CN206033509U

CN206033509U - 一种酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置

Info

Publication number: CN206033509U
Application number: CN201621009591.XU
Authority: CN
Inventors: 胡家富; 杨勇; 蒋红
Original assignee: Nanjing Hehai Environmental Research Institute Co Ltd
Current assignee: Nanjing Hehai Environmental Research Institute Co Ltd
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2026-08-31

Abstract

本实用新型涉及一种酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括依次相连的厌氧池、缺氧池、低氧池、好氧池以及二沉池，所述好氧池内设置有硝化液回流系统，其中，所述二沉池通过污泥回流管与厌氧池前端相连，回流污泥回流至厌氧池前端，回流比为80%~120%；好氧池出水硝化液经过硝化液回流系统回流至缺氧池前端，硝化液回流比为100%~150%。该技术方案出水采用分点布水，产生的VFAs作为反硝化脱氮碳源、充分厌氧释磷及色度的去除。后续A/LO/O工艺中在LO过程中控制DO和高氨氮浓度进行短程硝化反硝化脱氮，从而便可达到高效的脱氮效果，从而节省能耗和投资。

Description

一种酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置

技术领域

本发明涉及一种处理装置，具体涉及一种酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，属于废水处理技术领域。

背景技术

根据《中国酿酒产业“十二五”发展规划》，到2015年，白酒行业预计产量将达到960万吨。但在十二五开局年的2011年，中国的白酒产量就高达1025.6万吨，提前四年超额完成了2015年规划目标。根据白酒行业协会调查，白酒废水吨酒产废水量较大，生产每吨酒约产生15吨综合废水，白酒废水普遍存在污染物浓度（COD，NH₄ ⁺，TP）较高情况，若处理不达标或者不处理将对下游污水厂及周围环境带来极大影响。《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)及《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》（GB27631-2011）对氮、等营养元素的排放控制越来越严格，而酿酒过程中往往采用大量粮食进行生物发酵，这在一定程度上增加了废水中有机氮的含量，特别经厌氧消化后，其氨氮浓度往往高达200mg/L以上，已属于高氨氮废水，高氨氮废水由于游离氨的存在往往对微生物存在着一定的毒害性，使此类废水使用生物处理带来了一定难度。现有的脱氮工艺，如A²O, UCT, CASS/CAST，SBR等，都是基于传统的脱氮埋论，即氨氮和有机氮转化为硝酸盐氮以后再进行反硝化脱氮，这不仅耗氧量多时，而且耗时长，也就导致反应池容积增大，随之投资和运行成本就会变高。近年来，对于短程硝化反硝化脱氮技术的研究越来越深入，为工程实践提供了理论依据。短程硝化反硝化，即控制废水DO、PH、T等因素使得硝化菌收到抑制，而亚硝酸菌得以积累，从而以亚硝酸盐为电子受体来进行反硝化，从而达到脱氮的目的。此工艺好氧少，而且耗时短，也就减少了工程投资和运行费用。例如北京工业大学的彭永臻教授等利用了序批式SBR反应器在低C/N比的条件下，进行低氧脱氮的机理以及对脱氮效果影响因素的研究；董滨等发明填料生物膜，利用填料生物膜来富集硝化菌，并且设置交替低氧区的低氧脱氮除磷工艺，也成功实现了低氧脱氮的效果。但是，目前在低氧条件下，酿酒废水的治理技术的报道并不是很多，而且现有技术在解决酿酒废水污染问题方面能力都不是很有效。因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，该装置简单、高效、运行稳定、投资运行成本低，本发明保证了出水水质氮含量达到排放标准。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括依次相连的厌氧池、缺氧池、低氧池、好氧池以及二沉池，所述好氧池内设置有硝化液回流系统，其中，所述二沉池通过污泥回流管与厌氧池前端相连，回流污泥回流至厌氧池前端，回流比为80%~120%，优选为90%~100%，好氧池出水硝化液经过硝化液回流系统回流至缺氧池前端，硝化液回流比为100%~150%，优选为110%~130%。

作为本发明的一种改进,所述处理装置采用一根进水总管，总管上分别设置厌氧池进水管及缺氧池进水管，且均设蝶阀，用于控制和调节进入厌氧池与缺氧池的进水比例，使一部分进水直接进入缺氧池为反硝化脱氮提供充足的碳源，保证生物脱氮效果，减少外加碳源投加量。

作为本发明的一种改进,所述低氧池连接曝气管路系统，所述曝气管路系统上设置了电动调节阀，调节管道中空气流量从而控制输入池中的空气流量，所述低氧池上还设置了溶解氧实时在线监测设备，可通过远程终端实时调节电动调节阀开度大小，从而实现精确控制，在远程终端能够自动调节溶解氧浓度，使溶解氧保持在0.5~1.0mg/L；所述的好氧池采用微孔曝气。

作为本发明的一种改进,在厌氧池和缺氧池中，采用活性污泥法，活性污泥的浓度为3500~4000 mg/L，厌氧池及缺氧底部采用大叶轮式推流器，使泥水充分混合。

作为本发明的一种改进,所述低氧池中控制DO浓度在0.5~1.0mg/L左右，优选为0.7~0.9mg/L，pH控制在7.5~8.5，水力停留时间为11~12h，由于酿酒废水经厌氧消化后氨氮浓度往往达200mg/L以上，属于高氨氮废水，在高氨氮浓度及较低的溶解氧条件下能够抑制亚硝酸盐氧化菌的活性，使得氨氧化菌得以积累，从而保证实现稳定的短程硝化反硝化；所述好氧池中控制DO浓度4~5mg/L，水力停留时间为23~24h，从而对低氧池出水剩余的氨氮进行进一步氧化，保证出水氨氮的达标。

作为本发明的一种改进,所述所述厌氧池和缺氧池尺寸相同，均为（20000~30000）×（4000~6000）×（4000~6000）m（L×B×H），有效水深5.0m；低氧池和好氧池的每个廊道尺寸为（25000~30000）×（8000~9000）×（5000~6000）mm（L×B×H），有效深度为5.0m，低氧池为一廊道式，好氧池为两廊道式。

相对于现有技术，本发明的优点如下，1）整个技术方案设计巧妙，结构紧凑，2）该技术方案低氧区控制DO在0.5~1.0mg/L，节约曝气量，并控制pH在7.5~8.5，以实现短程硝化反硝化，反应速率会以传统反硝化速率1.5~2倍进行；3）该技术方案进水采用分点进水方式，使部分进水能直接进入缺氧池，为缺氧池提供了充足的反硝化脱氮碳源，既保证了高效生物脱氮，也减少了外部碳源的投加；4）该技术方案通过设置电动调节阀及溶解氧在线监测仪，能够在远程终端实时控制溶解氧浓度，进行精确曝气，从而减少了曝气量，减少了能耗；5）由于低氧区进行了短程硝化反硝化，所以在好氧区的曝气强度可以降低，大概可以降低25％的氧消耗量；6）该技术方案成本较低，便于进一步的推广应用。

附图说明

图1为本发明废水处理工艺流程平面图；

其中：1为缺氧池进水管，2为厌氧池，3为缺氧池，4为污泥回流管，5为厌氧池进水管，6为低氧池，7为好氧池，8为出水管，9为曝气管路系统，10为硝化液回流系统，11为电动调节阀。

具体实施方式

为了加深对本发明的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

实施例1：参见图1，一种酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，所述处理装置包括依次相连的厌氧池2、缺氧池3、低氧池6、好氧池7以及二沉池，所述好氧池内设置有硝化液回流系统10，其中，所述二沉池通过污泥回流管与厌氧池前端相连，回流污泥回流至厌氧池前端，回流比为80%~120%；好氧池出水硝化液经过硝化液回流系统回流至缺氧池前端，硝化液回流比为100%~150%。从A/LO/O反应池出来的水经过二沉池进一步沉淀，二沉池底部污泥以80~120%外回流将污泥回流至厌氧池前端，回流污泥的主要作用是维持污泥浓度稳定，同时对进入厌氧池的废水起到一定的稀释作用，该技术方案从可以达到高效的脱氮效果，从而节省能耗和投资。

实施例2：参见图1，作为本发明的一种改进,所述处理装置采用一根进水总管，总管上分别设置厌氧池进水管5及缺氧池进水管1，且均设蝶阀，用于控制和调节进入厌氧池与缺氧池的进水比例，使一部分进水直接进入缺氧池为反硝化脱氮提供充足的碳源，保证生物脱氮效果，减少外加碳源投加量。所述所述厌氧池和缺氧池尺寸相同，均为（20000~30000）×（4000~6000）×（4000~6000）m（L×B×H），有效水深5.0m；低氧池和好氧池的每个廊道尺寸为（25000~30000）×（8000~9000）×（5000~6000）mm（L×B×H），有效深度为5.0m，低氧池为一廊道式，好氧池为两廊道式。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例3：参见图1，作为本发明的一种改进,所述低氧池连接曝气管路系统9，所述曝气管路系统9上设置了电动调节阀11，调节管道中空气流量从而控制输入池中的空气流量，所述低氧池上还设置了溶解氧实时在线监测设备，可通过远程终端实时调节电动调节阀开度大小，从而实现精确控制，在远程终端能够自动调节溶解氧浓度，使溶解氧保持在0.5~1.0mg/L，所述的好氧池采用微孔曝气。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例4：参见图1，作为本发明的一种改进,在厌氧池和缺氧池中，采用活性污泥法，活性污泥的浓度为3500~4000 mg/L，厌氧池及缺氧底部采用大叶轮式推流器，使泥水充分混合。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例5：参见图1，作为本发明的一种改进,所述低氧池中控制DO浓度在0.5~1.0mg/L左右，pH控制在7.5~8.5，水力停留时间为11~12h，由于酿酒废水经厌氧消化后氨氮浓度往往达200mg/L以上，属于高氨氮废水，在高氨氮浓度及较低的溶解氧条件下能够抑制亚硝酸盐氧化菌的活性，使得氨氧化菌得以积累，从而保证实现稳定的短程硝化反硝化；所述好氧池中控制DO浓度4~5mg/L，水力停留时间为23~24h，从而对低氧池出水剩余的氨氮进行进一步氧化，保证出水氨氮的达标。其余结构和优点与实施例1完全相同。

应用实例：

本发明提出了一种酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，其主要用于经厌氧消化作用后，采用分点进水系统，包括依次相连的厌氧池、缺氧池、低氧池、好氧池、二沉池，其中，所述厌氧消化出水管分别与所述厌氧池的进水管和缺氧池进水管相连，所述的二沉池通过污泥回流管回流至厌氧池前端，进行污泥回流，所述的好氧池出水设硝化液回流管回流至缺氧池前端，进行硝化液回流，以下通过具体应用实施例进一步说明本发明。

本发明已用于某酿酒厂污水处理工艺的升级改造技术研究，待处理的废水主要由酿酒车间的酿酒废水、冲洗场地废水和生活污水，废水呈黑色、不透明状、气味腻甜、色度高、浊度大，pH呈酸性，其水质总体呈高COD、高NH₄ ⁺、高TP但可生化性较好特点。具体水质如表1所示。

表1 酿酒废水水质指标

其中，废水经格栅、调节池进入EGSB，然后通过自流进入厌氧池。设置调节池起到均衡水质、水量、调节pH的作用。厌氧池尺寸25000×5000×5500mm（L×B×H），有效水深5m，水力停留时间6~7h，控制溶解氧＜0.5mg/L，使微生物处于厌氧状态，利用有机物碳源作为电子供体进行充分释磷作用；厌氧池尺寸25000×5000×5500mm（L×B×H），有效水深5m，水力停留时间6~7h，控制溶解氧＜0.5mg/L，使微生物处于缺氧状态，利用有机碳源作为电子供体，将好氧池混合回流液中的NO₂ ^--N、NO₃ ^--N转化为N₂从而实现生物脱氮，同时缺氧池具备一定的有机物去除功能，减轻后续好氧池的有机负荷以利于硝化作用，最终实现高效生物脱氮，厌氧池与缺氧池采用大叶轮式推流器，叶轮直径1.8，功率5.5kW，使泥水充分混合。经缺氧后的废水流入低氧池，低氧池设计尺寸28000×8300×5500mm，一廊道式结构，有效水深5m，低氧池采用电动调节阀控制溶解氧浓度0.5~1.0mg/L左右，水力停留时间为11.6h，抑制亚硝酸盐氧化菌的活性，使得氨氧化菌得以积累，从而保证实现稳定的短程硝化反硝化。最后废水流入好氧池，好氧池设计为两廊道式，每个廊道28000×8300×5500mm，有效水深为5m，采用微孔曝气，DO浓度4~5mg/L，水力停留时间23.4h，池内污泥浓度为3800mg/L左右，对低氧池出水剩余的氨氮进行进一步氧化，保证出水氨氮的达标，并且提供回流至缺氧池的的硝化液。

从A/LO/O反应池出来的水经过二沉池进一步沉淀，二沉池底部污泥以80~120%外回流将污泥回流至厌氧池前端，回流污泥的主要作用是维持污泥浓度稳定，同时对进入厌氧池的废水起到一定的稀释作用。

二级出水还可以通过进一步的混凝沉淀、砂滤、纳滤来低端回用，甚至可以再通过反渗透进行高端回用。

整个组合工艺各工段出水水质指标如表2所示。

表2 某酿酒废水组合工艺各工段出水水质指标

本发明在该酿酒废水处理厂的处理效果分别为：COD去除率在98％左右，氨氮去除率在90％左右，总氮去除率约为85％左右。

综上所述，本发明使用分点进水系统和电动调节阀通过A/LO/O工艺来处理酿酒废水。结果表明：该耦合工艺对酿酒废水中CODcr，氨氮和总氮都有很好的去除效果，最终出水CODcr＜400mg/L,氨氮＜30mg/L，总氮＜50mg/L，二级出水水质达到《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》（GB 27631-2011）；本发明改进和优化了现有酿酒废水处理工艺，具有处理效果好、产泥量低、占地面积小、效果稳定、运营成本低的显著优点，具有推广价值。

本发明还可以将实施例2、3、4、5所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。

需要说明的是，上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上作出的等同替换或者替代，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括依次相连的厌氧池、缺氧池、低氧池、好氧池以及二沉池，所述好氧池内设置有硝化液回流系统，其中，所述二沉池通过污泥回流管与厌氧池前端相连，回流污泥回流至厌氧池前端，回流比为80%~120%；好氧池出水硝化液经过硝化液回流系统回流至缺氧池前端，硝化液回流比为100%~150%。

2.根据权利要求1所述的酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，其特征在于,所述处理装置采用一根进水总管，总管上分别设置厌氧池进水管及缺氧池进水管，且均设蝶阀，用于控制和调节进入厌氧池与缺氧池的进水比例。

3.根据权利要求2所述的酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，其特征在于,所述低氧池连接曝气管路系统，所述曝气管路系统上设置了电动调节阀，所述低氧池上还设置了溶解氧实时在线监测设备，在远程终端能够自动调节溶解氧浓度，使溶解氧保持在0.5~1.0mg/L。

4.根据权利要求2所述的酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，其特征在于,所述的好氧池采用微孔曝气。

5.根据权利要求2或3所述的酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，其特征在于, 在厌氧池和缺氧池中，采用活性污泥法，活性污泥的浓度为3500~4000 mg/L，厌氧池及缺氧底部采用大叶轮式推流器，使泥水充分混合。

6.根据权利要求2或3所述的酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，其特征在于,所述低氧池中控制DO浓度在0.5~1.0mg/L，pH控制在7.5~8.5，水力停留时间为11~12h。

7.根据权利要求2所述的酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，其特征在于,所述好氧池中控制DO浓度4~5mg/L，水力停留时间为23~24h，从而对低氧池出水剩余的氨氮进行进一步氧化。

8.根据权利要求2或3所述的酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，其特征在于, 所述厌氧池和缺氧池尺寸相同，均为（20000~30000）×（4000~6000）×（4000~6000）m（L×B×H），有效水深5.0m；低氧池和好氧池的每个廊道尺寸为（25000~30000）×（8000~9000）×（5000~6000）mm（L×B×H），有效深度为5.0m，低氧池为一廊道式，好氧池为两廊道式。

9.根据权利要求6所述的酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，其特征在于,所述低氧池中控制DO浓度在0.7~0.9mg/L。

10.根据权利要求1或2所述的酿酒废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置，其特征在于,所述二沉池通过污泥回流管与厌氧池前端相连，回流污泥回流至厌氧池前端，回流比为90%~100%，好氧池出水硝化液经过硝化液回流系统回流至缺氧池前端，硝化液回流比为110%~130%。