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(dòng)著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步,對國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展更有著不可替代的作用。本文以3000噸釀酒廢水項(xiàng)目為研究對象。在閱讀了大量相關(guān)文獻(xiàn)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(jì)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(jì)的方法來有效處理釀造廢水。反應(yīng)器中的厭氧細(xì)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(jì)效益。
當(dāng)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(dāng)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(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)就排放。直接排入水體,會(huì)對周圍的地表水環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。通過引入國家生態(tài)理念并推進(jìn)相關(guān)政策,針對整個(gè)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(jī)污染物的缺點(diǎn),在一定程度上,可回收資源少,消耗很多。
工程設(shè)計(jì)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(jì),項(xiàng)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(jì)高濃度廢水處理速度為150m3/d。低濃度廢水的設(shè)計(jì)處理速率為100m3/d;設(shè)計(jì)廢水處理率:50m3/d;整個(gè)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(yùn)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(fù)荷產(chǎn)生較大影響,并且在一定程度上對正常運(yùn)行中的每個(gè)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(dāng)?shù)念A(yù)處理(例如中和),然后才能進(jìn)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(gè)別情況下可達(dá)100,000毫克/升。(4)有毒污染物的水:清潔設(shè)備后,通常會(huì)對設(shè)備的底部和周圍區(qū)域進(jìn)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(huì)直接影響到廢水處理的整個(gè)過程,因此必須在進(jìn)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(shí)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(dāng)?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(fù)荷,濃度高的廢水首先流入沉淀池中通過靜置進(jìn)行沉淀處理。完成沉淀后,對分離沉淀后的物質(zhì)及時(shí)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(jī)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(huì)有波動(dòng)。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(gè)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(dá)98℃。溫度過高不利于微生物的發(fā)展,甚至?xí)斐善淦茐模M(jìn)而造成廢水無法進(jìn)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(jī)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(shí)間混合活性微生物和發(fā)酵原料。
污水站設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)論證
設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)預(yù)測。該項(xiàng)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(jì)主要參考《工業(yè)廢水處理工程生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行。主要指標(biāo)如下:
設(shè)計(jì)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(dāng)?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(biāo)準(zhǔn)》,廢水處理廠處理的廢水質(zhì)量可以達(dá)到相關(guān)的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。主要指標(biāo)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(jī)廢水,該有機(jī)廢水具有有機(jī)污染物濃度高、需氧量大、 BOD/COD比值大等特點(diǎn)。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(jì)效益,有效地利用了資源。
周曉東
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