酱香型白酒酿造企业污水好氧处理工艺比较
2020-09-24张光利
摘要:酱香型白酒酿造企业污水是一种典型的高氨氮有机废水,通常会采用两级常温厌氧—好氧—固定化微生物组合工艺,其中就好氧处理工艺段进行比较选择,比较应用普遍性高的序列间歇式活性污泥法(SBR)、生物脱氮除磷法(AAO)及其生物氧化沟法的处理效果。在实际运用时要针对不同的工艺选擇合适的措施。
关键词:酱香型;污水;好氧处理;工艺
Abstract:The wastewater from the sauce-flavor liquor brewing enterprise is a typical high ammonia nitrogen organic wastewater, usually using a two-stage normal temperature anaerobic-aerobic-immobilized microorganism combination process,in which the aerobic treatment process section is compared for selection and application the treatment effect of the universal sequence intermittent activated sludge method (SBR),biological nitrogen and phosphorus removal (AAO) and its biological oxidation ditch method.In practical application, appropriate measures should be selected according to different processes.
Key words:Sauce flavor;Sewage;Aerobic treatment;Process
酱香型白酒酿造企业污水属轻工业废水,具有高有机物浓度、高悬浮物浓度、酸性的特征,是典型高氨氮有机废水,直接排放会造成严重的环境污染问题,必须处理达标后才能排出。通常情况下工艺流程长,占地面积大,运行管理困难,运行中受到各种因素影响,出水不稳定,排放超标的情况时有发生。
1 酱香型白酒酿造企业污水特点
酱香型白酒生产使用高粱作为原料,利用小麦制曲发酵,经过八轮投料发酵,中间产生废水过程多,废水产生量远高于其他浓香,清香型白酒废水的产生量,但是具有酿酒废水的主要特性。根据酱香型白酒的生产工艺,制曲车间废水有冲洗场地水,制酒车间废水的锅底水,冷却水是主要废水来源,分为高浓度有机废水和低浓度有机废水两部分。高浓度有机废水为酱香型白酒的污水主要来源,其有机物浓度较高,含有较高的氮、磷及悬浮物,排放不均匀,水质、水量的波动较大。
根据国家标准GB 27631—2011《发酵酒精和白酒工业污染物排放标准》的要求,企业必须选择合适的污水处理工艺,使污水达到排放标准从而排放。
2 主要好氧处理工艺比较
根据白酒酿造业企业污水的水质特点,目前白酒生产企业污水的好氧处理工艺主要有:序列间歇式活性污泥法(SBR法)工艺、A-B(吸附-生物降解)法工艺,生物脱氮除磷法(AO法、AAO法及其改进工艺)、氧化沟工艺、膜生物反应器(MBR)工艺,曝气生物滤池(ABF)工艺,生物接触氧化工艺等。本实验选取SBR法、AAO法及传统氧化沟法3种好氧处理工艺进行对比分析,为白酒酿造业企业进行因地制宜的污水好氧处理工艺的选择。
2.1 氧化沟工艺
氧化沟工艺是活性污泥法的变形,流程简易。水力停留时间较长,较低有机负荷和较长污泥龄,有机物去除彻底,剩余污泥稳定。较于传统活性污泥法,可省略调节池、初沉池、污泥消化池。氧化沟工艺能保证处理效果。但是占地面积大,污泥容易膨胀,废水中的碳水化合物较多,氮磷含量不平衡时候,氧化沟中污泥负荷会过高,溶解氧浓度低,从而排泥不畅等易引发丝状菌性。
2.2 A2/O工艺
A2/O工艺是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺简称。该工艺污泥沉降性能好,出水水质好,无污泥膨胀问题,还具耐冲击负荷能力,运行稳定,管理简便。设计水深范围区间大,可以减少曝气池占地问题。除此以外,在运行过程中不需要投药,不会增加溶解氧的浓度,运行费用低。系统可操作性强。在运行上,管理经验成熟。当然也存在缺点,构筑物较多,需要场地面积大,需要机械设备较多。
2.3 SBR工艺
SBR工艺处理污水,核心设备是一个序列式间歇反应器(SBR反应池),间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。由进水、反应、沉淀、出水和闲置工序组成,该反应池同时集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,没有污泥回流系统。适用于间歇排放和流量变化较大场合。与传统的污水处理工艺不同,SBR技术可采用时间分割的操作方式来替代传统上空间分割操作方式,可以用非稳定生化反应替代传统稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统动态沉淀。主要特征在运行上可同时实现有序和间歇操作。具有净化效果好、运行效果稳定、时间短、耐冲击负荷、运行灵活、处理设备少的优点。但其自动化控制要求高,排水时间短,浮渣问题尚未解决,后处理设备要求多,所需要的总扬程大。
3 材料与方法
3.1 废水选择
为更好反应废水的好氧处理过程,选择CODcr浓度300mg/L左右,BOD5在150mg/L左右,氨氮150mg/L左右,ph设置在8左右,悬浮物浓度260mg/L左右。
3.2 操作方法
采用控制变量的原则,3种选择工艺同步进行,实验所设置容积均为800L,污水均由储存池经过取水泵送到生化池内。前期,通过镜检观察污泥的性能,让污泥逐渐达到实验要求,恢复活性。简易装置的流程为:集水池—取水泵—计量泵—生化池。
4 结果与讨论
AAO法,氧化沟法,SBR法3种工艺连续稳定运行一段时间之后,对其水质进行分析,取样时间均固定在每天的下午14:00整,分析CODcr,總磷,总氮值,对稳定运行后8周的数据进行分析。
4.1 废水中CODcr变化情况
对处理运行稳定后废水进行每天检测分析,采用氧化沟好氧处理方式所得到的结果为(mg/L)(时间单位为周)60,45,40,45,43,60,30。采用SBR好氧处理工艺所得到的结果为(mg/L)(时间单位为周)35,38,45,31,28,37,45。采用AAO好氧处理工艺所得到的结果为(mg/L)(时间单位为周)21,32,41,65,35,35,33。
结果表明,3种工艺对降低废水中COD都有显著左右,并且相差不大,在场地资金等都满足情况下,均可使用。
4.2 废水中总氮变化情况
同样,对运行稳定之后的废水总氮进行每周的检测分析,采用氧化沟好氧处理方式所得到的结果为(mg/L)(时间单位为周)15,25,30,27,25,35,25。采用SBR好氧处理工艺所得到的结果为(mg/L)(时间单位为周)13,15,20,18,16,17,15,10。采用AAO好氧处理工艺所得到的结果为(mg/L)(时间单位为周)10,13,15,7,8,13,15。
结果表明,AAO和SBR工艺对废水中总氮去除效果最佳,其次是氧化沟工艺。
4.3 废水中总磷变化情况
对处理运行稳定后每天的废水进行总磷检测分析,采用氧化沟好氧处理方式所得到的结果为(mg/L)(时间单位为周)9,7,8,7,5,6,6。采用SBR好氧处理工艺所得到的结果为(mg/L)(时间单位为周)3,5,6,8,6,7,10,5。采用AAO好氧处理工艺所得到的结果为(mg/L)(时间单位为周)1,1.3,0.5,0.7,0.8,0.9,1。
结果表明,3种工艺对降低总磷的含量均有一定的去处左右,但是AAO工艺最佳,SBR工艺也比较好,氧化沟工艺稍微差点。
5 结论
研究结果表明,3种工艺各存在优缺点,AAO工艺适用出水水质要求不高的地方,具有投资少,运行成本低、易于管理的特点。在工程工艺设计选择上,除满足项目的进出水水质的要求,方案满足可行性外,还需注重应能强化去除工程重点控制的污染物指标的原则,考虑选用技术先进性、经济合理性、运行管理方便性的工艺。AAO和SBR工艺对废水的处理较好,因此可以选用AAO和SBR工艺作为基础好氧处理工艺,在此基础上进行改进,会达到最好效果。处理后的废水也可以达到国家直接排放标准。
参考文献
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收稿日期:2020-06-11
作者简介:张光利(1987-),男,汉族,硕士研究生,研究方向为污水处理。