醬香型白酒釀造廢水處理工藝設計

【資料簡介】

   白酒釀造廢水屬于輕工業(yè)廢水，COD值高達10000mg/L，具有高有機物濃度、高懸浮物濃度、呈酸性等特征，造成嚴重的環(huán)境污染問題，必須處理達標后才能排向外環(huán)境。赤水河流域分布有諸多醬香型白酒廠，對社會經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高做出了突出貢獻，但是隨著白酒行業(yè)的發(fā)展，酒廠數(shù)量逐漸增多、規(guī)模日趨擴大，廢水排放量不斷增加，若不加以嚴格治理，將會對赤水河水生生態(tài)系統(tǒng)構成嚴重威脅。

   釀酒廢水的處理以生化法為主，物理法和化學法為輔，處理過程包括預處理、二處理和深度處理，其中深度處理有吸附法、膜過濾法、氧化法和混凝沉淀法等;采用兩常溫厭氧-好氧-固定化微生物組合工藝對釀酒廢水進行中試處理，各工藝對有機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、占地面積大、運營管理難、出水不穩(wěn)定等問題。因此，對傳統(tǒng)釀酒行業(yè)廢水處理工藝進行優(yōu)化，使其更趨科學性、合理性及有效性，就成為了一個新課題。  

1.醬香型白酒生產工藝產污情況  

醬香型白酒生產常用高粱作為原料，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年時間釀造而成。其生產廢水具有釀酒廢水的主要特性，但因其釀造工藝為繁復，過程廢水的產生環(huán)節(jié)(圖1)  

  和水質水量與普通白酒生產廢水有很大差異，有機污染物與懸浮物含量均高于普通白酒生產廢水，且廢水產生量是普通白酒生產廢水的2—6倍，生產每t白酒大約產生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，很難達到預期處理效果。  

  醬香型白酒生產過程中污水主要為沖洗水、窖底水、鍋底水及冷卻水等，廢水中含有原料殘渣、酒糟及其他纖維類物質。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廢水，污染組分多為可生化降解的有機物，但其低碳醇、脂肪酸含量相對較大，需要進行良好的接種和馴化才能使污染物質為生物所降解。  

  2.釀酒廢水處理工藝設計  

  經(jīng)過比選各類工藝，根據(jù)醬香型白酒釀造的特工藝以及釀造過程中廢水排放的特點和性質，選取“物理化學垣兩生化處理系統(tǒng)”工藝對醬香型白酒釀酒廢水進行處理，處理水zui終經(jīng)濕地植物凈化后排入外環(huán)境，部分回用于釀造車間場地沖洗水、廢水處理污泥脫水車間沖洗水、集水井緩沖液以及廠區(qū)綠化用水，水質能夠滿足《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標準》中表3規(guī)定的排放標準。  

  各釀酒車間廢水經(jīng)各車間污水支管收集，經(jīng)由廠區(qū)污水收集主管網(wǎng)匯入污水處理站集水調節(jié)池，通過兩格柵除去固體廢物，再經(jīng)由兩生化處理系統(tǒng)處理后進入絮凝沉淀池，zui后經(jīng)濕地植物凈化后排入出水口。處理過程中剩余污泥經(jīng)由脫水處理泥餅外運至垃圾填埋場進行衛(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廢水收集與調節(jié)：釀酒工藝復雜，廢水產生環(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)，將各生產車間各類有組織及無組織排放的污水系統(tǒng)的收集起來，并根據(jù)廢水水質通過不同的管道收集進入污水處理站集水調節(jié)池，它具有集水及水質、水量調節(jié)的雙重任務，該構筑物需具備足夠大的容積，確保廢水的收集及污水處理設施的連續(xù)運行。此外，水質的調節(jié)可根據(jù)控制不同廢水水質進水管閥門得以實現(xiàn)，例如冷卻水污染物濃度zui低，可用作緩沖液對高濃度發(fā)酵廢水進行稀釋，以調節(jié)污水處理站進水水質在處理能力范圍。  

  2.2兩格柵：一格柵可選用間隙一般的回轉式格柵，二格柵須采用間隙較密的轉鼓格柵，以潷除廢水中的糧食、谷物及酒糟等固體廢物，柵渣通過螺旋輸送機送入渣斗，zui終運送至垃圾填埋場進行填埋處置。  

  2.3兩生化系統(tǒng)：一生化系統(tǒng)承擔較重的處理任務，該單元將使廢水中有機污染物削減大約70，該單元生物接觸氧化池內微生物處于對數(shù)增及減速增前段，生物膜狀態(tài)，對有機物的降解速率較高;二生化系統(tǒng)生物接觸氧化池內微生物處于微生物減速增后段或生物膜穩(wěn)定期，生物相較穩(wěn)定，處理水質在這一單元得到進一步的提高。每生化系統(tǒng)均有一個厭氧池、一個生物接觸氧化池及一個沉淀池組合而成。廢水進入?yún)捬醭睾螅瑥碗s有機污染物經(jīng)厭氧菌及兼性厭氧菌作用氨化，轉化為簡單的化合物及氨態(tài)氮。同時，聚磷菌完成釋磷過程，將細胞內聚磷水解為正磷酸鹽，并降解水中部分有機物;生物接觸氧化池通過附著在池內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行聚磷反應，從污水中攝取磷酸鹽，菌膠團與脫落的生物膜以及截留的懸浮物質一起，隨水流進入沉淀池，污染物通過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，起調節(jié)電位、絮凝及除磷的作用。工藝主要設計參數(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，在沉淀區(qū)與出水分離，進一步提升出水水質。

  2.5濕地植物：蘆葦、浮萍等濕地植物對污水中某些污染物，特別是對水體中磷有較強的吸收、富集作用，而通過自身代謝作用能分解部分有機物，達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污染物，且整個水生系統(tǒng)能提升污水處理站觀賞度。在條件允許情況下，可考慮加設該處理單元，降低出水水質中的污染物濃度。  

  2.6紫外消毒：通過紫外線消毒，破壞微生物機體細胞中DNA或RNA的分子結構，將水中各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其它病原體滅活，完成殺菌過程，zui終實現(xiàn)出水水質達標和回用的目的。  

  2.7出水口：出水口前端需設置一小型儲水井，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間場地沖洗水、廢水處理污泥脫水車間沖洗水、集水井緩沖液以及廠區(qū)綠化用水，實現(xiàn)白酒企業(yè)的節(jié)能、降耗、減污、增效。zui終，處理水質達到《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標準》中表3規(guī)定的排放限值(表2)要求排放。  

  3.結語  

  醬香型白酒釀造廢水屬于高濃度有機廢水，若超標排放將對周圍環(huán)境造成不良影響，也未盡到企業(yè)的社會責任，有損企業(yè)形象。針對傳統(tǒng)工藝占地面積大、運行成本高、處理效果不穩(wěn)定的問題，本文采用“物理化學垣兩生化處理系統(tǒng)”工藝對醬香型白酒釀酒廢水進行處理，包括廢水收集與調節(jié)、兩格柵、兩生化、混凝沉淀等環(huán)節(jié)，處理水zui終經(jīng)濕地植物凈化并殺菌消毒后外排或回用，水質能夠達到或優(yōu)于《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標準》中表3要求的排放濃度。