醬香型白酒釀造廢水處理工藝設(shè)計(jì)
白酒釀造廢水屬于輕工業(yè)廢水,COD值高達(dá)10000mg/L,具有高有機(jī)物濃度、高懸浮物濃度、呈酸性等特征,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題,必須處理達(dá)標(biāo)后才能排向外環(huán)境。赤水河流域分布有諸多醬香型白酒廠(chǎng),對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高做出了突出貢獻(xiàn),但是隨著白酒行業(yè)的發(fā)展,酒廠(chǎng)數(shù)量逐漸增多、規(guī)模日趨擴(kuò)大,廢水排放量不斷增加,若不加以嚴(yán)格治理,將會(huì)對(duì)赤水河水生生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。釀酒廢水的處理以生化法為主,物理法和化學(xué)法為輔,處理過(guò)程包括預(yù)處理、二級(jí)處理和深度處理,其中深度處理有吸附法、膜過(guò)濾法、高級(jí)氧化法和混凝沉淀法等;采用兩級(jí)常溫厭氧-好氧-固定化微生物組合工藝對(duì)釀酒廢水進(jìn)行中試處理,各級(jí)工藝對(duì)有機(jī)物和氨氮均有較好的去除效果,但是這些組合工藝存在工藝流程長(zhǎng)、占地面積大、運(yùn)營(yíng)管理難、出水不穩(wěn)定等問(wèn)題。因此,對(duì)傳統(tǒng)釀酒行業(yè)廢水處理工藝進(jìn)行優(yōu)化,使其更趨科學(xué)性、合理性及有效性,就成為了一個(gè)新課題。
1醬香型白酒生產(chǎn)工藝產(chǎn)污情況
醬香型白酒生產(chǎn)常用高粱作為原料,用小麥制作高溫酒曲,經(jīng)2次投料、9次蒸煮、8次發(fā)酵、7次取酒,歷經(jīng)1年時(shí)間釀造而成。其生產(chǎn)廢水具有釀酒廢水的主要特性,但因其釀造工藝極為繁復(fù),過(guò)程廢水的產(chǎn)生環(huán)節(jié)(圖1)
和水質(zhì)水量與普通白酒生產(chǎn)廢水有很大差異,有機(jī)污染物與懸浮物含量均高于普通白酒生產(chǎn)廢水,且廢水產(chǎn)生量是普通白酒生產(chǎn)廢水的2—6倍,生產(chǎn)每t白酒大約產(chǎn)生50-70t廢水,因此,醬香型釀酒廢水若以一般釀酒行業(yè)廢水處理方式處理,很難達(dá)到預(yù)期處理效果。
醬香型白酒生產(chǎn)過(guò)程中污水主要為沖洗水、窖底水、鍋底水及冷卻水等,廢水中含有原料殘?jiān)、酒糟及其他纖維類(lèi)物質(zhì)。冷卻水僅存在熱污染,經(jīng)冷卻后即可回用;鍋底水、窖底水和沖洗水屬高濃度有機(jī)廢水,污染組分多為可生化降解的有機(jī)物,但其低碳醇、脂肪酸含量相對(duì)較大,需要進(jìn)行良好的接種和馴化才能使污染物質(zhì)為生物所降解。
2釀酒廢水處理工藝設(shè)計(jì)
經(jīng)過(guò)比選各類(lèi)工藝,根據(jù)醬香型白酒釀造的獨(dú)特工藝以及釀造過(guò)程中廢水排放的特點(diǎn)和性質(zhì),選取“物理化學(xué)垣兩級(jí)生化處理系統(tǒng)”工藝對(duì)醬香型白酒釀酒廢水進(jìn)行處理,處理水最終經(jīng)濕地植物凈化后排入外環(huán)境,部分回用于釀造車(chē)間場(chǎng)地沖洗水、廢水處理污泥脫水車(chē)間沖洗水、集水井緩沖液以及廠(chǎng)區(qū)綠化用水,水質(zhì)能夠滿(mǎn)足GB27631—2011《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中表3規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
各釀酒車(chē)間廢水經(jīng)各車(chē)間污水支管收集,經(jīng)由廠(chǎng)區(qū)污水收集主管網(wǎng)匯入污水處理站集水調(diào)節(jié)池,通過(guò)兩級(jí)格柵除去固體廢物,再經(jīng)由兩級(jí)生化處理系統(tǒng)處理后進(jìn)入絮凝沉淀池,最后經(jīng)濕地植物凈化后排入出水口。處理過(guò)程中剩余污泥經(jīng)由脫水處理泥餅外運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行衛(wèi)生填埋,出水部分回用,其余排入外環(huán)境。處理工藝流程如圖2所示。
2.1廢水收集與調(diào)節(jié):釀酒工藝復(fù)雜,廢水產(chǎn)生環(huán)節(jié)較為分散,這就要求具備一套完善的廢水收集系統(tǒng),將各生產(chǎn)車(chē)間各類(lèi)有組織及無(wú)組織排放的污水系統(tǒng)的收集起來(lái),并根據(jù)廢水水質(zhì)通過(guò)不同的管道收集進(jìn)入污水處理站集水調(diào)節(jié)池,它具有集水及水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)的雙重任務(wù),該構(gòu)筑物需具備足夠大的容積,確保廢水的收集及污水處理設(shè)施的連續(xù)運(yùn)行。此外,水質(zhì)的調(diào)節(jié)可根據(jù)控制不同廢水水質(zhì)進(jìn)水管閥門(mén)得以實(shí)現(xiàn),例如冷卻水污染物濃度最低,可用作緩沖液對(duì)高濃度發(fā)酵廢水進(jìn)行稀釋?zhuān)哉{(diào)節(jié)污水處理站進(jìn)水水質(zhì)在處理能力范圍。
2.2兩級(jí)格柵:一級(jí)格柵可選用間隙一般的回轉(zhuǎn)式格柵,二級(jí)格柵須采用間隙較密的轉(zhuǎn)鼓格柵,以潷除廢水中的糧食、谷物及酒糟等固體廢物,柵渣通過(guò)螺旋輸送機(jī)送入渣斗,最終運(yùn)送至垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處置。
2.3兩級(jí)生化系統(tǒng):一級(jí)生化系統(tǒng)承擔(dān)較重的處理任務(wù),該單元將使廢水中有機(jī)污染物削減大約70,該單元生物接觸氧化池內(nèi)微生物處于對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期及減速增長(zhǎng)期前段,生物膜狀態(tài)極佳,對(duì)有機(jī)物的降解速率較高;二級(jí)生化系統(tǒng)生物接觸氧化池內(nèi)微生物處于微生物減速增長(zhǎng)期后段或生物膜穩(wěn)定期,生物相較穩(wěn)定,處理水質(zhì)在這一單元得到進(jìn)一步的提高。每級(jí)生化系統(tǒng)均有一個(gè)厭氧池、一個(gè)生物接觸氧化池及一個(gè)沉淀池組合而成。廢水進(jìn)入?yún)捬醭睾,?fù)雜有機(jī)污染物經(jīng)厭氧菌及兼性厭氧菌作用氨化,轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的化合物及氨態(tài)氮。同時(shí),聚磷菌完成釋磷過(guò)程,將細(xì)胞內(nèi)聚磷水解為正磷酸鹽,并降解水中部分有機(jī)物;生物接觸氧化池通過(guò)附著在池內(nèi)填料上的微生物的吸附劑分解作用,將廢水中污染物去除,釋磷菌在好氧條件下進(jìn)行聚磷反應(yīng),從污水中攝取磷酸鹽,菌膠團(tuán)與脫落的生物膜以及截留的懸浮物質(zhì)一起,隨水流進(jìn)入沉淀池,污染物通過(guò)剩余污泥的排放得以去除。此外,在生物接觸氧化池中可加入少量FeS粉末,起調(diào)節(jié)電位、絮凝及除磷的作用。工藝主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。
2.4混凝沉淀:混凝沉淀池處理單元分為兩個(gè)部分,一是混凝區(qū),二是沉淀區(qū)。常用的混凝藥劑如聚合氯化鋁,經(jīng)絮凝劑制備系統(tǒng)制成絮凝溶液,按一定比例與生化系統(tǒng)出水混合,懸浮物絮凝成團(tuán),在沉淀區(qū)與出水分離,進(jìn)一步提升出水水質(zhì)。
2.5濕地植物:蘆葦、浮萍等濕地植物對(duì)污水中某些污染物,特別是對(duì)水體中磷有較強(qiáng)的吸收、富集作用,而通過(guò)自身代謝作用能分解部分有機(jī)物,達(dá)到去除污染物的目的;濕地植物還能吸收一些難降解的有機(jī)污染物,且整個(gè)水生系統(tǒng)能提升污水處理站觀(guān)賞度。在條件允許情況下,可考慮加設(shè)該處理單元,降低出水水質(zhì)中的污染物濃度。
2.6紫外消毒:通過(guò)紫外線(xiàn)消毒,破壞微生物機(jī)體細(xì)胞中DNA或RNA的分子結(jié)構(gòu),將水中各種細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)、水藻以及其它病原體滅活,完成殺菌過(guò)程,最終實(shí)現(xiàn)出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)和回用的目的。
2.7出水口:出水口前端需設(shè)置一小型儲(chǔ)水井,并安置中水回用泵及配套管閥,以便將處理后出水回用做釀造車(chē)間場(chǎng)地沖洗水、廢水處理污泥脫水車(chē)間沖洗水、集水井緩沖液以及廠(chǎng)區(qū)綠化用水,實(shí)現(xiàn)白酒企業(yè)的節(jié)能、降耗、減污、增效。最終,處理水質(zhì)達(dá)到GB27631—2011《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中表3規(guī)定的排放限值(表2)要求排放。
3結(jié)語(yǔ)
醬香型白酒釀造廢水屬于高濃度有機(jī)廢水,若超標(biāo)排放將對(duì)周?chē)h(huán)境造成不良影響,也未盡到企業(yè)的社會(huì)責(zé)任,有損企業(yè)形象。針對(duì)傳統(tǒng)工藝占地面積大、運(yùn)行成本高、處理效果不穩(wěn)定的問(wèn)題,本文采用“物理化學(xué)垣兩級(jí)生化處理系統(tǒng)”工藝對(duì)醬香型白酒釀酒廢水進(jìn)行處理,包括廢水收集與調(diào)節(jié)、兩級(jí)格柵、兩級(jí)生化、混凝沉淀等環(huán)節(jié),處理水最終經(jīng)濕地植物凈化并殺菌消毒后外排或回用,水質(zhì)能夠達(dá)到或優(yōu)于GB27631—2011《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中表3要求的排放濃度。
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