introductory

湖南某酒業(yè)有限公司在其白酒生產、釀造過程中會排放高濃度的有機廢水，廢水成分復雜，污染物濃度高，可生化性好、懸浮物濃度高、酸性物質多等特點，若不經過有效處理直接排放，將會極大污染周邊生態(tài)環(huán)境。本項目采用“沉砂/集水池+斜篩/pH調節(jié)池+UASB+好氧”工藝處理該廢水，出水各項指標能穩(wěn)定達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996表4一級標準后達標排放，該項目的成功實施，可為同類型白酒釀造企業(yè)廢水達標治理提供有效參考。

1 工程概況本項目通過對生產車間各工段排水及廠區(qū)生活污水排放情況進行詳細調研后，最終確定設計規(guī)模為400 m3/d，污水站廢水主要來自于釀酒車間冷卻水、蒸餾操作的洗滌水、蒸餾鍋底排水、蒸餾工段地面沖洗水、發(fā)酵池滲瀝水；地下酒庫滲漏水；灌裝車間的酒瓶沖洗水；“下沙”“糙沙”工藝操作期的原輔材料沖洗和浸泡排放水；鍋爐房水膜除塵水以及廠區(qū)員工和生活過程中產生的一些生活污水。各種廢水經混合收集處理后，CODcr、BOD5、SS等主要污染物指標達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996表4一級標準后達39標排放，本項目具體設計進、出水水質指標詳見表1。

2 工藝流程本項目廢水具有如下特點：①污染物濃度高；②可生化性好，易生化降解；③廢水間歇排放；④廢水pH值較低、酸性強，廢水中含大量如脂肪酸、氨基酸、羧酸、乙醇、醛、酯類物質；⑤廢水來水溫度較高；⑥固體懸浮物含量高，主要為蒸餾鍋底排放時帶入的酒糟以及原輔材料沖洗過程中帶入污水站的懸浮物。根據(jù)本項目廢水特點及污水實際收集情況，經過綜合分析比選，最終擬確定采用“沉砂/集水池+斜篩過濾/pH調節(jié)（冷卻塔）”的前端物化預處理工藝，有效去除廢水中無機顆粒以及密度比較大的有機懸浮物，適當降低廢水中懸浮物SS的濃度，同時通過投加液堿來提高廢水pH值，保證厭氧系統(tǒng)的處理效果；之后通過“厭氧+好氧”生化組合處理工藝，進一步對廢水中的有機污染物進行徹底降解，確保各項出水指標達到設計標準。本工程最終采用“沉砂/集水池+斜篩過濾/pH調節(jié)池+UASB+好氧”的主體工藝流程，如圖1所示。車間廢水通過排污溝渠及管道自流進入污水站，首先通過沉砂池將進水中的無機顆粒沉淀去除，無機泥沙定期外運處置，沉砂池內設置穿孔攪拌裝置，對有機懸浮物進行攪拌吹脫，使其進入下一工段處理。之后污水在集水池通過提升泵提升至斜篩/ pH調節(jié)池，廢水通過篩網(wǎng)時攔截廢水大顆粒有機懸浮物，之后流入調節(jié)池進行均質、均量調節(jié)，通過加酸調節(jié)pH值至中性，調節(jié)池端設置冷卻塔，當夏季溫度較高時，開啟冷卻塔降溫，使廢水溫度降至35 °C，保證后續(xù)生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。出水通過泵提至UASB池。在UASB池內，廢水經歷整個厭氧過程，包括水解發(fā)酵階段、產氫產乙酸階段和產甲烷階段，通過在UASB池內設置三相分離器，實現(xiàn)氣、液、固三相分離，厭氧污泥被三相分離器截流返回至反應器中繼續(xù)參加厭氧反應，產生的沼氣經集氣系統(tǒng)收集后經水封罐、脫硫罐后采用沼氣火炬燃燒高空排放，廢水在厭氧條件下，通過各種微生物的協(xié)同作用，將廢水中的各種難降解有機污染物降解為各種小分子有機物以及水、二氧化碳、甲烷等，厭氧池出水經集水槽收集后自流進入后端好氧生化系統(tǒng)繼續(xù)進行處理。好氧系統(tǒng)采用活性污泥法工藝，通過好氧微生物代謝將廢水中殘留的有機物徹底降解為CO2和H2O，之后好氧系統(tǒng)的泥水混合物自流進入在二沉池進行泥水分離，污泥在底部沉積，通過污泥泵抽吸回流到前端好氧系統(tǒng)，上部清液通過出水槽流至標準排放口，通過計量檢測后達標排放。厭氧系統(tǒng)產生的污泥排至污泥儲池，好氧系統(tǒng)產生的生化污泥通過污泥泵抽至污泥儲池，厭氧與好氧污泥混合后，通過螺桿泵送至疊螺式脫水機進行脫水，最終得到含水率約為82%的干化污泥，干化污泥在脫水間暫存后，定期外運處置。

3 主要工藝單體設計

3.1 沉砂/集水池集水池用于收集廠區(qū)廢水，同時集水池前端進行分隔內設沉砂斗，用于去除管道中的一些無機泥沙，定期清砂處理。設計尺寸為6.0 m×1.0 m×3.0 m，有效水深1.5 m，設計停留時間為35 min。池內設置空氣穿孔攪拌，防止集水池內有機物沉積發(fā)酵，沉砂池末端設置潛水排污泵2臺，1用1備，池內壁進行環(huán)氧樹脂玻璃鋼防腐處理。

3.2 斜篩 / pH值調節(jié)池斜篩網(wǎng)置于調節(jié)池之上，傾斜角度為60°，用于攔截糟渣等固體懸浮物，調節(jié)池對廢水進行調節(jié)，調節(jié)pH值至中性，保持溫度在35 °C以內（當來水溫度超過35 °C時，開啟冷卻塔內循環(huán)泵，進行降溫處理）。設計尺寸為10.0 m×6.0 m×4.0 m，有效水深3.5 m，設計停留時間為12.5 h，設計液堿（30%）投加量為150 mg/L。池內設置穿孔攪拌裝置，防止有機懸浮物沉積，設置潛水排污泵2臺，1用1備，斜篩網(wǎng)1套，SS304材質，目數(shù)為60目，冷卻塔1臺，立式管道泵2臺（冷卻塔內循環(huán)用），1用1備，在線液堿投加裝置1套，池內壁進行環(huán)氧樹脂玻璃鋼防腐處理。

3.3UASB池UASB池采用升流式脈沖布水，設計水量16.7 m3/h，設計孔口流速1.5 m/s，配水孔服務面積為1.0 m2/個。設計尺寸為9.0 m×6.0 m×8.0 m，池體有效水深7.5 m，設計停留時間為24.3 h，有效容積負荷4.4 kg / （m3·d）（以CODcr計），沼氣產率0.5 m3/kgCOD，反應區(qū)上升流速為0.5m/h，厭氧污泥濃度（MLSS）為8000 mg / L，設置虹吸脈沖式布水器1臺，污水內循環(huán)泵2臺（1用1備），厭氧三相分離器1套，沼氣處理配套的水封罐、氣液分離器、干式脫硫裝置及全自動點火沼氣燃燒裝置各1套，池內壁進行環(huán)氧煤瀝青進行防腐處理。

3.4A/O池好氧池采用傳統(tǒng)活性污泥法，設計水量16.7 m3/h。設計尺寸為10.0 m×6.0 m×4.5 m，池體有效水深為4.0 m，設計停留時間14.4 h，好氧污泥濃度（MLSS）為3000 mg/L，污泥COD負荷0.23 kg /（kg·d），設計氣水比12∶1，污泥回流比100%，曝氣系統(tǒng)采用管式微孔曝氣器，設計通氣量為6~8 m3/（m·h），通過設置在線溶氧儀監(jiān)測好氧池內溶解氧濃度。

3.5 二沉池采用平流式二沉池對好氧池內泥水混合物進行固液分離，上清液通過出水槽排放，底部污泥沉積后通過污泥泵抽至好氧池前端。設計尺寸8.0 m×4.0 m×4.5 m，設計有效水深為4.0 m，前端配水區(qū)尺寸1.5 m×3.0 m×4.0 m，清水區(qū)表面負荷為0.85 m3/（m2h），二沉池設置虹吸泥機1臺，污泥回流泵2臺（1用1備，兼排放用）。

3.6 標準排放口標準排放口對二沉池出水流量進行有效計量，設計尺寸5.0 m×0.8 m×1.2 m，設計有效水深為0.8 m，在標準排放口設置巴氏計量槽、孔板流量計及相應取樣泵，及時對各項水質數(shù)據(jù)進行檢測，保證出水達標排放。

3.7 污泥脫水間污泥脫水間主要用于放置Sludge Filter Press脫水設備，對系統(tǒng)排放的物化污泥和生化污泥進行脫水干化處理。本項目設置疊螺脫水機1臺，污泥進料泵2臺（1用1備）。

3.8 鼓風機房鼓風機房主要用于羅茨風機，對生化系統(tǒng)微生物提供充足的空氣，保證微生物正常生長所需要的氧氣。本項目設置三葉羅茨鼓風機2臺（1用1備），軸流通風機2臺。

4 運行情況本項目2016年11月完成設備安裝及單機試運行，經過3個月的帶負荷系統(tǒng)調試，污水站進、出水各項指標逐步穩(wěn)定，平均處理水量約為300 m3/d，進水COD指標為5000~5500 mg/L，pH值為4~5，基本達到原設計指標要求。污水經過各工段處理后，出水CODcr、BOD5分別為60~80mg/L、8~15 mg/L，完全達到設計排放標準，目前整個污水站已穩(wěn)定運行3年多，各單元處理效果良好，出水水質穩(wěn)定。

5 技術經濟分析本項目建設投資約為220萬元，其中站區(qū)土建部分投資120萬元，設備供貨及安裝投資100萬元，折算噸水投資成本5500元/m3。在污水站日常運行過程中，運行費用主要包括廠區(qū)運行人員工資費、站區(qū)內消耗的電費、污水處理藥劑費等，其他污水設備折舊、大修及日常修理費等不包含在內。

6 結論實踐表明，本項目采用“沉砂/集水池+斜篩篩網(wǎng)/pH調節(jié)池+UASB+好氧”工藝處理白酒企業(yè)生產過程中產生的釀造廢水，最終出水COD、BOD5可分別穩(wěn)定維持在60~80 mg / L、8~15 mg/L，達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996表4一級標準后達標排放。該工程持續(xù)穩(wěn)定運行，表明該處理工藝對于該類型白酒企業(yè)產生的釀造類廢水處理具有較好的去除效果，最終出水水質清澈、穩(wěn)定達標。該項目的成功實施，具有較好的環(huán)境效益和社會效益，同時可為同類型企業(yè)的污水處理提供參考和借鑒。本工程在實際運行過程中，需要嚴格控制調節(jié)池pH值以及有機酸類物質在調節(jié)池進行發(fā)酵。因白酒原/廢料在污水站調節(jié)池內極易發(fā)酵，容易產生有機酸類物質，從而導致污水站調節(jié)池內pH值偏低，同時在加堿調節(jié)pH值過程中，因酸性緩沖性物質的影響，實際投加液堿量會偏大，故在實際工程設計中需考慮一定富裕系數(shù)，不能簡單按照pH值進行計算，有條件的情況下，最好進行小試試驗確定。同時因廢水中污染物濃度較高，可生化性較好，導致厭氧系統(tǒng)沼氣產率較高，系統(tǒng)產生大量沼氣等可燃氣體，根據(jù)《沼氣處理與利用》規(guī)范要求，沼氣火炬必須設置在容易監(jiān)視的開闊地區(qū)，同時與厭氧UASB池池壁保持15 m的安全間距，經過脫水脫硫后才能進行燃燒和高空排放。

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