白酒廢水處理站工藝改造技術(shù)
某白酒生產(chǎn)企業(yè)位于工業(yè)園區(qū)內(nèi)，現(xiàn)狀白酒廢水處理站占地面積為831m2，建筑面積為1559m2，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為2000m3/d，工藝流程為：格柵+旋轉(zhuǎn)過濾器+調(diào)節(jié)池+一級反應(yīng)沉淀池+加熱池+多級內(nèi)循環(huán)（MIC）厭氧反應(yīng)器+改良厭氧-缺氧-好氧法（A2O）單元+二沉池+臭氧接觸池+曝氣生物濾池（BAF）+提升池+二級反應(yīng)沉淀池+生物炭濾池+清水池及出水池。廢水處理后，出水需要達(dá)到《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB27631―2011）的污染物排放限值要求。但是，受諸多因素影響，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，廢水處理效果較差，當(dāng)前急需進(jìn)行工藝改造與擴(kuò)建。
1、白酒廢水處理站運(yùn)行現(xiàn)狀
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，目前，該白酒廢水處理站的實(shí)際處理規(guī)模為1000～1500t/d，無法達(dá)到設(shè)計(jì)處理規(guī)模要求。實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)與設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)相差較大，特別是化學(xué)需氧量（COD）、總氮（TN）和總磷（TP）均遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值。
1.1 存在的問題
MIC厭氧反應(yīng)器存在嚴(yán)重的跑泥現(xiàn)象，無法形成顆粒污泥。MIC厭氧反應(yīng)器處理能力低，COD負(fù)荷僅為3kg/m3左右。進(jìn)水TN、TP超設(shè)計(jì)值，原A2O工藝無法滿足脫氮除磷要求。生化段監(jiān)測系統(tǒng)基本無法正常使用。曝氣生物濾池和活性炭濾池的填料都出現(xiàn)嚴(yán)重板結(jié)，基本處于廢棄狀態(tài)。廢水處理站的沼氣系統(tǒng)基本廢棄，沼氣系統(tǒng)的供熱量無法滿足MIC厭氧反應(yīng)器的升溫需求，設(shè)備基本已無法正常使用?；鹁媾c沼氣柜距離太近，有嚴(yán)重的安全隱患。在原有的污泥脫水車間，脫水后的污泥含水量仍然大于90%，不能滿足生產(chǎn)需要。部分設(shè)備與施工圖設(shè)備表參數(shù)不一致。超濾系統(tǒng)的膜通量下降很快，達(dá)不到設(shè)計(jì)使用年限，系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。白酒廢水處理站的自控儀表設(shè)備基本處于廢棄狀態(tài)。
1.2 污染物處理效果
根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，現(xiàn)狀項(xiàng)目各單元COD平均去除率為15.4%，去除效果較差，不能達(dá)標(biāo)排放。一級反應(yīng)沉淀池運(yùn)行不正常，對COD和TP去除幾乎沒有作用。MIC厭氧反應(yīng)器對COD的去除率僅為64.1%，導(dǎo)致出水COD濃度較高。A2O單元對COD的去除率為92.1%，去除效果較好。二級反應(yīng)沉淀池對COD的去除率僅為26.5%。MIC厭氧反應(yīng)器對TN的去除率為10%，對TP的去除率為19.2%。A2O單元對TN和TP的去除效果一般，去除率分別為78.1%和88.1%。二級混凝沉淀對TN和TP的去除率分別為30%和37.5%。
2、白酒廢水處理工藝分析
白酒廢水中，有機(jī)物含量高，水質(zhì)不穩(wěn)定。本項(xiàng)目進(jìn)水COD濃度大于10000mg/L，TN濃度大于300mg/L，TP濃度大于100mg/L，屬高濃度有機(jī)廢水，水量與水質(zhì)隨著生產(chǎn)周期波動(dòng)，變化較大。白酒廢水可生化性較高，但仍存在不可生化降解的物質(zhì)。白酒廢水主要來源于糧食發(fā)酵，COD的主要成分為小分子有機(jī)物，生化降解性好，但部分有機(jī)物不可生化降解。
白酒廢水處理要求高。本項(xiàng)目要求出水COD濃度小于50mg/L，TN濃度小于15mg/L，TP濃度小于0.5mg/L。進(jìn)水含有大量高粱殼、酒糟、糧食碎屑、糊精等懸浮物和膠體物，如不去除，則會(huì)影響后續(xù)生化系統(tǒng)處理效果。本項(xiàng)目工藝改造的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)高效地削減COD、TN、TP等指標(biāo)，使得出水達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。目前，白酒廢水一般采用“前處理+厭氧好氧+深度處理”的多級處理技術(shù)路線。白酒廢水性質(zhì)復(fù)雜，要將多種處理方法優(yōu)化組合，形成最佳處理工藝路線。
3、工藝設(shè)計(jì)
改造后，本項(xiàng)目采用“集水池+淺層氣浮池+磁混凝沉淀池+酸化均質(zhì)池+一級厭氧池+膨脹顆粒污泥床（EGSB）厭氧反應(yīng)罐+厭氧斜管沉淀池+厭氧好氧工藝-膜生物反應(yīng)器（AO-MBR）組合池+AO一體化反應(yīng)池+Fenton高級氧化池+曝氣生物濾池”的組合工藝。
3.1 集水池
原廢水管道分為南北兩條，將廢水分別送入廢水處理站，北向管道廢水進(jìn)入現(xiàn)有集水池，南向管道廢水進(jìn)入現(xiàn)有調(diào)節(jié)池。現(xiàn)將南向管道也接到集水池，廢水先統(tǒng)一收集至集水池。集水池設(shè)計(jì)水量為2000m3/d，有效容積為96m3，水力停留時(shí)間為1.1h。配備機(jī)械格柵1臺(tái)，功率為1.1kW；提升泵流量為50m3/h，揚(yáng)程為14m，功率為4kW，3用1備；浮球液位計(jì)配備1套。
3.2 淺層氣浮池
新增1臺(tái)淺層氣浮池，最高處理負(fù)荷是平均負(fù)荷的2～3倍，設(shè)計(jì)水量為2000m3/d，表面負(fù)荷為1.7～2.7m3/（m2?h）。加壓提升泵流量為45m3/h，揚(yáng)程為38m，功率為11kW，2用1備。同時(shí)，利用原有空壓機(jī)作為配套設(shè)備。
3.3 磁混凝沉淀池
利用原有反應(yīng)沉淀池進(jìn)行改造，磁混凝沉淀池設(shè)計(jì)水量為2000m3/d，其分別設(shè)有混凝反應(yīng)池、絮凝反應(yīng)池和物化沉淀池。其中，混凝反應(yīng)池投加藥劑聚合氯化鋁（PAC）和磁粉，有效容積為20m3，水力停留時(shí)間為15min，配有攪拌反應(yīng)器1臺(tái)，功率為1.5kW；絮凝反應(yīng)池有效容積為20m3，水力停留時(shí)間為15min，配有攪拌反應(yīng)器1臺(tái)，功率為1.5kW；物化沉淀池表面負(fù)荷為2.0～3.2m3/（m2?h），配有磁分離機(jī)1臺(tái)，主電機(jī)功率為1.5kW，物料提升泵有2臺(tái)，流量為10m3/h，揚(yáng)程為10m，功率為0.75kW，1用1備。
3.4 酸化均質(zhì)池
利用原有調(diào)節(jié)池，酸化均質(zhì)池設(shè)計(jì)水量為2000m3/d，有效水深為5.0m，有效容積為830m3，水力停留時(shí)間為10h。提升泵流量為55m3/h，揚(yáng)程為22m，功率為7.5kW，2用1備；電磁流量計(jì)有2臺(tái)，口徑為125mm；浮球液位計(jì)配備1套，測量范圍為0～9m；潛水?dāng)嚢铏C(jī)有4臺(tái)，功率為4kW。
3.5 一級厭氧池
利用原有MIC厭氧反應(yīng)器，作為后續(xù)新增EGSB厭氧反應(yīng)罐的預(yù)處理工序，設(shè)計(jì)水量為2000m3/d，有效容積為1900m3，水力停留時(shí)間為22.5h。配有水封罐、三相分離器、布水系統(tǒng)、設(shè)備本體管道、爬梯護(hù)欄和循環(huán)水泵。循環(huán)水泵配備2臺(tái)，流量為85m3/h，揚(yáng)程為8m，功率為4.0kW。
3.6 EGSB厭氧反應(yīng)罐
新增EGSB厭氧反應(yīng)罐2套，設(shè)計(jì)流量為2000m3/d，有效容積為3633m3，水力停留時(shí)間為43.6h，COD負(fù)荷為5.9kg/（m3?d）。配有水封罐、三相分離器、布水系統(tǒng)、設(shè)備本體管道和爬梯護(hù)欄。沼氣燃燒系統(tǒng)沼氣產(chǎn)量為700m3/h。循環(huán)水泵流量為85m3/h，揚(yáng)程為8m，功率為4.0kW，2用1備。
3.7 厭氧斜管沉淀池
新增構(gòu)筑物，采用斜管沉淀池的工藝形式。設(shè)計(jì)水量為2000m3/d，有效容積為3633m3，水力停留時(shí)間為43.6h，表面負(fù)荷為1.4m3/（m2?h），配有斜管填料60m2。污泥回流泵流量為30m3/h，揚(yáng)程為18m，功率為4.0kW，2用1備。同時(shí)，配備6個(gè)自動(dòng)閥。
3.8 AO-MBR池
利用原有生化池進(jìn)行改造，AO反應(yīng)池處理量為1200m3/d，MBR系統(tǒng)設(shè)計(jì)過水量為2000m3/d，設(shè)有缺氧池、好氧池、MBR池及MBR清水池。缺氧池超高為0.5m，有效容積為540m3，水力停留時(shí)間為10.8h，配有潛水?dāng)嚢铏C(jī)3套。好氧池超高為0.5m，有效容積為1555m3，水力停留時(shí)間為31.1h，配有曝氣系統(tǒng)1套、潛水推流器4套。MBR池超高為0.7m，有效容積為677m3，水力停留時(shí)間為13.5h，配有曝氣系統(tǒng)1套，混合液回流泵3用1備，產(chǎn)水泵2用1備，反洗泵1用1備。MBR清水池有效容積為65m3，水力停留時(shí)間為1.3h，配有反洗泵，流量為70m3/h，揚(yáng)程為8m，功率為3.7kW，1用1備。
3.9 AO一體化反應(yīng)池
該系統(tǒng)包括缺氧段、好氧段和澄清段，與上一組AO-MBR系統(tǒng)并聯(lián)使用，以有效應(yīng)對濃度多變的來水水質(zhì)。設(shè)計(jì)水量為800m3/d，有效容積為2000m3，水力停留時(shí)間為2.5d。配有曝氣系統(tǒng)、自動(dòng)回流系統(tǒng)、高效分離系統(tǒng)、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（MBBR）填料、碳源加藥裝置、內(nèi)部管材和管件。
3.10 Fenton高級氧化池
Fenton高級氧化池由原曝氣生物濾池改造，分為1池和2池，設(shè)計(jì)流量為2000m3/d，有效水深為6.0m，有效容積為104m3，水力停留時(shí)間為75min。1池配有pH儀表1臺(tái)、攪拌反應(yīng)器1臺(tái)、曝氣攪拌穿孔管1批，2池配有氧化還原電位（ORP）儀表1臺(tái)、攪拌反應(yīng)器1臺(tái)、曝氣攪拌穿孔管1批。pH調(diào)節(jié)池有效容積為20m3，投加藥劑液堿，水力停留時(shí)間為14min，配有pH儀表1臺(tái)、攪拌反應(yīng)器1臺(tái)。絮凝反應(yīng)池有1座，投加藥劑聚丙烯酰胺（PAM），有效容積為20m3，水力停留時(shí)間為14min，配有攪拌反應(yīng)器1臺(tái)。物化沉淀池有1座，配有刮泥機(jī)1臺(tái)、排泥泵2臺(tái)。
3.11 曝氣生物濾池
曝氣生物濾池由原生物炭濾池改造，作為末端水質(zhì)把關(guān)措施，可去除部分懸浮物和COD，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。設(shè)計(jì)水量為2000m3/d，有效容積為136m3，水力停留時(shí)間為4.4h，過濾速度為3m/h，配有曝氣系統(tǒng)和高效濾料。
4、結(jié)論
經(jīng)工藝改造，該白酒廢水處理站擴(kuò)建可采用“格柵+淺層氣浮池+磁混凝沉淀池+酸化均質(zhì)池+一級厭氧池+EGSB厭氧反應(yīng)罐+厭氧斜管沉淀池+AOMBR池+AO一體化反應(yīng)池+Fenton高級氧化池+曝氣生物濾池”的組合工藝。研究表明，該工藝投資較小，施工期較短，出水達(dá)標(biāo)保障率高，是目前穩(wěn)妥可行的改造方案。（來源：鵬凱環(huán)境科技股份有限公司）