针对高难度酱香型白酒废水处理工艺

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:霍玉柱 于晓禹 曹荣莉
[导读] 摘要:酱香型白酒在生产过程中会产生大量废水,经统计废水产量是白酒体积的2-5倍。
        山东美泉环保科技有限公司  山东济南  250000
        摘要:酱香型白酒在生产过程中会产生大量废水,经统计废水产量是白酒体积的2-5倍。废水主要包括窖池水、锅底水、地面冲洗水及少量的生活污水,其有机物、TN、TP、色度等指标数值均较高,如不经有效处理无疑会对后续接纳体造成负担,甚至对环境造成不可逆的危害。我国酱香型白酒生产企业主要集中在富有"英雄河"、"美酒河"美誉赤水河流域,也是是国内唯一一条没有被开发的长江支流,废水有效处理达标排放显得尤为重要。经过对多家酱香型白酒生产企业的现场踏勘,并分析白酒的生产工艺流程,明确酱香型白酒废水的水质特点及水量后,提出了一种针对高难度酱香型白酒废水处理工艺。
        关键词:酱香型白酒废水;高难度;处理工艺
        本文介绍了某酱香型白酒生产企业新建生产基地的配套废水处理工艺,通过较为完善的处理工艺使出水水质达到《发酵酒精和白酒工业水染物排放标准》(GB27631-2011)限值要求,保障了企业顺利生产也保护了环境。
        设计规模:1500m3/d;进水水质:CODCr≤50000mg/l,总氮≤750mg/l,氨氮≤400mg/l,总磷≤300mg/l,SS≤15000mg/l,色度<2000,pH3.5~5;出水要求:CODcr≤50mg/l,BOD5≤20mg/l,TN≤15mg/l,氨氮≤5mg/l,TP≤0.5mg/l,SS≤20mg/l,色度≤20,pH6~9。
        水质特点分析:酱香型白酒是采用高温大曲产酒生香的,原料粉碎较细,通过多次蒸煮发酵等工序,废水具有以下特点:来水水质波动性强,有机物含量高;废水生化性好;悬浮物、TN、TP高;废水呈砖红色;本文蒸煮酒方式为风冷,废水水温多为常温;根据整体水质分析,废水首先要经过预处理,采用机械格栅、转鼓格栅和气浮机,将颗粒状及粉末状等悬浮物去除,同时去除一定量的无机磷,减轻后续处理负荷,保障处理效果。高浓度有机物采用循环式颗粒污泥反应器进行处理,大大提高去除有机物的能力,降低运行能耗,同时将有机氮转变为无机氮,有机磷转变为无机磷。脱氮采用改良型AO工艺,除磷采用后置絮凝沉淀工艺,因该项目TN、TP相对较高,故在循环式颗粒污泥反应器与改良型AO工艺之间增设脱氮除磷设备(MAP),保证脱氮除磷效果。出水色度要求≤20,近乎无色清水,用臭氧脱色方式取代常规的加药脱色,成本低,操作简单,效率高,无二次污染。
        工艺思路:根据酱香型碎沙白酒生产工艺,结合废水的水质特点推荐采用“预处理+高效MQIC厌氧处理技术+脱氮除磷设备+改良AO生物脱氮系统+二沉池+除磷沉淀+臭氧氧化脱色”处理工艺,保证出水水质满足《发酵酒精和白酒工业水染物排放标准》(GB27631-2011)表3限值。
        技术与工艺介绍:
        机械格栅:由许多个相同的耙齿机件交错平行组装成一组封闭的耙齿链,在电动机和减速机的驱动下,通过一组槽轮和链条组成连续不断的自上而下的循环运动,达到不断清除较大悬浮物和漂浮物的目的。
        转鼓格栅:转鼓式机械格栅由格栅片按栅间隙制成鼓形栅筐,待处理水从栅筐前流入,通过格栅过滤,流向水池出口,栅渣被截留在栅面上,当栅内外的水位差达到一定值时,安装在中心轴上的旋转齿耙回转清污,当清渣齿耙把污物扒集至栅筐顶点的位置时,开始卸渣(能靠自重下坠的栅渣卸入栅渣槽)。
        调节池:废水排放量及水质不均匀且波动性较大,为使管道和后续工艺正常工作,设置调节池,以保证进入后续构筑物的污水水质和水量相对稳定。池内设置潜水搅拌机,防止调节区内发生短流和污泥淤积现象,防止固形物沉淀,并优化pH控制。


        溶气气浮机:溶气气浮(DAF)是气浮的一种,它利用水在不同压力下溶解度不同的特性,对全部或部分待处理(或处理后)的水进行加压并加气,增加水的空气溶解量,通入加过混凝剂的水中,在常压情况下释放,空气析出形成小气泡,粘附在杂质絮粒上,造成絮粒整体密度小于水而上升,从而使固液分离。
        事故池:在生产异常的情况下,车间排放的事故废水排入事故池予以贮存,当事故解决、污水站正常运行后,事故废水可以利用事故池提升泵以小流量泵入调节池进行处理,以此降低事故废水对整个污水处理系统的影响。
        配水池:配水池对pH进行精调,保证进入厌氧系统的pH值在6.8-7.2间,蒸汽加热用于污水的加热,以适合厌氧微生物中温消化所需的温度。
        循环式颗粒污泥反应器:循环式颗粒污泥反应器的进水由反应器底部的配水系统分配进入膨胀床室,与厌氧颗粒污泥均匀混合,大部分有机物在这里被转化成沼气,所产生的沼气被分离系统收集。沼气将沿着上升管上升,沼气上升的同时把颗粒污泥膨胀床反应室的混合液提升至反应器顶部的气液分离器。被分离出的沼气从气液分离器的顶部的导管排走,分离出的泥水混合液将沿着下降管返回到膨胀床室的底部,并与底部的颗粒污泥和进水充分混合,实现了混合液的内部循环,内循环的结果使膨胀床室不仅有很高的生物量,很长的污泥龄,并具有很大的升流速度,使该室内的颗粒污泥完全达到流化状态,有很高的传质速率,使生化反应速率提高,从而大大提高了去除有机物的能力。
        脱氮除磷设备:向含NH4+ 和PO43- 的废水中添加镁盐,发生的主要化学反应:Mg2+ + HPO42- + NH4+ + 6H2O→MgNH4PO4•6H2O↓+ H+ ;Mg2+ + PO43- + NH4+ + 6H2O→MgNH4PO4•6H2O↓;Mg2+ + H2PO4- + NH4+ + 6H2O→MgNH4PO4•6H2O↓+ 2H+ ,即达到脱氮除磷的目的。磷酸铵镁俗称鸟粪石,简称MAP。
        改良AO生物脱氮系统:改良AO生物脱氮工艺是根据传统A/O工艺发展而来,已广泛应用于各种高氨氮污水处理工程,彻底解决了高氨氮有机废水出水难以达标的难题。与常规A/O工艺的相似之处是都包括硝化池和反硝化池,特别之处在于,它包括多个硝化池及多个反硝化池,部分进水与回流污泥进入第一段缺氧区,而其余的进水则分别进入其余各段缺氧区,这样就在反应器中形成一个有机物浓度梯度,而且MLSS(质量浓度)梯度的变化随污泥停留时间(SRT)的延长而增大。与传统的推流式A/O生物脱氮相比,改良AO生物脱氮工艺的污泥停留时间较长。此外,由于采用分段进水,系统中的每一段好氧区产生的硝化液直接进入下一段的缺氧区进行反硝化,这样减少了硝化液内回流设施,且在缺氧区又可以利用分段进水的有机物作为碳源,从而不需要外加碳源。
        除磷技术:污水除磷有使磷成为不溶性的固体沉淀物,从污水中分离出去的化学除磷法。有使磷以溶解态为微生物所摄取,与微生物成为一体,并随同微生物从污水中分离出去的生物除磷法。生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺除磷效率较低,主要通过排泥除磷,工艺操作灵活性差,不能保证稳定达到出水标准,故要达到稳定的出水标准采取化学除磷措施。化学除磷主要有前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀,根据该项目TP数据及水质特点,经综合比较,本着节省投资同时保证出水水质的原则,故采用后置除磷工艺,保障出水达到或优于排放标准。
        污水臭氧脱色技术:臭氧发生器是用于制取臭氧气体(O3)的装置。臭氧制备原理是间隙放电法,供电单元提供高压电场而使流过发生器的氧气在此电场中通过,通过高压电晕放电转化为臭氧。臭氧气体通过微孔曝气盘曝气,与接触池内的水接触反应同时经过填料催化实现脱色功能。同时,多余的臭氧采用尾气破坏器通过加热催化的方式将臭氧分解。
        结束语:在人们享受到酱香型白酒厂带来的巨大贡献之外,还需要注意白酒厂在生产过程中产生的大量废水,我国酱香型白酒厂的分布主要集中在赤河流域,红军四渡赤水河,改变了长征的战略格局,赤水河畔的白酒产业,创造了中国烈酒传奇,赤水河全长500公里,流经的区域出产了以茅台、郎酒为首的大小数十种名酒,占中国名酒的60%。因此,白酒企业废水处理达标排放即保障了企业顺利生产也保护了赤水河。
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