CN216191784U - 一种酱香型白酒酿造废水的深度处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种酱香型白酒酿造废水的深度处理装置，包括臭氧深床催化氧化单元以及曝气生物滤池单元。臭氧深床催化氧化单元与曝气生物滤池单元连接且位于曝气生物滤池单元的上游。臭氧深层催化氧化单元包括臭氧氧化池体、水气分离池体和臭氧发生组件，臭氧氧化池体内固定催化填料，臭氧发生组件中的臭氧通向臭氧氧化池体。曝气生物滤池单元为曝气生物滤池。水气分离池体位于臭氧氧化池体与曝气生物滤池之间，臭氧氧化池体的出水从水气分离池体的上端进水。本实用新型将臭氧深床催化氧化单元和曝气生物滤池单元结合，能够对经过一级预处理和二级生化处理后仍未达到排放标准的酱香酒酿造废水进行深度处理，使出水满足排放标准。

Description

一种酱香型白酒酿造废水的深度处理装置

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种酱香型白酒酿造废水的深度处理装置。

背景技术

白酒酿造行业在推动经济发展和创造经济价值的同时也产生的大量的废水，据统计，每产生1t的白酒就要排出10～30t的废水，在2018年，白酒废水产量约为13939万吨。酱香型白酒生产常用高粱作为原料，用小麦制作高温酒曲，经2次投料、9次蒸煮、8次发酵、7次取酒，历经1年时间酿造而成。酱香型白酒生产过程中的污水主要包括地面冲洗水、窖底水、锅底水及洗瓶、洗罐水等，废水中含有原料残渣、酒糟及其他纤维类物质。其中，锅底水、窖底水和冲洗水属高浓度有机废水，污染组分多为可生化降解的有机物，但其低碳醇、脂肪酸含量相对较大，需要进行良好的接种和驯化才能使污染物质为生物所降解。此外，酱香型白酒酿造废水中还存在许多难以生物降解的有机物。

酱香型白酒酿造废水属于轻工业废水，其COD值最高可达15000-20000mg/L，具有高有机物浓度、高悬浮物浓度、呈酸性等特征，会造成严重的环境污染问题，因此必须处理达标后才能排向外环境。

现有技术对酱香型白酒酿造各个阶段产出的废水均采用一级预处理+二级生化处理的常规手段。其中，对于洗瓶、洗罐水等浓度较低的废水，一级预处理+二级生化处理的效果尚可，但是对于锅底水、窖底水和冲洗水等色度、COD浓度较高，难以生物降解的有机物含量较多的废水，一级预处理+二级生化处理的效果则较差，处理后的废水中仍然含有较多的有机物，难以满足废水的排放标准，导致废水处理后出水水质不稳定，废水初始COD浓度较高的废水处理难以达到理想的处理效果。赤水河流域分布有诸多酱香型白酒厂，对经济和生活水平的提高做出了突出贡献，但是随着白酒行业的发展，酒厂数量逐渐增多、规模日趋扩大，废水排放量不断增加，若不加以严格治理，将会对赤水河水生生态系统构成严重威胁。

因此，如何使酱香型白酒酿造废水中难降解有机物难降解，色度降低、COD出水水质稳定达标成为亟需解决的重点。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

臭氧深床催化氧化池中发生臭氧氧化反应，臭氧氧化以原子氧、羟基自由基等氧化剂与有机物反应，生成的有机自由基可以继续参加羟基自由基的链式反应，或通过生成有机过氧化物自由基后进一步发生氧化分解反应，进而将部分难以生物降解的大分子有机物氧化成小分子的中间产物。臭氧氧化能够进一步提高水中有机污染物的可生化性，将难以生物降解的大分子有机物，例如链状环状大分子有机物的链或者环断开，生成小分子有机物，进而提高污染物的去除效率。另外，相比芬顿氧化深度处理、电化学氧化深度处理等方法，臭氧深度处理的成本较低且不产生污泥，是目前最有前景的工业水深度处理工艺之一。

曝气生物滤池是一种成熟的生物膜法处理工艺，由滴滤池发展而来并借鉴了快滤池形式，能够在一个单元反应器内同时完成生物降解和固液分离。当污水流经曝气生物滤池时，通过滤料上所附生物膜中高浓度的活性微生物以及粒径较小的滤料，曝气生物滤池能够充分发挥微生物的生物代谢、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留作用，以及反应器内沿水流方向食物链的分级捕食作用，实现污染物的高效清除。

因此，本实用新型预期通过将臭氧深床催化氧化池与曝气生物滤池相结合，对一级预处理+二级生化处理之后仍未达到排放标准的废水进行深度处理，以解决现有技术中存在的酱香型白酒酿造废水中难以生物降解的有机物含量高，色度偏高、COD出水水质难以稳定达标的问题，使最终的处理废水能够达到排放标准，减少对环境的污染。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种酱香型白酒酿造废水的深度处理装置，包括臭氧深床催化氧化单元以及曝气生物滤池单元；

所述臭氧深床催化氧化单元与所述曝气生物滤池单元连接，所述臭氧深床催化氧化单元位于所述曝气生物滤池单元的上游；

所述臭氧深层催化氧化单元包括臭氧氧化池体、水气分离池体以及臭氧发生装置，所述臭氧氧化池体内固定催化填料，所述臭氧发生装置中的臭氧通向所述臭氧氧化池体；

所述曝气生物滤池单元为曝气生物滤池；

所述水气分离池体位于臭氧氧化池体的下游，位于所述曝气生物滤池的上游；所述臭氧氧化池体的出水从所述水气分离池体的上端进水。

如上所述的深度处理装置，优选地，所述臭氧深床催化氧化单元还包括深层射流臭氧投加组件；

所述深层射流臭氧投加组件的一端与待处理废水以及所述臭氧发生装置的出气口连接，另一端设置在所述臭氧氧化池体的底部。

如上所述的深度处理装置，优选地，所述臭氧深床催化氧化单元还包括臭氧破坏组件；

所述臭氧破坏组件设置在所述臭氧氧化池体以及所述水气分离池体的上方。

如上所述的深度处理装置，优选地，所述臭氧深床催化氧化单元还包括臭氧回流组件，所述臭氧回流组件的一端设置在所述臭氧氧化池体的上方，另一端设置在所述臭氧氧化池体的底部。

如上所述的深度处理装置，优选地，所述曝气生物滤池包括曝气生物滤池池体、承托层以及滤料层；

所述承托层设置在所述曝气生物滤池池体的底部，所述滤料层设置在所述承托层的上方，所述滤料层内置滤料；所述滤料为陶粒，微生物在所述陶粒上生长附着；

所述承托层的下部还包括滤板、滤板支撑柱以及滤板支撑梁；所述滤板支撑柱设置在所述曝气生物滤池的底部，所述滤板支撑梁设置在所述滤板支撑柱之间，所述滤板设置在所述滤板支撑梁上；所述滤板上安装长柄滤头，所述长柄滤头位于所述承托层的下方。

如上所述的深度处理装置，优选地，所述曝气生物滤池还包括反洗组件，所述反洗组件包括反洗水池、反洗水泵以及反洗风机；

所述反洗水泵的一端与所述反洗水池连接，另一端与所述滤板下方的配水区相连；

所述反洗风机的出气管与所述滤板下方的配水区相连。

如上所述的深度处理装置，优选地，所述曝气生物滤池还包括曝气组件，所述曝气组件设置在所述承托层中。

如上所述的深度处理装置，优选地，所述臭氧氧化池体的高度为8-10m；

所述水气分离池体的高度为2-3m；

所述曝气生物滤池的高度为6-7m；

所述水气分离池体内的液位高于所述曝气生物滤池内的液位。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

对于经过一级预处理和二级生化处理后仍未达到排放标准的酱香酒酿造废水，采用本实用新型的深度处理装置，在臭氧深床催化氧化单元内能够显著降低废水的色度，并氧化废水中部分不可生物降解的有机物，难降解的有机物被臭氧氧化为小分子可降解的有机物，增强了废水的可生化性。可生化性提高后的废水再经过曝气生物滤池单元，能够进一步降解废水中的小分子有机物，有效降低COD浓度，还能够进一步降低废水中的氨氮以及截留悬浮物，实现对废水的深度处理，明显降低废水中的COD、氨氮以及悬浮物含量。

因此，本实用新型将臭氧深床催化氧化单元和曝气生物滤池单元进行结合，能够对经过一级预处理和二级生化处理后仍未达到排放标准的酱香酒酿造废水进行深度处理，使出水满足排放标准，减少对环境的污染。

附图说明

图1为本实用新型中酱香型白酒酿造废水的深度处理装置的结构示意图。

【附图标记说明】

1：待处理废水；2：深层射流臭氧投加组件；3：空气；4：制氧机；5：臭氧发生装置；6：臭氧；7：臭氧氧化池体；8：臭氧破坏组件；9：臭氧回流组件；10：水气分离池体；11：曝气生物滤池；12：曝气生物滤池出水；13：反洗水泵；14：反洗风机；15：滤料层；16：承托层；17：反洗水池；18：曝气组件；19：滤板支撑柱；20：滤板。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种酱香型白酒酿造废水的深度处理装置，包括臭氧深床催化氧化单元以及曝气生物滤池单元。

本实施例中，臭氧深床催化氧化单元与曝气生物滤池单元连接，臭氧深床催化氧化单元位于曝气生物滤池单元的上游，经过一级预处理和二级生化处理后仍未达到排放标准的酱香酒酿造废水，即待处理废水1，先经过臭氧深床催化氧化单元进行臭氧氧化降低色度并氧化部分难降解的有机物，提高待处理废水1的可生化性，再经过曝气生物滤池单元进行小分子有机物的降解，降低COD浓度，降低氨氮和悬浮物的浓度。

本实施例中，臭氧深层催化氧化单元包括臭氧氧化池体7、水气分离池体10以及臭氧发生装置，臭氧氧化池体7的高度为8-10m，优选为10m。臭氧发生装置中所产生的臭氧6通向臭氧氧化池体7的底部，臭氧氧化池体7内固定催化填料，催化填料作为难降解有机物发生臭氧氧化反应的催化剂。

臭氧发生装置包括制氧机4以及臭氧发生装置5，以空气3作为臭氧的制备原料，制氧机4中通入空气3，得到纯度较高的氧气，较高纯度的氧气进入臭氧发生装置5内，产生臭氧6。

曝气生物滤池单元为曝气生物滤池11。水气分离池体10位于臭氧氧化池体7的下游，以及曝气生物滤池11的上游，本实施例中，水气分离池池体10的作用是将臭氧氧化池体7的出水，即一级深度处理废水中未利用完全的臭氧与水体分离，一方面避免废水处理过程中一级深度处理废水中的臭氧对操作人员造成身体损害，另一方面避免一级深度处理废水流向曝气生物滤池11时水体内臭氧含量过高，杀死滤料15上附着的微生物，降低曝气生物滤池单元的废水处理能力。

为了保证水气分离池体10能够顺利将一级深度处理废水中的臭氧与水体分离，水气分离池体10为跌水堰，其高度为2-3m。来自臭氧氧化池体1的一级深度处理废水从跌水堰的最高处进水，一级深度处理废水下跌的过程中，在物理作用下，臭氧自然地与水体分离并上升，并在风机的作用下进入臭氧破坏组件8中被加热分解，尾气直接排入大气，达到臭氧破坏的目的。优选地，臭氧破坏组件8设置在臭氧氧化池体7以及水气分离池体10的上方。

优选地，臭氧深床催化氧化单元还包括深层射流臭氧投加组件2。深层射流臭氧投加组件2的一端与待处理废水1以及臭氧发生装置的出气口连接，深层射流臭氧投加组件2的另一端通向臭氧氧化池体7的底部，待处理废水1和臭氧6同时通过深层射流臭氧投加组件2进入臭氧氧化池体7。

本实施例中，深层射流臭氧投加组件2的作用是增强传质。具体地，深层射流臭氧投加组件2伸入臭氧氧化池7底部的一端为文丘里管结构，其出口极细，因此深层射流臭氧投加组件2出口处的流体流速很高。待处理废水1与臭氧混合后，经过深层射流臭氧投加组件2喷出高速流体，能够增加臭氧6和待处理废水1的接触面积，即增加了待处理废水1中难降解有机物与臭氧6的接触面，增强了传质的效果，有利于臭氧氧化反应的进行。

优选地，臭氧深床催化氧化单元还包括臭氧回流组件9，臭氧回流组件9的一端设置在臭氧氧化池体7的上方，另一端设置在臭氧氧化池体7的底部。在臭氧利用率不高或破坏不完全时，开启臭氧回流组件9，将臭氧重新通入臭氧氧化池体中进行循环利用，以提高臭氧的利用率，减少浪费。

优选地，曝气生物滤池11包括曝气生物滤池池体、承托层16以及滤料15。

承托层16设置在曝气生物滤池池体内，滤料层15设置在承托层16的上方，滤料层15内设置滤料。承托层16铺设五层级配砂石。滤料为直径为3-5mm左右的陶粒，微生物在所述陶粒上生长附着以对废水进行处理。陶粒具有密度较低且强度较高的特点，同时具有较强的纳污能力，能够过滤截留废水中的悬浮物SS，并且微生物可以吸附于滤料其上形成生物膜与废水充分接触。曝气生物滤池11的高度为6-7m，一级深度处理废水从曝气生物滤池11的下端进水，上端出水。

进一步地，承托层的下部还包括滤板20、滤板支撑柱19以及滤板支撑梁，滤板支撑柱19设置在曝气生物滤池11的底部，滤板支撑柱19之间设置滤板支撑梁，滤板支撑梁上设置滤板，滤板上安装长柄滤头，承托层16位于长柄滤头的上方。滤板采用钢筋混凝土和ABS板的整浇滤板形式，滤梁配有大量的气压平衡孔，以实现布水和布气绝对均匀。

优选地，曝气生物滤池单元还包括反洗组件和曝气组件，反洗组件包括反洗水池17、反洗水泵13以及反洗风机14，用于对曝气生物滤池单元进行反洗。本实施例中，曝气生物滤池出水12流入反洗水池17，本实施例以反洗水池17中的曝气生物滤池出水12为反洗水源。反洗水泵13的一端与反洗水池17连接，另一端与滤板20下方的配水区相连。反洗风机的出气管与滤板20下方的配水区相连。曝气组件18包括曝气风机以及若干曝气管道，设置在承托层中。

实施例2

本实施例提供一种酱香型白酒酿造废水的深度处理工艺，包括如下步骤：

S1、一级预处理：通过粗格栅、细格栅、混凝沉淀及调节池依次对酱香型白酒酿造废水进行处理，以降低废水中COD的浓度，得到一级废水。

S2、二级生化处理：对步骤S1得到的一级废水进行厌氧塔+AAO+AO的生化处理，得到二级废水。

S3、深度处理：采用实施例1中的深度处理装置对步骤S2中产生的COD浓度大于50mg/L的二级废水进行深度处理，得到COD浓度小于50mg/L的曝气生物滤池出水12。

步骤S3包括：先经过臭氧深床催化氧化单元进行臭氧氧化，降低色度并氧化部分难降解的有机物，提高二级废水的可生化性，再通过曝气生物滤池单元进行小分子有机物的降解，降低COD浓度，降低氨氮和悬浮物的浓度。

本实施例中，二级废水的COD浓度为122mg/L，氨氮的含量为3.286mg/L，COD未达到排放标准。已知氨氮的直接排放标准小于等于5mg/L，COD的直接排放标准小于等于50mg/L。经过步骤S3处理之后，曝气生物滤池出水12的COD浓度为26mg/L，氨氮的含量为0.894mg/L，COD已符合排放标准，且氨氮浓度得到了进一步的降低。

实施例3

本实施例提供一种酱香型白酒酿造废水的深度处理工艺，与实施例2的深度处理工艺一致，区别在于原始废水的浓度不同。

本实施例中，二级废水的COD浓度为116mg/L，氨氮的含量为3.0mg/L，COD未达到排放标准。经过步骤S3处理之后，曝气生物滤池出水12的COD浓度为35mg/L，氨氮的含量为0mg/L，COD已符合排放标准，且氨氮浓度得到了进一步的降低。

实施例4

本实施例提供一种酱香型白酒酿造废水的深度处理工艺，与实施例2的深度处理工艺一致，区别在于原始废水的浓度不同。

本实施例中，二级废水的COD浓度为82mg/L，氨氮的含量为2.335mg/L，COD未达到排放标准。经过步骤S3处理之后，曝气生物滤池出水12的COD浓度为6mg/L，氨氮的含量为0.445mg/L，COD已符合排放标准，且氨氮浓度得到了进一步的降低。

将实施例2-4深度处理前后二级废水和曝气生物滤池出水12中的COD浓度以及氨氮浓度进行汇总，得到表1。

表1实施例2-4深度处理前后的污染物含量变化

通过表1可知，采用实施例1的深度处理装置对COD浓度未达标的二级废水进行处理后，出水中COD明显降低且能够到达直接排放标准，同时，深度处理后的出水中氨氮浓度也得到了进一步的降低。

以上实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定，本领域技术人员在权利要求的范围内做出各种变形或修改，均属于本实用新型的实质内容。

Claims (8)

1.一种酱香型白酒酿造废水的深度处理装置，其特征在于，包括臭氧深床催化氧化单元以及曝气生物滤池单元；

所述臭氧深床催化氧化单元与所述曝气生物滤池单元连接，所述臭氧深床催化氧化单元位于所述曝气生物滤池单元的上游；

所述臭氧深层催化氧化单元包括臭氧氧化池体(7)、水气分离池体(10)以及臭氧发生装置，所述臭氧氧化池体(7)内固定催化填料，所述臭氧发生装置中的臭氧(6)通向所述臭氧氧化池体(7)；

所述曝气生物滤池单元为曝气生物滤池(11)；

所述水气分离池体(10)位于臭氧氧化池体(7)的下游，位于所述曝气生物滤池(11)的上游；所述臭氧氧化池体(7)的出水从所述水气分离池体(10)的上端进水。

2.根据权利要求1所述的深度处理装置，其特征在于，所述臭氧深床催化氧化单元还包括深层射流臭氧投加组件(2)；

所述深层射流臭氧投加组件(2)的一端与待处理废水(1)以及所述臭氧发生装置的出气口连接，另一端设置在所述臭氧氧化池体(7)的底部。

3.根据权利要求1所述的深度处理装置，其特征在于，所述臭氧深床催化氧化单元还包括臭氧破坏组件(8)；

所述臭氧破坏组件(8)设置在所述臭氧氧化池体(7)以及所述水气分离池体(10)的上方。

4.根据权利要求1所述的深度处理装置，其特征在于，所述臭氧深床催化氧化单元还包括臭氧回流组件(9)，所述臭氧回流组件(9)的一端设置在所述臭氧氧化池体(7)的上方，另一端设置在所述臭氧氧化池体(7)的底部。

5.根据权利要求1所述的深度处理装置，其特征在于，所述曝气生物滤池(11)包括曝气生物滤池池体、承托层以及滤料层；

所述承托层设置在所述曝气生物滤池池体的底部，所述滤料层设置在所述承托层的上方，所述滤料层内设置滤料；所述滤料为陶粒，微生物在所述陶粒上生长附着；

所述承托层的下部还包括滤板(20)、滤板支撑柱(19)以及滤板支撑梁；所述滤板支撑柱(19)设置在所述曝气生物滤池(11)的底部，所述滤板支撑梁设置在所述滤板支撑柱(19)之间，所述滤板(20)设置在所述滤板支撑梁上；所述滤板上安装长柄滤头，所述长柄滤头位于所述承托层的下方。

6.根据权利要求5所述的深度处理装置，其特征在于，所述曝气生物滤池(11)还包括反洗组件，所述反洗组件包括反洗水池(17)、反洗水泵(13)以及反洗风机(14)；

所述反洗水泵(13)的一端与所述反洗水池(17)连接，另一端与所述滤板(20)下方的配水区相连；

所述反洗风机(14)的出气管与所述滤板(20)下方的配水区相连。

7.根据权利要求5所述的深度处理装置，其特征在于，所述曝气生物滤池(11)还包括曝气组件，所述曝气组件设置在所述承托层中。

8.根据权利要求1所述的深度处理装置，其特征在于，所述臭氧氧化池体(7)的高度为8-10m；

所述水气分离池体(10)的高度为2-3m；

所述曝气生物滤池(11)的高度为6-7m；

所述水气分离池体(10)内的液位高于所述曝气生物滤池(11)内的液位。

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