某釀酒廠污水處理工藝流程研究

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濟發(fā)展和社會進步，對國家的經濟發(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。在閱讀了大量相關文獻并整合了相關的國內外廢水處理技術之后，經過大量的計算和技術比較，最終確定了廢水站的廢水處理工藝。在此基礎上，可以采用更經濟的方法來有效處理釀造廢水。反應器中的厭氧細菌通過發(fā)酵工藝產生了大量的沼氣，經過智能的脫硫設備可將沼氣應用于沼氣能源生產。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，增加了經濟效益。

當今我國釀酒行業(yè)中產生的廢氣、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)理念并推進相關政策，針對整個釀酒行業(yè)，我國環(huán)保部門經反復討論，制定了相關的管理制度和處罰條例，從而控制“三廢”排放。然而，釀酒生產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雜的技術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。

工程設計概況

釀酒廢水概況。根據(jù)有關數(shù)據(jù)和同類企業(yè)的經營情況統(tǒng)計，項目正常投產后，將產生300m3/d 的廢水。 具體組成如下：設計高濃度廢水處理速度為150m3/d。低濃度廢水的設計處理速率為100m3/d；設計廢水處理率：50m3/d；整個釀酒過程中產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，以及使用的凈水設備冷凝水和其它都與廢水的產生密切相關。

釀酒廢水水質。（1）在廢水處理設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的濃度取決于廢水處理廠設備的變化、廢水處理過程和日常管理。（2）污水處理設備：對于釀酒廠產生的高酸堿性廢水，將對廢水處理廠的處理負荷產生較大影響，并且在一定程度上對正常運行中的每個結構產生一定的影響。因此，酸基廢水必須經過適當?shù)念A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)過程中產生的底部殘留物。每天的排放量約為150 噸，化學需氧量的濃度約為5000 毫克/升，個別情況下可達100,000毫克/升。（4）有毒污染物的水：清潔設備后，通常會對設備的底部和周圍區(qū)域進行消毒?？紤]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)結構的操作負荷，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)廢水處理工程技術規(guī)范》第4.2.5條的有關規(guī)定，在釀酒過程中產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，要設置調節(jié)罐以均勻地調節(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，甚至會造成其破壞，進而造成廢水無法進行生化處理。根據(jù)現(xiàn)有的設備水平，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備，從而將溫度降低至厭氧反應所需的適宜溫度。

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

污水站設計進出水水質論證

設計進水水質預測。該項目是新建的，沒有有關廢水質量監(jiān)測的歷史數(shù)據(jù)。 廢水處理廠的設計主要參考《工業(yè)廢水處理工程生產技術規(guī)范》進行。主要指標如下：

表1 設計進水水質

設計出水水質預測。根據(jù)相關信息，經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量可以達到相關的廢水排放標準。主要指標如下：

表2 設計出水水質

本文的主要結論如下：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 反應器主要應用于厭氧發(fā)酵這一過程。沼氣通過脫硫和凈化設備用于沼氣或沼氣鍋爐的能源生產，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濟效益，有效地利用了資源。