一種啤酒廢水處理工藝的製作方法
2023-05-20 03:22:36
本發明涉及廢水處理工業領域，尤其涉及一種啤酒廢水處理工藝。
背景技術：
：我國啤酒製造行業廢水排放量大，啤酒廢水中含有較高濃度的有機物，如果未經處理直接排入自然水體，則將導致自然水體中微生物大量繁殖，消耗水體中的溶解氧，從而造成自然水體水質發黑髮臭，嚴重汙染環境。目前啤酒工業廢水常用的處理方式為生化處理方法，目前啤酒工業廢水常用的處理方式為生化處理方法,採用「厭氧+好氧」的處理工藝，現有的工藝設計主要的缺陷在於：①設計工藝中未考慮洗瓶劑、殺菌劑對厭氧反應器的影響，造成厭氧常常受到衝擊，去除效率下降或者厭氧系統崩潰；②設計中厭氧進水端不考慮厭氧細菌合適的進水條件的控制，往往因為大量鹼水或高溫水進入厭氧反應器，對厭氧反應器造成難以恢復的衝擊。在運行過程中也不考慮厭氧反應效率和沼氣產量，在厭氧運行不穩定時，依然高負荷運行，最終導致厭氧反應器崩潰；③設計時不考慮對排放廢水的回用，造成水資源的浪費；④設計時不考慮廢水處理系統的除臭功能，造成廢水處理區域環境惡劣。技術實現要素：針對現有技術存在的問題，本發明提供一種啤酒廢水處理工藝，使廢水處理效果好，處理系統的自動控制性強，使厭氧生化反應平穩進行，避免處理線因厭氧反應不穩定而經常停車，反應效率高，增加除臭功能，避免對環境造成危害。為了實現上述的目的，本發明採取的具體技術方案是：一種啤酒廢水處理工藝，其特徵在於：包括以下步驟：（1）、過濾沉澱處理：啤酒廢水經機械格柵過濾出大顆粒漂浮物後進入集水井，由一級提升泵提升至水力篩過濾出細小懸浮物後進入初沉池，通過沉澱後懸浮物去除60%以上。（2）、攪拌中和處理：初沉池的出水流入調節池，所述調節池設置有用於均化水質水量的機械攪拌系統，經調節池攪拌均勻的廢水進入中和加熱池調控溫度和pH,調節廢水溫度至30-36℃，pH為7.0-7.6。（3）、厭氧生物處理：將步驟（2）處理後的廢水用二級提升泵提升至厭氧反應器，厭氧反應器的底部設置有布水裝置和中上部設置有三相分離器，廢水通過布水裝置充分混合，經三相分離器分離後進入緩衝池沉澱處理。（4）、好氧生物處理：將步驟（3）處理後的廢水進入CASS池進行好氧生物處理。（5）、過濾處理：CASS池中的混合液流入過濾集水井並通過過濾提升泵提升至纖維轉盤進行過濾，過濾後的水經檢測合格後進入清水池。（6）、汙泥處理：初沉池、緩衝池、CASS池和纖維轉盤過濾器中的汙泥進入汙泥濃縮池，濃縮後經汙泥脫水機脫水後外運，濾液和濃縮池上清液進入集水井。（7）、臭氣處理：機械格柵、集水井、水力篩、初沉池、調節池、中和加熱池、厭氧反應器、緩衝池、汙泥濃縮池和汙泥脫水機產生的臭氣經封閉收集後進入生物除臭系統進行除臭，除臭後的廢氣達標後進行排放。優選的，所述厭氧反應器的進水管道上設置有水射器，所述厭氧反應器內設置有收集沼氣的氣室，所述厭氧反應器設置有出水循環系統。優選的，所述中和加熱池與厭氧反應器連通處設置有在線pH計、流量計、COD在線監測儀、溫度計和沼氣流量計。優選的，所述中和加熱池設置有溫度調控系統和酸鹼自動調節系統。優選的，該工藝還設置有事故池和廢鹼池，所述事故池和廢鹼池均與調節池相連。本發明的有益效果：本發明採用「厭氧+好氧」的處理工藝，充分考慮洗瓶劑和殺菌劑對厭氧反應環境的影響，將鹼性較大的洗瓶劑和殺菌劑暫存廢鹼池；廢水在中和加熱池內調節到厭氧反應適宜的溫度和pH後再進入厭氧反應器，使反應更加充分，使厭氧系統更加穩定；為滿足中水回用要求，好氧反應後廢水通過纖維轉盤過濾器進行過濾；增加生物除臭裝置，防止臭氣中汙染物對大氣的汙染。本發明的創新點為：（1）與同類專利相比，增加了纖維轉盤過濾器。經好氧處理後廢水中懸浮物約在70mg/L，濁度略高，為滿足中水回用要求，增加纖維轉盤過濾器，經處理後懸浮物和濁度明顯降低，COD值也略有降低，可以實現中水回用。（2）中和加熱池至高效耐毒厭氧反應器流程中，可以實現完全自動控制。通過在線pH計、流量計、COD在線監測儀、溫度計以及沼氣流量計的協同控制，保證厭氧進水的穩定性。如pH計控制厭氧進水的pH，當pH低於6.8時，鹼加藥泵自動開啟，廢水pH上升至6.8時，鹼泵自動關閉；當pH高於7.5時，酸加藥泵自動開啟，pH下降至7.5時酸自動關閉。通過COD在線監測儀實時監控中和加熱池的COD，當COD高時，自動通過流量計降低進水量，使厭氧進水負荷維持在定值，避免負荷過高或過低使厭氧運行不穩定。利用沼氣流量計實時監控厭氧反應器狀態，當沼氣流量計顯示流量下降時，則應立即查找厭氧去除率下降的原因，避免厭氧受到進一步的衝擊。（3）為改善廢水站工作環境，防止臭氣中汙染物對大氣的汙染，增加生物除臭裝置，將CASS池前端的構築物進行封閉，臭氣收集後通過生物除臭裝置進行處理，廢水站不再有臭味。（4）包裝大洗時廢鹼液直接排入至廢鹼池，為避免廢鹼液中的高濃度洗瓶劑、殺菌劑對厭氧系統的毒性，對廢鹼液的pH進行調節後進入CASS池進行處理。附圖說明圖1為本發明的工藝流程圖。圖2為本發明的厭氧反應器的結構示意圖。圖3為本發明的厭氧反應器的布水裝置的結構示意圖。圖中：1-臭氣收集管道，2-沼氣收集管道，3-水射器，4-氣室，5-出水區，6-布水裝置，7-三相分離器，8-顆粒汙泥，9-出水管道，10-循環水管，11-循環泵，12-進水管道，13-進水泵。具體實施方式下面結合附圖對本發明的實施方式做進一步說明。某啤酒企業廢水中主要的汙染物包括：麥糟、糖化麥汁、少量酒汁、少量酵母菌等有機物、少量洗瓶劑、潤滑劑、殺菌劑、硅藻土以及部分生活廢水等。本發明的啤酒廢水處理工藝為：（1）過濾沉澱處理：啤酒廢水經機械格柵過濾出大的廢商標紙等漂浮物後進入集水井，集水井內的廢水由一級提升泵提升至水力篩去除酒糟顆粒等細小懸浮物後自流進入初沉池，初沉池的表面負荷取1.0-1.5m3/m2•h，沉澱時間3-5h，在初沉池內，絕大多數懸浮物如麥糟、硅藻土、以及啤酒廢水中含有的其他小顆粒懸浮物等，各懸浮物總量為300-600mg/L，得以沉澱去除，通過沉澱後去除懸浮物總量的60%以上。（2）攪拌中和處理：初沉池的出水流入調節池，所述調節池設置有用於均化水質水量的機械攪拌系統，防止水質水量劇烈變動對後續生化系統產生衝擊；經調節池攪拌均勻的廢水進入中和加熱池調控溫度和pH，中和加熱池內設置有溫度調控系統和酸鹼自動調節系統，調節廢水溫度至30-36℃，pH為7.0-7.6，使廢水的溫度和pH值適合厭氧細菌的生長。溫度調控系統包括冷卻塔和加熱器，當有高溫水排入時，可通過冷卻塔使廢水降溫，當冬季溫度較低時廢水經過加熱器加熱至合適水溫；酸鹼自動調節系統可通過pH計自動調節廢水pH，以保證後續生化處理的效果。（3）厭氧生物處理：將步驟（2）處理後的廢水通過進水泵13，即二級提升泵和進水管道12提升至厭氧反應器，中和加熱池與厭氧反應器連通管道上設置有在線pH計、流量計、COD在線監測儀、溫度計和沼氣流量計，可以實現完全自動控制。通過在線pH計、流量計、COD在線監測儀、溫度計以及沼氣流量計的協同控制，保證厭氧進水的穩定性。如pH計控制厭氧進水的pH，當pH低於6.8時，鹼加藥泵自動開啟，廢水pH上升至6.8時，鹼泵自動關閉；當pH高於7.5時，酸加藥泵自動開啟，pH下降至7.5時酸自動關閉。通過COD在線監測儀實時監控中和加熱池的COD，當COD高時，自動通過流量計降低進水量，使厭氧進水負荷維持在定值，避免負荷過高或過低使厭氧運行不穩定。利用沼氣流量計實時監控厭氧反應器狀態，當沼氣流量計顯示流量下降時，則應立即查找厭氧去除率下降的原因，避免厭氧受到進一步的衝擊。厭氧反應器是廢水處理的核心反應設施之一，厭氧反應器的底部設置有布水裝置6，中上部設置有三相分離器7，廢水通過布水裝置6充分混合，經三相分離器分離7後進入緩衝池沉澱處理。如圖2和圖3所示，厭氧反應器的進水管道12上設置水射器3，引沼氣參與厭氧循環，沼氣與進水混合後進入周邊射流布水裝置6，利用布水裝置6和沼氣的攪拌作用，使得厭氧顆粒汙泥8與廢水呈現流化狀態，從而得以充分混合，以提高反應效率；厭氧產生的沼氣、厭氧反應器內廢水和顆粒汙泥8上升至反應區頂部，廢水經三相分離器7進行分離，以保證汙泥、廢水、沼氣有良好的分離效果，顆粒汙泥返回至反應區，沼氣進入氣室4，經沼氣收集管道2收集後回用，處理後廢水經出水管道9通過出水堰排出，臭氣收集管道1與出水區5連通便於收集廢氣。厭氧反應器上部廢水通過循環泵11和循環管道10泵入反應池底部，與進水混合後再次進入厭氧反應器內，其作用一是保持厭氧反應器有一定的上升流速，二是出水可稀釋進水中有毒物質濃度，提高其耐毒能力；三是出水循環可以調節厭氧進水水質，減少酸、鹼用量等。廢水經高效耐毒厭氧反應器的處理後可降解BOD和COD，通過厭氧反應器，COD和BOD去除率可達90%以上，厭氧出水中CODCr濃度為280-320mg/L，BOD5約為120-170mg/L。厭氧反應器產生的沼氣經水封箱、汽水分離器、脫硫後進入沼氣鍋爐燃燒產生蒸汽，回用於生產，可以變廢為寶，為企業增加效益。厭氧反應器的優點在於：因汙泥和廢水充分接觸，其反應效率可保持在90%以上；汙泥採用馴化過的具有一定耐洗瓶劑、潤滑劑等化學品衝擊的顆粒汙泥，其對洗瓶劑、潤滑劑的耐受程度達80-120mg/L，因而更適合啤酒廢水的處理；三是出水循環系統使反應器具有抗衝擊負荷的能力。（4）好氧生物處理：厭氧反應器出水自流進入緩衝池，在緩衝池內，厭氧出水攜帶的懸浮物得到沉澱，該懸浮物為厭氧汙泥過多或厭氧池受到衝擊後，汙泥解體造成跑泥所致，在緩衝池六十分鐘內懸浮物的沉降比低於5%。緩衝池出水自流進入好氧CASS池,曝氣、沉澱和排水均在好氧CASS池內進行，在好氧微生物的作用下，廢水中的BOD5降低至20mg/L以下，CODCr降低至60mg/L以下,CASS池出水中的懸浮物經CASS池處理後的廢水即可滿足啤酒工業汙染物排放標準的要求,啤酒工業汙染物排放標準：CODcr≤80mg/L；BOD5≤20mg/L，SS≤70mg/L；氨氮≤15mg/L；總磷≤3mg/L；pH=6-9。CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)是周期循環活性汙泥法,CASS在反應階段是曝氣的，微生物處於好氧狀態，在沉澱和排水階段不曝氣，微生物處於缺氧甚至厭氧狀態。因此，反應池中溶解氧是周期性變化的，氧濃度梯度大、轉移效率高，這對於提高脫氮除磷效率、防止汙泥膨脹及節約能耗都是有利的。實踐證實對同樣的曝氣設備而言，CASS工藝與傳統活性汙泥法相比有較高的氧利用率。（5）過濾處理：CASS池中的混合液流入過濾集水井，並通過過濾提升泵提升至纖維轉盤過濾器進行過濾，經處理後懸浮物和濁度明顯降低，CODCr值也有降低，可以實現中水回用，過濾後的水經檢測合格後進入清水池。（6）汙泥處理：初沉池、緩衝池、CASS池和纖維轉盤過濾器中的汙泥均進入汙泥濃縮池，濃縮後經汙泥脫水機脫水後外運，濾液和濃縮池上清液進入集水井。（7）臭氣處理：機械格柵、集水井、水力篩、初沉池、調節池、中和加熱池、厭氧反應器、緩衝池、汙泥濃縮池和汙泥脫水機產生的臭氣經封閉收集後進入生物除臭系統進行除臭，除臭後的廢氣達標後進行排放。集水井設置有pH計、溫度計自動監控廢水狀況，當生產車間排事故廢水時，可通過水力篩後直接進入事故池暫存。包裝車間廢鹼液則通過廢鹼專用管道進入到廢鹼池。廢鹼池內的鹼液因含有濃度超過500mg/L洗瓶劑和殺菌劑，故將其直接超越至好氧CASS池處理，好氧CASS池中的活性汙泥可對廢鹼液中的洗瓶劑、殺菌劑進行吸附。經處理後廢鹼液中的洗瓶劑、殺菌劑濃度降低至20mg/L以下，CODCr濃度降低至60mg/L以下。事故池廢水在不影響後續生化處理效果的情況下，小流量進入調節池，小流量控制可以通過流量計和調節池CODCr濃度、事故池CODCr濃度、以及後續厭氧產沼氣量的指標進行控制，如調節池CODCr濃度低，而事故池濃度較高時，可以根據CODCr濃度確定進水流量；當厭氧反應效率下降時，應禁止事故池廢水進入調節池等。本發明創造的啤酒廢水處理工藝處理的啤酒工業廢水的各項指標。進水指標水質指標CODcrBOD5TSSNH3-NTPpH數據3000-40001500-2000300-80030-505-102-12設計出水指標水質指標CODcrBOD5TSSNH3-NTPpH數據<80<20<70<15<36-9各單元去除率一覽表當前第1頁1 2 3