一种白酒厂尾水深度处理装置及方法与流程

本发明涉及污水处理，具体涉及一种白酒厂尾水深度处理装置及方法。

背景技术：

1、对于白酒行业，其生产过程中产生大量的高浓度有机废水，经污水处理后仍含有部分有害物，对环境影响较大。白酒企业必须采用高效、可靠的废水深度处理技术，减少对环境的污染。

2、当前，深度处理技术主要包括生物膜法、臭氧氧化、活性炭吸附等。这些技术各有特点，能够针对废水中的不同污染物进行有效去除。例如，生物膜法通过微生物的生物降解作用去除有机物；臭氧氧化则利用臭氧的强氧化性破坏难降解有机物；活性炭吸附则通过物理吸附作用去除水中的有机物和部分重金属离子。随着技术的进步和经验的积累，深度处理技术也在不断优化和升级。同时，新技术、新材料的研究和开发也在不断推进，为白酒废水的深度处理提供了更多的选择和可能性。

3、1、白酒行业废水处理面临的挑战

4、(1)白酒行业废水成分复杂，含有大量的有机物、悬浮物以及氮、磷等营养物质，这些污染物的去除难度较大，对深度处理技术提出了更高的要求。

5、(2)传统的废水处理技术已经难以满足当前的排放要求，白酒企业需要不断探索和采用更为先进的深度处理技术，以实现废水的高效处理和资源化利用。

6、深度处理技术正朝着集成化、智能化的方向发展。通过集成多种处理技术，形成一套综合性的废水处理系统，以提高处理效率和效果。同时，随着信息技术的发展，智能化控制系统的应用也越来越广泛，通过实时监测和数据分析，实现废水处理过程的优化控制，提高系统的稳定性和可靠性。此外，资源化利用也是深度处理技术发展的重要方向。通过回收废水中的有用物质，实现废水的资源化，为企业创造经济效益，同时也减轻了对环境的压力。

7、2、工艺选择原则

8、首先需要考虑废水特性和处理要求。白酒废水的高浓度有机物、悬浮物、重金属和微生物是其显著特点。工艺选择时，必须选择能够有效去除这些污染物的技术。应考虑到废水中各类物质的可生化性，选择能够适应不同废水成分的工艺流程，以提高废水处理效率和效果。

9、其次考虑经济性和高效性的平衡。在确保处理效果的前提下，工艺选择应注重成本效益分析，避免过度投资导致运营成本过高，影响企业的经济效益。通过技术经济评价，选择性价比高的工艺方案，实现投资与回报的最佳平衡。

10、还需考虑技术方案的可行性与稳定性。选择的工艺方案应具有成熟的技术基础和实际应用案例，确保技术方案的可行性和可靠性。工艺设计应充分考虑到长期运行的稳定性，避免因技术更新换代或设备老化导致频繁的维修和更新，影响废水处理设施的正常运行。

11、工艺需要适应白酒行业可持续发展需求。白酒废水处理工艺应能够适应行业可持续发展的需求，实现废水资源化利用和减排目标。工艺选择还应考虑到白酒行业的特殊性，如生产周期、废水排放的季节性变化等，选择能够灵活应对这些变化的工艺方案。

12、综上，需要从技术适用性、成本效益评估、环境影响评价、工艺灵活性与适应性及出水水质保证性等方面选择一种最优处理装置及方案。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种白酒厂尾水深度处理装置及方法，以较低的运行和维护成本实现对白酒厂尾水的深度处理，以达到gb3838-2002《地表水环境质量标准》ⅲ类标准。

2、为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种白酒厂尾水深度处理方法，包括如下步骤：

3、s1、预处理后的废水经调节池调节后泵入高密度沉淀池；

4、s2、在高密度沉淀池投加pac（聚合氯化铝）和pam（阴离子聚丙烯酰胺），通过混凝和絮凝作用去除废水中的cod、悬浮物和总磷，出水自流入反硝化滤池；

5、s3、废水中的固体杂质透过反硝化滤池的滤床表层进入石英砂滤料中，截留固体悬浮物并降低出水bod5，投加碳源，通过附着在石英砂表面的反硝化细菌将no3-n 转换成n2完成脱氮，反硝化滤池的出水泵入臭氧氧化塔；

6、所述反硝化滤池的滤床深度为1.5-2m，石英砂滤料的直径为1.5-3.5mm，所述反硝化滤池中的溶解氧≤0.5mg/l，cod：总氮=（3-4）:1，所述反硝化滤池的出水悬浮物≤10mg/l；

7、s4、废水在臭氧氧化塔中通过臭氧的强氧化性和多孔金属活性组分去除嗅、味和色度，降低cod，氧化、降解废水中难降解的高分子有机物，臭氧氧化塔的出水自流入纤维转盘滤池；

8、所述多孔金属活性组分的比表面积≥240m2/g，孔容≥0.4ml/g；

9、s5、废水通过纤维转盘滤池的微孔滤布拦截细小固体颗粒，澄清出水自流入清水池；

10、s6、清水池出水流经紫外消毒模块杀菌消毒后通过巴歇尔槽计量排放。

11、本发明中的环保用语介绍如下：

12、bod5（biochemical oxygen demand）是一种用微生物代谢作用所消耗的溶解氧量来间接表示水体被有机物污染程度的一个重要指标。cod为化学需氧量，表示用化学氧化剂，氧化污水中的还原性物质，所消耗氧气的量。悬浮物（ss）为水质中的悬浮物；总氮（tn）为总氮含量，总磷（tp）为总磷含量。

13、本发明设置高密度沉淀池、反硝化滤池、臭氧氧化塔、纤维转盘滤池以及紫外消毒模块，对预处理后的白酒厂尾水进行深度处理，进一步去除废水中的cod、氨氮、总氮、总磷，出水指标：cod≤40mg/l、氨氮≤2.0mg/l、总氮≤8mg/l、总磷≤0.4mg/l。本发明深度处理装置及方法考虑了尾水特性，流程安排巧妙、合理，解决了二级处理出水水质存在波动性且生化性差的难题，兼顾实现尾水中难降解有机物、ss、氨氮及总磷进一步去除的同时，大幅度降低能源消耗及运行费用，并有效杀灭出水中的细菌和病毒，保证出水各项水质指标安全和稳定达到排放要求。

14、本发明反硝化滤池集生物脱氮和过滤功能为一体，采用深度滤床截留固体悬浮物，可保证出水悬浮物≤10mg/l，因每毫克悬浮物中约含bod5 0.4-0.5mg，因此在去除固体悬浮物的同时，也降低了出水中的 bod5；由于酒厂废水的处理工艺流程已有曝气生化，污水已经过充分的曝气，出水中的有机氮已基本全部被转化，nh3-n含量极低，故tn主要以硝态氮形式存在，利用适量的碳源，附着生长在滤床的介质滤料表面上的反硝化细菌将 nox-n 转换成n2，完成脱氮反应；在反硝化过程中，由于硝酸(盐)氮不断被还原为氮气，深床滤池中会逐渐聚集大量的氮气，这些气体会使污水绕窜于介质之间，增强了微生物与水流的接触，同时也提高了过滤效率。由于原水水质存在波动性，存在出水cod和tn不一定始终同时达标的可能性，故c/n比无法确定控制在合适范围内，若采用后置反硝化滤池，存在出水tn偏高或cod超标的风险，因此设计为前置反硝化滤池，再经后续构筑物进一步处理以确保出水水质稳定达标，且前置反硝化可以减少碳源的投加，降低运行费用和设备投资。

15、本发明通过臭氧氧化塔中的臭氧的强氧化性和多孔金属活性组分去除水中的嗅、味和色度，降低高锰酸盐指数，使难降解的高分子有机物得到氧化、降解，将污水中难降解有机污染物去除。

16、本发明进一步去除tp，化学除磷是辅助生物除磷的有效手段之一，根据除磷位置可分为前置除磷、同步除磷和后置除磷。本发明采用前置高密度沉淀池投加方式配合后续反硝化滤池，使得反硝化滤池本身能够过滤去除ss，便于进一步去除前置高密度沉淀池出水中带出的悬浮态tp。

17、本发明通过纤维转盘滤池的微孔滤布拦截细小固体颗粒进一步降低悬浮物，并通过紫外消毒模块杀菌消毒后排放。

18、进一步的，所述清水池还设置两路出水，作为反冲洗用水分别回流至反硝化滤池和纤维转盘滤池。

19、进一步的，所述多孔金属为fe、mn、cu中的一种或几种。

20、进一步的，所述高密度沉淀池和反硝化滤池产生的污泥泵入污泥池，并经污泥脱水机脱水后外运，所述污泥池的上清液和污泥脱水机的滤液回流至调节池。

21、进一步的，s1中，所述预处理后的废水的指标为：cod≤50mg/l，氨氮≤5mg/l、总氮≤15mg/l、总磷≤0.5mg/l。

22、进一步的，s2中，所述pac的投加量为8-50g/m3废水，所述pam的投加量为2-5g/m3废水；所述高密度沉淀池设置投料反应区和絮凝沉淀区，所述絮凝沉淀区的污泥部分回流至投料反应区，回流比为10%左右；投料反应区的反应时间为5-8min，沉淀区表面负荷15-20m³/(m2·h)，沉淀时间10-30min，所述絮凝沉淀区内设置斜管，便于高效沉淀，沉淀区设置中心传动刮泥机，用于污泥的浓缩和刮除。

23、进一步的，所述反硝化滤池设计为重力流砂滤池，水从滤池上面经水渠流入，依次经过石英砂滤料、卵石承托层、布水布气系统，最终从底部的集水渠流出。以石英砂作为挂膜介质，比重≥2.6 g/cm3，滤层孔隙率在0.2-0.5之间，承托层由3-19 mm的鹅卵石组成，厚度在400 -600 mm之间，布水布气系统选用成品滤砖，保证反冲洗气、水均匀。滤料比表面积大，能附着生长大量微生物，在截留污染物的同时，精确控制碳源（以乙酸钠为主）、溶氧、温度、ph等运行条件，可有效脱除来水中的硝态氮、亚硝态氮，去除负荷为0.4-0.8kgno3-n/(m³·d)，停留时间为2-6hr，表面水力负荷为5-6m3/(m2·h)，空床停留时间为30-40 min。反冲洗周期48h，反冲洗采用气洗-气水联合冲洗-水洗。

24、进一步的，经反硝化滤池脱氮后，若废水中cod未被完全利用，仍不满足排放标准，则认为此类cod为难生物降解的有机物或还原性物质，为保障出水达标，设置臭氧氧化塔去除难降解cod，所述臭氧氧化塔为非均相高级氧化塔。臭氧氧化塔的臭氧投加比(臭氧投加量与需要去除的cod的质量比值)为（1.5-2）:1。臭氧氧化塔长时间运行，催化剂表面会结垢或者被污染物覆盖，导致催化剂活性位点减少，影响臭氧反应生成羟基自由基的数量和速率，降低废水处理效果，因此需要定期进行反冲洗，反冲洗包括气洗和水洗两部分，操作流程为气洗—汽水混合洗—水洗，气洗和水洗强度不能太大，防止催化剂被冲出造成催化剂流失，通常气洗强度控制在15-17l/（m2·s），水洗强度控制在10-13 l/（m2·s），反冲洗时间控制在8-10 min。

25、进一步的，s5中，纤维转盘滤池截留ss、悬浮态tp和有机物，所述纤维转盘滤池中微孔滤布的孔径为10-50μm，转盘直径d=1200mm，滤布过水通量5.21-8.23 m³/(h-m²)，单组有效过滤面积不小于40 m²，反洗水量1%-3%，反转周期40 min-1 h。

26、本发明第二方面提供一种白酒厂尾水深度处理装置，用于实施第一方面所述的处理方法，所述装置包括依次顺序连通设置的调节池、高密度沉淀池、反硝化滤池、臭氧氧化塔、纤维转盘滤池、清水池和紫外消毒模块；

27、所述调节池用于对废水进行匀质匀量调节；

28、所述高密度沉淀池用于通过混凝和絮凝作用去除废水中的cod、悬浮物和总磷；

29、所述反硝化滤池内设置滤床，所述滤床内填充石英砂滤料，用于截留固体杂质，所述石英砂表面附着生长反硝化细菌，通过反硝化反应脱氮；

30、所述臭氧氧化塔内设置多孔金属活性组分，并通入臭氧，用于去除废水中的臭、味和色度，降低cod，氧化、降解废水中难降解的高分子有机物；

31、所述纤维转盘滤池用于通过微孔滤布拦截细小固体颗粒；

32、所述紫外消毒模块用于对清水池的出水进行杀菌消毒。

33、进一步的，还包括依次顺序设置的污泥池和污泥脱水机，所述污泥池用于收集高密度沉淀池和反硝化滤池的污泥，所述污泥脱水机用于将污泥脱水后外运。

34、进一步的，所述巴歇尔槽中设置ph、cod、氨氮、总氮、总磷和悬浮物在线监测仪，当出水有任一指标不符合要求时，回流至应急事故池，各股生产废水也可以进入应急事故池，应急事故池再泵送到调节池进入深度处理流程直至达标排放。

35、本发明的有益效果：

36、本发明采用前置高密度沉淀池除磷、前置反硝化滤池生物脱氮集过滤、臭氧氧化塔去除难降解有机物、纤维转盘滤池截留ss、悬浮态tp和有机物、最后通过紫外消毒模块杀菌消毒，对预处理后的白酒厂尾水进行深度处理，处理后的废水指标满足cod≤40mg/l、氨氮≤2.0mg/l、总氮≤8mg/l、总磷≤0.4mg/l。

37、本发明针对性处理污染物，高效去除难降解有机物，占地面积小，适应来水水质波动，设备投资少，污泥产量低，能耗低，运行费用低，维护、操作简单。