挂膜效果，其工艺处理目的达不到效果，造成整个系统处理困难。
作为优选，步骤(4)中，二级好氧处理的停留时间为12～14小时。
作为优选，步骤(4)中，二级好氧出水的指标为COD浓度50～80mg/L，总氮(TN)含量为5～15mg/L，总磷(TP)含量为0～0.5mg/L，pH值为8～9，氨氮为2～4mg/L。
本发明通过两级MBBR的采用，提高了生化系统抗废水的冲击能力和负荷能力。由于两级MBBR的连用，一级MBBR以确保挂膜为首要目的，塑料镂空悬浮球填料同时具有硝化和反硝化处理机制，能够提高处理效果，二级MBBR在前一级微生物挂膜的基础上，大大提高二级挂膜的可靠性，增强了系统的处理能力。
作为优选，步骤(5)中，高级氧化的具体过程为：先调节二级好氧出水的pH值为2～3，然后按照质量比1：12加入七水硫酸亚铁与双氧水反应2～3小时后完成高级氧化处理。
作为优选，步骤(5)中，絮凝处理的具体过程为：先调节高级氧化出水的pH值为7.5～8，然后加入PAC混凝剂和PAM絮凝剂，沉淀后，达标排放。
本发明首先通过对窖底水进行吹脱工艺处理，通过调节pH值的方式降低COD浓度，并且在静置过程中去掉部分悬浮颗粒，降低其处理难度；然后将吹脱处理后的窖底水与锅底水、生产水混配后进入厌氧处理，严格控制厌氧处理的停留时间使其COD值降低到合理的范围，既能够去掉大部分COD，又能够为后续的生化环节保障碳源，达到良好的处理效果；再进入两级好氧，其中一级好氧(MBBR)通过聚氨酯海绵与活性炭的强吸附作用，确保微生物挂膜成功，形成良好的微生物处理基础，再经过二级好氧(MBBR)，由于一级好氧的微生物挂膜完成效果好，该段微生物挂膜顺利，满足处理效果；最后，通过高级氧化结合絮凝处理的深度处理达标排放。
本发明的优势在于：
(1)本发明通过对窖底水进行单独的吹脱处理(即pH调节与曝气搅拌结合)，由于窖底水的氨氮含量高，经厌氧处理后，进一步提升废水中氨氮浓度，后续的处理环节易引起微生物氨氮中毒，起不到处理效果，而吹脱显著降低了窖底水的氨氮含量，提高了生化处理效果。
(2)本发明通过厌氧停留时间的精确控制，提高厌氧出水的可生化性，为后续处理环节提供了可靠的保障。如停留时间过短，则厌氧的出水COD浓度高，后续阶段难以在固定时间内达到良好的处理效果，不能达标排放。如停留时间过长，则厌氧出水的可生化性不好，后续处理环节起不到生化作用，不能达标排放。
(3)好氧处理系生化处理的关键环节，本发明通过两级MBBR的采用，提高了生化系统抗废水的冲击能力和负荷能力。由于两级MBBR的连用，第一级MBBR以确保挂膜为首要目的，塑料镂空悬浮球填料同时具有硝化和反硝化处理机制，能够提高处理效果，二级MBBR在前一级微生物挂膜的基础上，大大提高二级挂膜的可靠性，增强了系统的处理能力。
附图说明
图1为商购的MBBR1中的塑料镂空悬浮球(a)、聚氨酯海绵(b)、活性炭(c)和MBBR2中的塑料球(d)的实物图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰明白，下面结合实例对本发明做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，本发明中：MBBR1提及的塑料镂空悬浮球、聚氨酯海绵、活性炭以及MBBR2提及的塑料球均可由市场购买，性状如图1所示。
MBBR1：即一级好氧处理，一级好氧池中的填料为装填有活性炭与聚氨酯海绵的塑料镂空悬浮球，塑料镂空悬浮球与一级好氧池的体积比为1：5，活性炭与聚氨酯海绵的体积比为1：3，装填后的塑料镂空悬浮球的密度为0.7～0.8g/cm3，一级好氧处理的停留时间为12～14小时；
MBBR2：即二级好氧处理，二级好氧池中的填料为塑料球，塑料球与二级好氧池的体积比为1：10，二级好氧处理的停留时间为12～14小时。
对窖底水收集池入水进行连续7次的检测，其结果如下表1所示：
表1窖底水指标检测
Figure BDA0003689060060000041
Figure BDA0003689060060000051
实施例1
窖底水吹脱处理：
(1)石灰与片碱按照1：3比例配置，调节窖底水pH值为14～14.5；
(2)曝气搅拌6小时，沉淀30分钟后，取上清液；
(3)完成上清液指标的检测。
上清液指标检测如表2所示：
表2窖底水吹脱处理后指标
序号 TN(mg/L) TP(mg/L) COD(mg/L) pH 氨氮(mg/L)
1 845 148 46900 7.85 20
2 712 135 59750 7.82 15
3 723 136 52230 7.94 9
4 608 121 54450 7.89 12
5 759 156 58800 8.02 23
6 619 124 58900 7.78 14
7 748 143 51350 7.96 13
平均值 716.3 137.6 54625 7.89 15.1
对比例1
窖底水未进行吹脱处理，将窖底水、锅底水和生产水按照体积比为1：2：4混合，调节pH值为7.5～8，经厌氧处理3.5天后，出水的指标检测如表3所示：
表3未吹脱厌氧处理3.5天出水指标
Figure BDA0003689060060000052
Figure BDA0003689060060000061
对比例2
窖底水进行吹脱处理后，将窖底水、锅底水和生产水按照体积比为1：2：4混合，调节pH值为7.5～8，经厌氧处理3.5天，出水的指标及可生化性检测如表4所示：
表4吹脱后厌氧处理3.5天出水指标
Figure BDA0003689060060000062
对比例3
窖底水未进行吹脱处理，将窖底水、锅底水和生产水按照体积比为1：2：4混合，调节pH值为7.5～8，经厌氧处理4.5天后，出水的指标检测如表5所示：
表5未吹脱厌氧处理4.5天出水指标
Figure BDA0003689060060000063
Figure BDA0003689060060000071
实施例2
窖底水进行吹脱处理后，将窖底水、锅底水和生产水按照体积比为1：2：4混合，调节pH值为7.5～8，经厌氧处理4.5天，出水的指标及可生化性检测如表6所示：
表6吹脱后厌氧处理4.5天出水指标
Figure BDA0003689060060000072
对比例4
窖底水未进行吹脱处理，将窖底水、锅底水和生产水按照体积比为1：2：4混合，调节pH值为7.5～8，经厌氧处理5.5天后，出水的指标检测如表7所示：
表7未吹脱厌氧处理5.5天出水指标
Figure BDA0003689060060000073
Figure BDA0003689060060000081
对比例5
窖底水进行吹脱处理后，将窖底水、锅底水和生产水按照体积比为1：2：4混合，调节pH值为7.5～8，经厌氧处理5.5天，出水的指标及可生化性检测如表8所示：
表8吹脱后厌氧处理5.5天出水指标
Figure BDA0003689060060000082
对比例6
厌氧4.5天出水进入没有MBBR1的一级好氧池(仅曝气)，出水的指标如表9所示：
表9一级好氧池未采用MBBR1工艺指标
Figure BDA0003689060060000083
Figure BDA0003689060060000091
实施例3
厌氧4.5天出水进入设有MBBR1的一级好氧池，出水的指标如表10所示：
表10一级好氧池采用MBBR1出水指标
Figure BDA0003689060060000092
对比例7
一级好氧池采用MBBR1，二级好氧池未采用MBBR2(仅曝气)，出水的指标如表11所示：
表11二级好氧池未采用MBBR2出水指标
Figure BDA0003689060060000093
Figure BDA0003689060060000101
实施例4
一级好氧池采用MBBR1，二级好氧池采用MBBR2，出水的指标如表12所示：
表12二级好氧池采用MBBR2出水指标
Figure BDA0003689060060000102
对比例8
一级好氧池采用MBBR2，二级好氧池采用MBBR1，出水指标如表13所示：
表13倒置两级MBBR1和MBBR2处理的出水指标
Figure BDA0003689060060000103
Figure BDA0003689060060000111
实施例5
两级MBBR1和MBBR2处理后采用末端高级氧化与絮凝物化处理，出水的指标如表14所示：
表14采用末端高级氧化与絮凝物化出水指标
Figure BDA0003689060060000112
实施例6
(1)窖底水进行曝气搅拌，石灰与片碱比例1:3将pH值调整为14～14.5之间，曝气6小时，静置沉淀30分钟；
(2)窖底水与锅底水、生产水按体积比为1：2：4调节后，进入斜板沉淀4小时后进入厌氧处理；
(3)厌氧环节停留时间4.5天；
(4)一级好氧池采用MBBR1，以塑料镂空悬浮球为载体，活性炭与聚氨酯海绵为填料，控制整体密度为0.7～0.8g/cm3，塑料镂空悬浮球与一级好氧池的体积比为1：5，活性炭与聚氨酯海绵的体积比为1：3，停留时间为12小时；
(5)二级好氧池采用MBBR2，采用塑料球填料，塑料球与二级好氧池的体积比为1：10，停留时间为12小时；
(6)末端采用高级氧化结合絮凝处理的方式进行处理，采用硫酸将出水的pH值调至2～3间然后按照质量比1：12加入七水硫酸亚铁与双氧水反应2～3小时后完成高级氧化处理；再采用石灰作为pH值调节剂，将出水的pH调至7.5～8之间，加入PAC混凝剂和PAM絮凝剂。
沉淀后，连续运营30天的出水指标检测如表15
表15按本发明方法连续运营30天出水指标
Figure BDA0003689060060000121
Figure BDA0003689060060000131

Claims (6)

1.一种酱香型白酒酿酒废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）调节窖底水的pH值为14~14.5，曝气搅拌后静置，通过对窖底水进行pH调节与曝气搅拌结合的吹脱工艺处理降低COD浓度和氨氮含量，并且在静置过程中去掉部分悬浮颗粒；
曝气搅拌静置后，上清液的指标为COD浓度50000~60000 mg/L，总氮含量为600~800mg/L，总磷含量为100~200 mg/L，pH值为7~9，氨氮为10~20 mg/L；
（2）将窖底水、锅底水和生产水混合后送入调节池，调节pH值为7.5~8，经斜板沉淀后进入厌氧处理；
（3）控制厌氧停留时间为4~5天，厌氧出水进入两级好氧处理；
（4）一级好氧处理采用MBBR工艺，一级好氧池中的填料为装填有活性炭与聚氨酯海绵的塑料镂空悬浮球；二级好氧处理采用MBBR工艺，二级好氧池中的填料为塑料球，二级好氧出水进入深度处理；
塑料镂空悬浮球与一级好氧池的体积比为1：5，活性炭与聚氨酯海绵的体积比为1：3，装填后的塑料镂空悬浮球的密度为0.7~0.8g/cm³；一级好氧处理的停留时间为12~14小时；
塑料球与二级好氧池的体积比为1：10；二级好氧处理的停留时间为12~14小时；
（5）深度处理采用高级氧化结合絮凝处理的方式，完成酱香型白酒酿酒废水的处理，达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种酱香型白酒酿酒废水的处理方法，其特征在于，步骤（2）中，窖底水、锅底水和生产水的体积比为1：2：4；斜板沉淀的停留时间为3.5~4小时。
3.根据权利要求1所述的一种酱香型白酒酿酒废水的处理方法，其特征在于，步骤（3）中，厌氧出水的指标为COD浓度2000~3000 mg/L，总氮含量为550~850 mg/L，总磷含量为100~180 mg/L，pH值为7~8，氨氮为150~250 mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种酱香型白酒酿酒废水的处理方法，其特征在于，步骤（4）中，二级好氧出水的指标为COD浓度50~80 mg/L，总氮含量为5~15 mg/L，总磷含量为0~0.5mg/L，pH值为8~9，氨氮为2~4 mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种酱香型白酒酿酒废水的处理方法，其特征在于，步骤（5）中，高级氧化的具体过程为：先调节二级好氧出水的pH值为2~3，然后按照质量比1：12加入七水硫酸亚铁与双氧水反应2~3小时后完成高级氧化处理。
6.根据权利要求1所述的一种酱香型白酒酿酒废水的处理方法，其特征在于，步骤（5）中，絮凝处理的具体过程为：先调节高级氧化出水的pH值为7.5~8，然后加入PAC混凝剂和PAM絮凝剂，沉淀后，达标排放。
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