一种高浓度酿酒废水的一体化处理装置及处理方法与流程

本发明涉及酿酒废水处理的，尤其涉及一种高浓度酿酒废水的一体化处理装置及处理方法。

背景技术：

1、酿酒废水一直是白酒行业的环保难点。酒厂高浓度废水主要来自酒糟浓缩液、锅底废水、窖底废水、酒糟二次发酵废液等，其它就是来自生产过程中冲洗、发酵、蒸煮等环节产生的废水。混合后的酿酒废水为酸性，ph为3~5，codcr、氨氮、总氮含量高，废水色度高，有较浓的粮食发酵香味，可生化性强，水中污染物主要由蛋白质、氨基酸、腐殖酸等组成，但由于污染程度极高，如果直接采取生化处理，可能会出现排放水质不达标的状况，并且投资和运行成本会大大升高。

2、中国申请专利cn106186582a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，包括厌氧池、缺氧池、低氧池、好氧池以及二沉池，在好氧池内设置有硝化液回流系统，其中，二沉池通过污泥回流管与厌氧池前端相连，进水采用分点进水方式，使部分进水能直接进入缺氧池，产生的vfas作为反硝化脱氮碳源、充分厌氧释磷，也减少了外部碳源的投加，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，节省能耗和投资，但是采用该处理装置对酿酒废水进行处理时的反应速率慢，反应时间久。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高浓度酿酒废水的一体化处理装置及处理方法，提升工艺抗冲击负荷和运行效率。

2、为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种高浓度酿酒废水的一体化处理装置，包括依次连接的用于对酿酒废水中的高浓度cod进行消耗的厌氧脱碳单元、用于对酿酒废水中的氨氮、cod、总氮进行处理的短程硝化单元、用于去除酿酒废水中的大部分氮的厌氧氨氧化单元、用于去除酿酒废水中有机物和氨氮的好氧单元和用于去除酿酒废水中的磷的化学沉淀单元；

3、其中，所述厌氧脱碳单元包括三级主体反应器，分别为：

4、用于将酿酒废水中有机氮氨化、有机磷无机化的水解酸化反应器；

5、用于促进厌氧产甲烷菌富集并将cod甲烷化的厌氧产甲烷反应器；

6、用于将有机氮进一步氨化的再水解反应器；

7、所述水解酸化反应器、厌氧产甲烷反应器和再水解反应器依次连接，所述水解酸化反应器、厌氧产甲烷反应器和再水解反应器内设有厌氧脱碳化污泥和三相分离器，其中所述水解酸化反应器和再水解反应器内设有的厌氧脱碳化污泥为含水解菌和酸化菌的絮状污泥，所述厌氧产甲烷反应器内设有的厌氧脱碳化污泥为含产甲烷菌的厌氧颗粒污泥。

8、作为上述方案的改进，所述絮状污泥中水解菌的浓度为900~1100g/m3，酸化菌的浓度为900~1100g/m3；所述厌氧颗粒污泥中产甲烷菌的浓度为250~450cfu/m3；

9、所述水解酸化反应器、厌氧产甲烷反应器和再水解反应器均包括：

10、反应器本体，所述厌氧脱碳化污泥和三相分离器设于反应器本体内；

11、回流系统，所述水解酸化反应器、厌氧产甲烷反应器和再水解反应器通过所述回流系统实现自循环；

12、出水管，所述水解酸化反应器、厌氧产甲烷反应器和再水解反应器通过出水管依次连接。

13、所述回流系统包括回流管、回流泵和第一中心回流井，所述第一中心回流井和所述回流泵通过回流管相连接；

14、所述第一中心回流井设在反应器本体内，一端通过所述回流管与所述三相分离器相连接，另一端通过所述回流管与所述回流泵连接，用于将混合液抽出并重新进入反应器本体内。

15、作为上述方案的改进，所述水解酸化反应器、厌氧产甲烷反应器和再水解反应器还包括布水系统，

16、所述布水系统包括用于储存所述处理后的混合液的第一配水罐、第一配水管以及设于第一配水管上的第一配水器；

17、所述第一配水管位于所述反应器本体的底部，且呈工字型对称排列；

18、所述第一配水罐设于所述第一中心回流井与所述回流泵之间，所述第一配水罐与所述回流泵连接。

19、作为上述方案的改进，所述短程硝化单元包括先后设置的厌氧区和微好氧区，所述厌氧区和微好氧区内均设置有第一生物填料和第一曝气器，且所述第一曝气器独立工作；

20、所述微好氧区还设置有回流泵和回流管，以将所述微好氧区处理后的污泥混合液回流至所述厌氧区进行再次处理。

21、作为上述方案的改进，所述厌氧脱碳单元与短程硝化单元之间还设置沉淀区，用于过滤酿酒废水的泥料；

22、所述短程硝化单元与厌氧氨氧化单元之间还设有泥水分离区，用于过滤酿酒废水的填料，所述泥水分离区包括折流挡板和设置于所述折流挡板上的插板闸阀，所述折流挡板的倾斜角度为70~80°；

23、所述厌氧氨氧化单元包括厌氧氨氧化反应器和温控加热系统，所述厌氧氨氧化反应器包括厌氧氨氧化反应器本体，所述厌氧氨氧化反应器本体内设置有厌氧氨氧化污泥和三相分离器，所述温控加热系统包括加热装置以及温度检测装置。

24、作为上述方案的改进，还包括加药单元和在线监测单元，所述加药单元与厌氧产甲烷反应器、微好氧区、厌氧氨氧化单元相连接；

25、所述在线监测单元与微好氧区、厌氧氨氧化单元相连接；

26、所述在线监测单元选用ph在线检测仪、orp在线检测仪、do在线检测仪中的至少一种。

27、作为上述方案的改进，所述好氧单元包括好氧反应器，所述好氧反应器内填充有第二生物填料，在所述好氧反应器内的底部设置有第二曝气器；

28、所述化学沉淀单元包括依次设置的混凝搅拌区、絮凝搅拌区、沉淀澄清区，所述沉淀澄清区处理后的酿酒废水经过外回流泵与所述微好氧区相连接。

29、本发明第二方面还提供了一种高浓度酿酒废水的处理方法，采用所述的一体化处理装置对高浓度酿酒废水进行处理，所述处理方法包括：

30、（1）将高浓度酿酒废水通入厌氧脱碳单元，对酿酒废水中的高浓度cod进行消耗；

31、（2）将厌氧脱碳单元处理后的酿酒废水通入短程硝化单元，对酿酒废水中的氨氮、cod、总氮进行处理；

32、（3）将短程硝化单元处理后的酿酒废水通入厌氧氨氧化单元，通过反应去除酿酒废水中的大部分氮；

33、（4）将厌氧氨氧化单元处理后的酿酒废水通入好氧单元，去除酿酒废水中有机物和氨氮，使酿酒废水中的cod和氨氮达标；

34、（5）将好氧单元处理后的酿酒废水通入化学沉淀单元，去除酿酒废水中的磷，使酿酒废水达标后排出。

35、作为上述方案的改进，经所述水解酸化反应器、厌氧产甲烷反应器和再水解反应器处理后的酿酒废水部分进入下一处理单元或下一反应器中进行处理，部分回流至反应器内并与新进酿酒废水混合再次处理，且控制回流比为100%~200%；

36、所述短程硝化单元包括先后设置的厌氧区和微好氧区，经所述微好氧区处理后的酿酒废水部分进入厌氧氨氧化单元进行处理，部分回流至所述厌氧区并与新进酿酒废水混合再次处理，且控制回流比为50%~100%；

37、经所述厌氧氨氧化单元处理后的酿酒废水部分进入好氧单元进行处理，部分回流至厌氧氨氧化单元内并与新进酿酒废水混合继续处理，且控制回流比为100~200%；

38、经所述化学沉淀单元处理后的酿酒废水未达标时，使酿酒废水回流至短程硝化单元内进行再次处理，直至酿酒废水达标排出。

39、作为上述方案的改进，所述微好氧区与所述在线监测单元相连接，所述在线监测单元为do/orp检测仪，以控制所述微好氧区中do值为0.2~0.8mg/l；

40、所述厌氧氨氧化单元与所述在线监测单元相连接，所述在线监测单元为do/orp/ph在线检测仪，以控制所述厌氧氨氧化单元中orp值为-100~-200mv，ph为7.5~8.0；

41、酿酒废水在所述厌氧脱碳单元、短程硝化单元、厌氧氨氧化单元、好氧单元和化学沉淀单元的停留时间的比为3：1：（1~5）：1：0.5。

42、控制所述厌氧脱碳单元内污泥的反应浓度控制在20000~50000mg/l。

43、所述短程硝化单元和所述好氧单元内均填充有生物填料，所述生物填料为挂膜填料；控制所述生物填料的填充容积率为3~45%。

44、控制所述厌氧产甲烷反应器内的ph为6.5~7.0；

45、控制所述短程硝化单元中所述厌氧区的orp值为200~300mv；

46、控制所述短程硝化单元内的生物量控制在6000~8000mg/l，所述厌氧区的污泥浓度为4000~5000mg/l，所述微好氧区的污泥浓度为8000~10000mg/l；

47、控制所述厌氧氨氧化单元的温度为30~37℃；控制所述厌氧氨氧化单元的生物量为8000~10000mg/l。

48、实施本发明，具有如下有益效果：

49、（1）本发明中采用撬装式结构，模块化组装，集成度高，在一体化处理装置内集成了多种工艺，利用各功能区的耦合作用，提升工艺抗冲击负荷和运行效率。

50、（2）本发明中除氮采用两段式短程硝化-厌氧氨氧化工艺，相对于传统硝化反硝化脱氮工艺，可大幅降低能耗和污泥产量；相较于一段式厌氧氨氧化工艺，该工艺耐冲击负荷强，系统恢复时间快，而且在短程硝化单元内填充第一生物填料，增加污泥负荷，不用外加投入碳源，污泥产量降低90%，并通过在线溶解氧和ph的调控，使短程硝化体系稳定运行，缩短了处理工艺，缩短反应时间，并减小了占地面积。

51、（3）本发明中脱碳采用厌氧脱碳反应器，利用三级脱碳原理，增强厌氧脱碳段对酿酒废水中难降解有机物的去除，三级反应区均设置了三相分离器，进行污泥截留，保证各反应区内污泥进行特有功能反应，互不干扰，可在进水cod为15000~21000mg/l的情况下，三级厌氧出水cod可稳定在600mg/l左右，厌氧脱碳效率可高达97%，氨氮转化率可达90%。

52、（4）厌氧氨氧化池内设置水力搅拌和三相分离器，提高污水与污泥的接触效率和有效截留厌氧氨氧化颗粒污泥，保障反应高效进行。

技术特征：

1.一种高浓度酿酒废水的一体化处理装置，其特征在于，包括依次连接的用于对酿酒废水中的高浓度cod进行消耗的厌氧脱碳单元、用于对酿酒废水中的氨氮、cod、总氮进行处理的短程硝化单元、用于去除酿酒废水中的大部分氮的厌氧氨氧化单元、用于去除酿酒废水中有机物和氨氮的好氧单元和用于去除酿酒废水中的磷的化学沉淀单元；

2.如权利要求1所述的高浓度酿酒废水的一体化处理装置，其特征在于，所述絮状污泥中水解菌的浓度为900~1100g/m3，酸化菌的浓度为900~1100g/m3；所述厌氧颗粒污泥中产甲烷菌的浓度为250~450cfu/m3；

3.如权利要求2所述的高浓度酿酒废水的一体化处理装置，其特征在于，所述水解酸化反应器、厌氧产甲烷反应器和再水解反应器还包括布水系统，

4.如权利要求1所述的高浓度酿酒废水的一体化处理装置，其特征在于，所述短程硝化单元包括先后设置的厌氧区和微好氧区，所述厌氧区和微好氧区内均设置有第一生物填料和第一曝气器，且所述第一曝气器独立工作；

5.如权利要求1所述的高浓度酿酒废水的一体化处理装置，其特征在于，所述厌氧脱碳单元与短程硝化单元之间还设置沉淀区，用于过滤酿酒废水的泥料；

6.如权利要求4所述的高浓度酿酒废水的一体化处理装置，其特征在于，还包括加药单元和在线监测单元，所述加药单元与厌氧产甲烷反应器、微好氧区、厌氧氨氧化单元相连接；

7.如权利要求4所述的高浓度酿酒废水的一体化处理装置，其特征在于，所述好氧单元包括好氧反应器，所述好氧反应器内填充有第二生物填料，在所述好氧反应器内的底部设置有第二曝气器；

8.一种高浓度酿酒废水的处理方法，其特征在于，采用如权利要求1~7任一项所述的一体化处理装置对高浓度酿酒废水进行处理，所述处理方法包括：

9.如权利要求8所述的高浓度酿酒废水的处理方法，其特征在于，经所述水解酸化反应器、厌氧产甲烷反应器和再水解反应器处理后的酿酒废水部分进入下一处理单元或下一反应器中进行处理，部分回流至反应器内并与新进酿酒废水混合再次处理，且控制回流比为100%~200%；

10.如权利要求8或9所述的高浓度酿酒废水的处理方法，其特征在于，所述微好氧区与所述在线监测单元相连接，所述在线监测单元为do/orp检测仪，以控制所述微好氧区中do值为0.2~0.8mg/l；

技术总结
本发明涉及酿酒废水处理的技术领域，公开了一种高浓度酿酒废水的一体化处理装置及处理方法，处理装置包括厌氧脱碳单元、短程硝化单元、厌氧氨氧化单元、好氧单元和化学沉淀单元，厌氧脱碳单元包括水解酸化反应器、厌氧产甲烷反应器、再水解反应器；短程硝化单元包括厌氧区和微好氧区。厌氧脱碳单元将进水中COD高效降解；短程硝化单元对分离出的氮进行亚硝化处理；厌氧氨氧化单元将产生的亚硝酸盐和氨氮进行厌氧氨氧化脱氮反应；好氧单元将厌氧氨氧化出水中COD和氨氮进一步区去除；化学沉淀单元去除废水中磷酸盐，达到酿酒废水的排放标准。该一体化设备实现短程硝化的稳定控制和厌氧氨氧化稳定运行，降低碳源使用和污泥量的产生，减少运行成本。

技术研发人员：刘水,沙乃庆,邱培鹏,刘启志,张晓爽,张哲,胡松可,唐尧
受保护的技术使用者：佛山水务环保股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23