葡萄酒廢水處理工藝比較與選擇

葡萄酒廢水處理工藝比較與選擇葡萄酒廢水超標(biāo)項(xiàng)目主要是COD、SS、色度三項(xiàng)，其特點(diǎn)是水量大、無毒有害，屬高濃度廢水。本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是某葡萄酒廠5000m3/d廢水處理工藝設(shè)計(jì)，其水質(zhì)指標(biāo)是：COD=5000mg/L，BOD5=1800mg/L，SS=2000mg/L，色度=250mg/L，pH=5。1不同廢水處理工藝介紹目前國(guó)內(nèi)外的葡萄酒工業(yè)廢水的處理工藝，都是以生化法為中心的處理系統(tǒng)。根據(jù)處理過程是否需要曝氣，可把生物處理法分為好氧處理和厭氧生物處理兩大類，以及好氧和厭氧聯(lián)合處理。1.1好氧處理工藝好氧生物處理是在氧氣充足的條件下，利用好氧微生物的生命活動(dòng)氧化葡萄酒廢水中的有機(jī)物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水、及能量（釋放于水中）。這類方法沒有考慮到廢水中有機(jī)物的利用問題，因此處理成本較高。1.1.1SBR工藝SBR法的工藝設(shè)備是由曝氣裝置、上清液排出裝置（潷水器），以及其他附屬設(shè)備組成的反應(yīng)器。SBR對(duì)有機(jī)物的去除機(jī)理為：在反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先培養(yǎng)馴化一定量的活性微生物，當(dāng)廢水進(jìn)入反應(yīng)器與活性污泥混合接觸并有氧存在時(shí)，微生物利用廢水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2、HO等無機(jī)物；同時(shí)，微生物細(xì)胞增殖，最后將微生物細(xì)胞物質(zhì)（活性污泥）與水沉淀分離，廢水得到處理。1.1.2氧化溝活性污泥法氧化溝是20世紀(jì)50年代由荷蘭工程師發(fā)明的一種新型活性污泥法，其曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動(dòng)，因此被稱為“氧化溝”，又稱“環(huán)形曝氣池”。氧化溝出水水質(zhì)好，一般情況下，BOD去除率達(dá)95%?99%，脫氮率達(dá)90%左右，一般的出水水質(zhì)為BOD=0?15mg/L；SS=10?20mg/L。運(yùn)行費(fèi)用較常規(guī)活性5污泥法低30%?50%，基建費(fèi)用較常規(guī)活性污泥法低40%?60%。1.2水解+好氧處理工藝水解酸化-SBR法處理葡萄酒廢水其主要處理設(shè)備是酸化柱和SBR反應(yīng)器。厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段，反應(yīng)迅速，故水解池體積??；不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡(jiǎn)化了構(gòu)造，降低了造價(jià)，便于維護(hù)，易于放大；(3)對(duì)于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。(4)水解酸化一SBR法處理高濃度葡萄酒廢水效果比較理想，去除率均在94%以上，最高達(dá)99%以上。1.3UASB+好氧接觸氧化工藝此處理工藝中主要處理設(shè)備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理主要過程為：1.廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)對(duì)SS的去除率達(dá)10%以上，隨著葡萄渣類等有機(jī)物的去除，廢水中的有機(jī)物濃度也有所降低。2.廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)水量的作用，還由于廢水在池中的停留時(shí)間較長(zhǎng)而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。3.廢水經(jīng)過UASB反應(yīng)器，厭氧處理單元，其對(duì)高濃度有機(jī)廢水處理效果非常好。4.廢水經(jīng)過好樣接觸池的好氧處理（包括好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池）對(duì)廢水中SS和COD加以去除，這是因?yàn)閺U水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機(jī)物。2工藝的選擇從上面的分析可以看出，厭氧生物技術(shù)在低濃度廢水上的巨大進(jìn)展，使得在大多數(shù)情況下厭氧-好氧聯(lián)合工藝的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其缺點(diǎn)，并在葡萄酒廢水處理方面有較大的優(yōu)勢(shì)。表2-1厭氧生物技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)厭氧一好氧工藝與好氧或水解一好氧工藝相比1.提供了工藝穩(wěn)定性2.減少了剩余污泥的處理、處置費(fèi)用3.減少了氮和磷的補(bǔ)充費(fèi)用4.減少了處理裝置總體積5.沒有污泥膨脹問題是好氧（或水解）工藝的20%（35%）葡萄酒廢水相同是好氧（或水解）工藝的45%（55%）是好氧（或水解）工藝的10%（15%）是好氧（或水解）工藝的20%節(jié)省能源，確保生態(tài)和經(jīng)濟(jì)利益6.減少污泥脫水的藥劑費(fèi)用（60%）綜合上述比較，設(shè)計(jì)本葡萄酒廠廢水處理工藝采取如下大致流程：葡萄酒廢水格柵沉砂池調(diào)節(jié)池廢水提升泵房UASB反應(yīng)器SBR池出水3最終選定工藝流程葡萄酒生產(chǎn)廢水首先經(jīng)過格柵后；而后進(jìn)入沉砂池；再進(jìn)入調(diào)節(jié)池；而后廢水經(jīng)泵提升至UASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入貯罐進(jìn)行貯存回收再利用；然后再進(jìn)入SBR反應(yīng)池進(jìn)行好氧生物處理，達(dá)標(biāo)排放。格柵沉砂池調(diào)節(jié)池廢水提升泵房H可就巾沼氣水封罐氣水分離器沼氣柜用戶UASB反應(yīng)器上清液剩余污泥SBR反應(yīng)池鼓風(fēng)機(jī)房消毒脫色集泥井剩余污泥泵房泵濃縮池污泥貯池污泥脫水機(jī)房泵泥餅外運(yùn)濾液回流出水圖3-1UASB—SBR法處理葡萄酒廢水工藝流程圖此種處理工藝可使有機(jī)物去除率達(dá)到90%，出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。作者簡(jiǎn)介：張輝(1983.08?)，男，山東省滕州市人，本科，研究方向：污水處理廠運(yùn)營(yíng)管理、污泥綜合利用處理、醫(yī)藥廢水深度處理；職