某釀酒廠污水處理工藝流程研究

周曉東

隨著科技的高速發(fā)展，釀酒行業(yè)的健康發(fā)展積極推動著我國的經(jīng)濟發(fā)展和社會進步，對國家的經(jīng)濟發(fā)展更有著不可替代的作用。本文以3000噸釀酒廢水項目為研究對象。在閱讀了大量相關(guān)文獻并整合了相關(guān)的國內(nèi)外廢水處理技術(shù)之后，經(jīng)過大量的計算和技術(shù)比較，最終確定了廢水站的廢水處理工藝。在此基礎(chǔ)上，可以采用更經(jīng)濟的方法來有效處理釀造廢水。反應(yīng)器中的厭氧細菌通過發(fā)酵工藝產(chǎn)生了大量的沼氣，經(jīng)過智能的脫硫設(shè)備可將沼氣應(yīng)用于沼氣能源生產(chǎn)。以此，不僅減少了沼氣的排放以減少污染，而且節(jié)約了能源，在一定程度上，有效利用了資源，增加了經(jīng)濟效益。

當今我國釀酒行業(yè)中產(chǎn)生的廢氣、廢水和廢渣處理能力相當薄弱，且對此的監(jiān)督管理體系也不完善。阻礙我國中小型釀酒企業(yè)良好發(fā)展的主要原因是“三廢”的處理成本非常昂貴而且處理效率不高，導(dǎo)致“三廢”偷偷排放或者稍微處理后并未達到排放標準就排放。直接排入水體，會對周圍的地表水環(huán)境造成嚴重的污染。通過引入國家生態(tài)理念并推進相關(guān)政策，針對整個釀酒行業(yè)，我國環(huán)保部門經(jīng)反復(fù)討論，制定了相關(guān)的管理制度和處罰條例，從而控制“三廢”排放。然而，釀酒生產(chǎn)過程中的單一固體廢水處理具有處理廢水消耗高、資源利用差以及需通過復(fù)雜的技術(shù)和方法去除高濃度有機污染物的缺點，在一定程度上，可回收資源少，消耗很多。

工程設(shè)計概況

釀酒廢水概況。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)和同類企業(yè)的經(jīng)營情況統(tǒng)計，項目正常投產(chǎn)后，將產(chǎn)生300m3/d的廢水。 具體組成如下：設(shè)計高濃度廢水處理速度為150m3/d。低濃度廢水的設(shè)計處理速率為100m3/d;設(shè)計廢水處理率：50m3/d;整個釀酒過程中產(chǎn)生的廢水其組成成分較多，廢水的主要來源包括一次性清洗鍋水和鍋底用水。釀酒的凈化過程和濕潤的原材料，以及使用的凈水設(shè)備冷凝水和其它都與廢水的產(chǎn)生密切相關(guān)。

釀酒廢水水質(zhì)。（1）在廢水處理設(shè)施的正常運行條件下，廢水處理廠的總排放量中的污染物和流水水質(zhì)的濃度取決于廢水處理廠設(shè)備的變化、廢水處理過程和日常管理。（2）污水處理設(shè)備：對于釀酒廠產(chǎn)生的高酸堿性廢水，將對廢水處理廠的處理負荷產(chǎn)生較大影響，并且在一定程度上對正常運行中的每個結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響。因此，酸基廢水必須經(jīng)過適當?shù)念A(yù)處理（例如中和），然后才能進行后續(xù)處理過程。（3）鍋底水：通常是指釀酒蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的底部殘留物。每天的排放量約為150噸，化學(xué)需氧量的濃度約為5000毫克/升，個別情況下可達100，000毫克/升。（4）有毒污染物的水：清潔設(shè)備后，通常會對設(shè)備的底部和周圍區(qū)域進行消毒。考慮到活性微生物對消毒殺菌劑敏感，甚至抑制微生物的發(fā)展。所以，消毒廢水直接排放到廢水處理系統(tǒng)中會直接影響到廢水處理的整個過程，因此必須在進行后續(xù)處理之前預(yù)先處理消毒后的廢水。（5）冷凝水：冷凝水是冷卻系統(tǒng)期間產(chǎn)生的殘留水。通常沒有感覺性能，但實際上COD的濃度相對較高。通常其COD值約為2000-2500毫克/升。（6）鍋底水的排放：這部分廢水根據(jù)生產(chǎn)方法和企業(yè)類型的不同而有很大差異。但是，在獲得大量相關(guān)數(shù)據(jù)后，這類廢水中的懸浮污染物和泥漿含量很高。隨后的處理過程只能在合理且適當?shù)奶幚磉^程之后執(zhí)行。

高濃度污水預(yù)處理

初沉池。高濃度釀酒廢水的污水中含有大量的固體污染物。為了去除大型污染物并減少后續(xù)結(jié)構(gòu)的操作負荷，濃度高的廢水首先流入沉淀池中通過靜置進行沉淀處理。完成沉淀后，對分離沉淀后的物質(zhì)及時清除，并清洗沉淀池。

中和池。根據(jù)《工業(yè)廢水處理工程技術(shù)規(guī)范》第4.2.5條的有關(guān)規(guī)定，在釀酒過程中產(chǎn)生的高濃度有機廢水呈酸性，pH值通常為3.5-4.5。對于廢水的初步處理，有必要添加堿性污水中和劑。

調(diào)節(jié)池。高濃度廢水的排放不能連續(xù)均勻地排放，并且水量會有波動。因此，要設(shè)置調(diào)節(jié)罐以均勻地調(diào)節(jié)水量，使下一個工藝流程能保證提供連續(xù)的水，以此可有效提高處理效率。

高溫冷卻塔。排放的高濃度廢水的溫度高達98℃。溫度過高不利于微生物的發(fā)展，甚至?xí)斐善淦茐模M而造成廢水無法進行生化處理。根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備水平，普通冷卻塔的入口溫度限制在40℃-45℃，因此有必要使用專門的高溫冷卻塔設(shè)備，從而將溫度降低至厭氧反應(yīng)所需的適宜溫度。

CSTR反應(yīng)堆。根據(jù)《工業(yè)飲用水處理技術(shù)規(guī)范》第6.4.2條的有關(guān)規(guī)定，對于飲用水行業(yè)中高濃度有機廢水的處理，應(yīng)考慮采用厭氧反應(yīng)系統(tǒng)（CSTR）。完全混合首先完全混合厭氧反應(yīng)器是一種厭氧生物處理技術(shù)，可以長時間混合活性微生物和發(fā)酵原料。

污水站設(shè)計進出水水質(zhì)論證

設(shè)計進水水質(zhì)預(yù)測。該項目是新建的，沒有有關(guān)廢水質(zhì)量監(jiān)測的歷史數(shù)據(jù)。 廢水處理廠的設(shè)計主要參考《工業(yè)廢水處理工程生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范》進行。主要指標如下：

設(shè)計出水水質(zhì)預(yù)測。根據(jù)相關(guān)信息，經(jīng)廢水處理廠處理后的廢水可以排入當?shù)氐膹U水處理廠。 根據(jù)《發(fā)酵酒精和飲料行業(yè)水污染物排放國家標準》，廢水處理廠處理的廢水質(zhì)量可以達到相關(guān)的廢水排放標準。主要指標如下：

本文的主要結(jié)論如下：釀酒廢水是高濃度和中濃度的有機廢水，該有機廢水具有有機污染物濃度高、需氧量大、 BOD/COD比值大等特點。CSTR反應(yīng)器主要應(yīng)用于厭氧發(fā)酵這一過程。沼氣通過脫硫和凈化設(shè)備用于沼氣或沼氣鍋爐的能源生產(chǎn)，不僅減少了有害氣體的排放，節(jié)約了能源，而且在一定程度上增加了經(jīng)濟效益，有效地利用了資源。

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