二段生物接触氧化工艺在制酒废水处理中的应用 4页

第25卷第11期工业水处理Vol.25No.112005年11月IndustrialWaterTreatmentNov.,2005经验交流二段生物接触氧化工艺在制酒废水处理中的应用马放1121,赵立军,武志强,赵庆建(1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090;2.中国水利水电第二工程局,北京100041)[摘要]针对制酒废水水质和二段生物接触氧化法工艺特点,提出了应用纯好氧工艺处理制酒废水的设计思路,确定了工程设计及工艺运行参数,工程实践表明:工艺对高浓度有机废水治理能够获得较好的污染物去除效果,COD和BOD的去除率分别达到92%和94%以上,出水全部达到《污水综合排放标准》GB8978—1996中的二级标准要求。[关键词]制酒废水;二段生物接触氧化;污水综合排放标准[中图分类号]X703.1[文献标识码]B[文章编号]1005-829X(2005)11-0051-04Applicationoftwo-stagebio-contactoxidationprocesstoalcoholwastewatertreatment1121MaFang,ZhaoLijun,WuZhiqiang,ZhaoQingjian(1.SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineeringofHarbinInstituteofTechnology,Harbin150090,China;2.ChinaWaterResources&HydropowerEngineeringBureau2,Beijing100041,China)Abstract:Thedesignconcept,running&designparameterofpureaerobicprocesstotreatalcoholwastewaterareputforward,accordingtothecharacteristicofthealcoholwastewaterqualityandtwo-stagebio-contactoxidationprocess.TheapplicationresultsshowthatprocesshashighcontaminantremovalefficiencyandtheremovalratesofCODandBOD5areover92%and94%,respectively.Thequalityofthedischargedsewagemeetstherequirementofthenationalstandard(2ndlevel,GB8978—1996).Keywords:alcoholwastewater;two-stagebio-contactoxidation;comprehensivewastewaterdischargestandard目前,我国对制酒废水处理方法多采用厌氧+化分解阶段。由于分段,二段法工艺能充分发挥不同好氧生化(活性污泥法或生物膜法)组合处理工艺,微生物种群间的协同作用,使净水效率大大提高。由于该工艺存在一次性投资较多、占地面积大、运行二段法工艺的池型结构采用四池联壁式组合结成本高、操作管理不便等缺点,其推广应用有一定的构,这样既节省了占地面积和土建费用,又能方便操局限性。因此,针对制酒废水特点,在研究和实验的作管理和运行维护,并能减少水头损失,使厂区总体基础上开发出了一套改进的纯好氧二段生物接触氧布局合理、工艺流程简洁流畅。化工艺。该工艺具有处理水质好、投资省、运行成本二段法工艺在二氧池前后各有一个接触沉淀低、管理操作方便等优点。池,将一段和二段完全分开,使其各自成为独立系统1工艺而充分发挥各自效能。典型的二段法工艺生化组合二段生物接触氧化工艺(简称二段法)将传统的池水力剖面见图1。氧化池分隔为二段:第一段利用微生物对数增长期二段法工艺生化组合池的运行由五部分组成:布的吸附特性,以低能耗、高负荷、快速度的生物吸附水系统、布气系统、反冲洗系统、排泥系统和放空系统。合成为主,该阶段能够去除污水中60%~70%的有(1)布水系统。二段法工艺的布水系统主要指组机质,为吸附合成期;第二段在低负荷下利用微生物合池的配水槽。在一氧池、一沉池、二氧池、二沉池前的氧化分解及内源代谢作用,对污水中残留的有机面均设导流墙,污水自初沉池经导流墙配入各池底质进行彻底的氧化分解,进一步改善出水水质,为氧部,再自下而上穿过填料层(或滤料层)经集水系统51n经验交流工业水处理2005-11,25(11)并在某酒业公司废水处理工程中得到了成功应用。3.1工程概况某酒业股份有限公司年产各类白酒2217t,优质酒精3664t。污水站处理水量2500m3/d,工程总投资270万元,废水处理成本0.37元/m3,工程占地2620m,该污水处理站有管理人员3名。3.1.1主要产品生产工艺粬酒生产主要以红粮为原料,稻壳为辅料,和发酵池的酒醅混合均匀后蒸馏。生产工艺流程见图2。图1生化组合池水力剖面图收集后进入下一池,所以在整个处理系统的水力流态上是推流式;又因为氧化池底部设有曝气系统,污水被混合搅拌呈完全混合状态,所以污水在氧化池内的水力流态为完全混合式。由于二段法工艺的这一特性,使其具有很强的抗冲击负荷的能力。图2生产工艺流程(2)布气系统及反冲洗系统。二段生物接触氧化3.1.2废水水质、水量工艺的布气及反冲洗系统指组合池的空气管路系该厂进污水站废水水质、水量见表1。统,它兼有三种功能:为氧化池微生物提供新陈代谢表1进水水质、水量所需的氧气;对氧化池污水进行混合、搅拌;为氧化排放量/COD/BOD5/SS/废水种类pH池、沉淀池气水反冲洗提供动力。(m3·d-1)(mg·L-1)(mg·L-1)(mg·L-1)(3)排泥系统。氧化池填料上吹脱掉的老化的生除尘冲灰水17001909522004.7物膜经池顶集水系统收集后通过导流墙进入沉淀池酒精水560256001990071204.8底部,在这里上升流速放缓,有利于污泥沉淀,不能粬酒水154880185021675.1树脂再生水60----沉淀的悬浮物质经石英砂滤层后被截留下来,沉到生活污水60泥斗的污泥通过排泥管靠重力排入污泥浓缩池。3901781837.2洗瓶废水30(4)放空系统。在一氧池、一沉池、二氧池、二沉注:1)酒精水回用70%左右,剩余30%(170m3/d)进入污水处理系统;2)池池底均设有放空系统,以方便闭水试验、污水厂调处理后的废水排入支漳河,要求出水水质达到《污水综合排放标准》试、日常检修和大修。污水经放空管靠重力排入污水GB8978—1996的二级标准。提升泵房前的集水池。3.2废水处理工艺2制酒废水特点从该公司六种污水水量、水质看来,冲灰水水量制酒企业酒精废水的污染是食品与发酵工业最虽大,但COD浓度不高,只含有大量悬浮物,因而易严重的污染源之一,废水具有以下特点:于处理;而酒精水是含有多种营养物质的高浓度有(1)水质水量变化大。由于制酒厂生产废水大部机废水,因此处理难度较大。为了抓源治本,减少外分是间歇排放,所以废水的水质水量波动较大,易形排,在原有的三台离心机基础上,增加一台进口的高成负荷冲击。效分离机,分离后的滤渣作饲料,滤液的70%回用(2)污染严重。制酒工业生产废水的有机负荷非常于生产工序,剩下30%需要处理,排入污水处理系高,特别是酒糟废水CODCr高达30000～50000mg/L,统。工艺流程见图3。BOD5值高达20000～40000mg/L。3.2.1工艺特点(3)可生化性好。制酒废水的可生化性较好,一般工艺特点:(1)以废治废。冲灰水与高浓度有机BOD/COD大于0.5,所以其处理宜采用生化工艺。废水混合,不但稀释了高浓度有机废水,而且冲灰水3工程应用中的某些成分对废水中某些有机物能够起到加速沉根据二段法工艺和制酒行业废水特点,开发出淀、吸附降解作用,同时对冲灰水而言,也创造了更了具有推广价值的制酒废水纯好氧生化处理工艺,加适合生化处理的条件。52n工业水处理2005-11,25(11)马放,等:二段生物接触氧化工艺在制酒废水处理中的应用(5)平流沉淀池。经初沉池沉淀水中较大悬浮物后,进入平流沉淀池自然沉淀2.5h。(6)组合池(二段生物接触氧化组合池)。组合池由一氧池、一沉池、二氧池、二沉池组成,好氧净化废水。其水力参数见表2。表2组合池水力参数参数一氧池一沉池二氧池二沉池图3工艺流程停留时间/min40605060(2)无污泥回流,无单独二次沉淀池。二段法工上升流速/(m·h-1)3.804.003.124.00艺氧化池的填料上栖息着大量的高活性微生物,它们能够高效快速的吸附合成和氧化分解污水中的有(7)污泥干化场。沉淀池(一沉池、二沉池)靠水机质,由于填料上老化的生物膜会不断脱落,使填料压排出的泥渣,排入污泥干化场并定期外运。干化后上附着的生物膜能保持高活性,且远比活性污泥法的有机污泥作为农肥使用。中的活性污泥要高,所以不需污泥回流。又由于生化(8)供风系统。主要为一氧池和二氧池内微生物组合池本身设有二个接触沉淀池,它能够高效截留的繁殖提供足够的氧气,并可用来进行气水反冲洗、和分离污水中的悬浮物质,故不再设二沉池。以防填料堵塞,保持生物膜的高活性。采用罗茨风(3)高效、耐冲击、操作管理方便。二段法工艺的机,水气比为1∶10。生化组合池总停留时间控制在3.5h,比活性污泥法3.3主要构(建)筑物及主要设备设计参数的4～8h和氧化沟法的8～20h要短得多。又由于主要构(建)筑物及主要设备设计参数分别见表二段法工艺的第一段以生物吸附合成为主,生物负3和表4。荷和活性很高,且氧化池内的水力流态为完混式,故表3主要构(建)筑物技术参数其抗冲击负荷的能力很强,同时对第二段也起到了缓构(建)筑物名称尺寸结构型式备注格栅1.0m×1.0m×1.5m砖混两格冲和保护作用,因此,在BOD、毒物、pH冲击下,生物集水池7.0m×6.0m×4.0m钢混膜受影响较小,而且恢复很快。同时,工艺运行稳定,冲灰水初沉池6.0m×17m×5.0m钢混两格(原有)操作管理方便,整个污水站仅有3个人管理。中和池8.4m×4.0m×4.0m钢混廊道式(4)无厌氧段,工艺简洁,设备少,投资小,占地平流沉淀池24m×6.0m×3.2m钢混设刮泥机少。由于二段法工艺没有厌氧段,且不存在污泥回生物组合池32.5m×5.5m×4.8m钢混四格流、不单设二沉池,所以没有污泥回流泵房以及污泥污泥干化场10m×6.0m×1.0m砖混两格风机房8.1m×5.4m×3.3m砖混回流设备和二沉池刮泥设备,故整个二段法工艺流值班室3.0m×4.2m×3.0m砖混程简洁、设备少、占地少,相应的工程投资也低。3.2.2工艺流程说明表4主要设备名称规格型号数量(1)格栅。4种污水(洗瓶废水、生活污水、粬酒格栅1.1m×1.1m2个废水和酒精废水)经格栅截留污水中较大的污物(瓶污水泵Q=120m3/h,H=10m,N=5.5kW2台盖、标签、浮渣等),以降低部分污染负荷,并对污水储碱槽4m×4m×2m1个三叶罗茨风机Q=32.2m3/s泵起到保护作用。,P=50kPa,N=38kW2台(2)集水池。格栅出水进入集水池,经泵提升与刮泥机HJX型,行车式,N=2kW1台污泥泵IPN型,50WQ2台中和池出水混合进入平流沉淀池。污水泵Q=8m3/h,h=8m,8QZ-4D2台(3)初沉池(原有)。去除密度较大的无机固体3填料复合填料600m物,主要为冲灰水中的无机颗粒,减轻沉淀池的负荷。该池水力停留时间为1h。4工程运行情况(4)中和池。沉淀后出水进入中和池,加入液碱该工程自1999年投产以来,一直运转正常,处中和(废碱即可)酸性废水。加碱方式采用自动定量理后出水的各项污染指标经省环境监测中心监测均投加,保证后序好氧处理后出水回用、外排需要。达到设计要求,并于1999年11月通过了由市环保53n经验交流工业水处理2005-11,25(11)局组织的专家验收。出水水质见表5。处理制酒废水,其COD、BOD的去除率分别达到了从表5可以看出,利用二段生物接触氧化工艺92%和94%,取得了较好的污染物去除效果。表5出水水质日期指标平流池二沉池去除率/%日期指标平流池二沉池去除率/%COD505.7027.2397.2COD431.2650.9693.71999-12-282000-02-18BOD5353.6119.4594.5BOD5258.7218.493.0COD311.2442.7991.7COD548.8362.7290.72000-01-032000-02-23BOD5217.1014.3795.4BOD5345.7428.0089.9COD147.8215.5695.2COD1285.7470.5694.92000-01-102000-03-06BOD5104.9514.7184.8BOD5796.7126.2996.7COD560.1697.2589.8COD1928.6462.7297.02000-01-192000-03-15BOD5280.2925.8490.8BOD51079.6830.2397.2COD454.7290.1686.6COD1332.8774.4894.92000-01-242000-03-20BOD5341.0425.9292.4BOD5639.7427.5195.7COD507.5231.3696.9COD1865.9286.2495.52000-01-312000-03-29BOD5329.8719.7994.0BOD5913.8530.0796.6注:除去除率外,其余项目单位均为mg/L。5结论综上所述,采用二段法工艺处理制酒废水具有[作者简介]马放(1963—),博士生导师,环境科学与工程系主任,国际臭氧协会会员,中国微生物学会会员,黑龙江省给投资省(投资1080元/t),占地少(0.25m23/m),处理水排水专业委员会委员。电话:0451-86282107,E-mail:成本低,处理效果好,操作管理简便,耐冲击等优点,wwep@sina.cnm。[收稿日期]2005-06-16(修改稿)具有较好的推广价值。!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(上接第36页)治,1998,20(6):11-14(4)最佳的加热时间为30min,30min后呈吸附[5]于尔婕,陈浩,姜安玺.用复合絮凝剂处理含乳化油废水的试验研究[J].安全与环境学报,2002,2(4):3-6平衡状态。[6]聂永强.焦化厂含乳化油废水的治理研究[J].包钢科技,1995,(5)随着硫酸钙晶须投加量增大,除油率逐渐增(1):71-73加,投加量为0.1g时,除油率为48.07%,投加量0.2g[作者简介]刘玲(1979—),辽宁石油化工大学石油化工学院在读时,除油率为61.20%,投加量0.5g时,除油率达硕士。E-mail:ling77991@tom.com,电话:0413-8735391。97.08%,但考虑到经济方面的因素,最佳的投加量为[收稿日期]2005-06-16(修改稿)0.2g。""""""""""""""""""""""(6)硫酸钙晶须的价格低廉,因而具有广泛的市水处理动态场前景,可以用于乳化油的废水处理,具有重大的实际应用价值,硫酸钙晶须在水处理方面的应用会带阳光焦化(集团)公司洗煤厂拟改造来巨大的经济效益和环境效益。煤泥水浓缩净化工艺[参考文献]山西阳光焦化(集团)公司位于山西省河津市,最近决定[1]费文丽,李征芳,王珩.硫酸钙晶须的制备及应用评价[J].化工对洗煤厂重选车间的煤泥水浓缩净化工艺进行改造。洗煤厂矿物与加工,2002,(9):31-32重选车间排出来的煤泥水悬浮物质量分数为4%～5%;水量[2]孟季茹,等.无机晶须在聚合物中的应用[J].化工新型塑料,800m3/h,现有耙式浓缩池3座,厢式压滤机4台,加药设施2001,29(12):1-6齐全,絮凝剂为聚丙烯酰胺。存在的主要问题是耙式浓缩池刮[3]葛铁军,杨洪毅,韩跃新.硫酸钙晶须复合增强聚丙烯性能研究[J].泥耙架运转不正常,溢流水浓度高,厢式压滤机进液浓度低。塑料科技,1997,(1):16-18改造工程预计投资50万元。[4]金辉,等.有机膨润土处理乳化油废水研究[J].环境污染与防(通讯员余承烈供稿)54