本發(fā)明涉及一種處理裝置，具體涉及一種釀酒廢水高濃度有機(jī)物降解及脫氮的處理裝置，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
根據(jù)《中國(guó)釀酒產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，到2015年，白酒行業(yè)預(yù)計(jì)產(chǎn)量將達(dá)到960萬(wàn)噸。但在十二五開(kāi)局年的2011年，中國(guó)的白酒產(chǎn)量就高達(dá)1025.6萬(wàn)噸，提前四年超額完成了2015年規(guī)劃目標(biāo)。根據(jù)白酒行業(yè)協(xié)會(huì)調(diào)查，白酒廢水噸酒產(chǎn)廢水量較大，生產(chǎn)每噸酒約產(chǎn)生15噸綜合廢水，白酒廢水普遍存在污染物濃度（COD，NH4+，TP）較高情況，若處理不達(dá)標(biāo)或者不處理將對(duì)下游污水廠及周圍環(huán)境帶來(lái)極大影響?！冻擎?zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)及《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB27631-2011）對(duì)氮、等營(yíng)養(yǎng)元素的排放控制越來(lái)越嚴(yán)格，而釀酒過(guò)程中往往采用大量糧食進(jìn)行生物發(fā)酵，這在一定程度上增加了廢水中有機(jī)氮的含量，特別經(jīng)厭氧消化后，其氨氮濃度往往高達(dá)200mg/L以上，已屬于高氨氮廢水，高氨氮廢水由于游離氨的存在往往對(duì)微生物存在著一定的毒害性，使此類廢水使用生物處理帶來(lái)了一定難度?，F(xiàn)有的脫氮工藝，如A2O, UCT, CASS/CAST，SBR等，都是基于傳統(tǒng)的脫氮埋論，即氨氮和有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮以后再進(jìn)行反硝化脫氮，這不僅耗氧量多時(shí)，而且耗時(shí)長(zhǎng)，也就導(dǎo)致反應(yīng)池容積增大，隨之投資和運(yùn)行成本就會(huì)變高。近年來(lái)，對(duì)于短程硝化反硝化脫氮技術(shù)的研究越來(lái)越深入，為工程實(shí)踐提供了理論依據(jù)。短程硝化反硝化，即控制廢水DO、PH、T等因素使得硝化菌收到抑制，而亞硝酸菌得以積累，從而以亞硝酸鹽為電子受體來(lái)進(jìn)行反硝化，從而達(dá)到脫氮的目的。此工藝好氧少，而且耗時(shí)短，也就減少了工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。例如北京工業(yè)大學(xué)的彭永臻教授等利用了序批式SBR反應(yīng)器在低C/N比的條件下，進(jìn)行低氧脫氮的機(jī)理以及對(duì)脫氮效果影響因素的研究；董濱等發(fā)明填料生物膜，利用填料生物膜來(lái)富集硝化菌，并且設(shè)置交替低氧區(qū)的低氧脫氮除磷工藝，也成功實(shí)現(xiàn)了低氧脫氮的效果。但是，目前在低氧條件下，釀酒廢水的治理技術(shù)的報(bào)道并不是很多，而且現(xiàn)有技術(shù)在解決釀酒廢水污染問(wèn)題方面能力都不是很有效。因此，迫切的需要一種新的方案解決該技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種釀酒廢水高濃度有機(jī)物降解及脫氮的處理裝置，該裝置簡(jiǎn)單、高效、運(yùn)行穩(wěn)定、投資運(yùn)行成本低，本發(fā)明保證了出水水質(zhì)氮含量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下，一種釀酒廢水高濃度有機(jī)物降解及脫氮的處理裝置，其特征在于，所述處理裝置包括依次相連的厭氧池、缺氧池、低氧池、好氧池以及二沉池，所述好氧池內(nèi)設(shè)置有硝化液回流系統(tǒng)，其中，所述二沉池通過(guò)污泥回流管與厭氧池前端相連，回流污泥回流至厭氧池前端，回流比為80%~120%，優(yōu)選為90%~100%，好氧池出水硝化液經(jīng)過(guò)硝化液回流系統(tǒng)回流至缺氧池前端，硝化液回流比為100%~150%，優(yōu)選為110%~130%。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述處理裝置采用一根進(jìn)水總管，總管上分別設(shè)置厭氧池進(jìn)水管及缺氧池進(jìn)水管，且均設(shè)蝶閥，用于控制和調(diào)節(jié)進(jìn)入?yún)捬醭嘏c缺氧池的進(jìn)水比例，使一部分進(jìn)水直接進(jìn)入缺氧池為反硝化脫氮提供充足的碳源，保證生物脫氮效果，減少外加碳源投加量。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述低氧池連接曝氣管路系統(tǒng)，所述曝氣管路系統(tǒng)上設(shè)置了電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)管道中空氣流量從而控制輸入池中的空氣流量，所述低氧池上還設(shè)置了溶解氧實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，可通過(guò)遠(yuǎn)程終端實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度大小，從而實(shí)現(xiàn)精確控制，在遠(yuǎn)程終端能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)溶解氧濃度，使溶解氧保持在0.5~1.0mg/L；所述的好氧池采用微孔曝氣。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn),在厭氧池和缺氧池中，采用活性污泥法，活性污泥的濃度為3500~4000 mg/L，厭氧池及缺氧底部采用大葉輪式推流器，使泥水充分混合。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述低氧池中控制DO濃度在0.5~1.0mg/L左右，優(yōu)選為0.7~0.9mg/L，pH控制在7.5~8.5，水力停留時(shí)間為11~12h，由于釀酒廢水經(jīng)厭氧消化后氨氮濃度往往達(dá)200mg/L以上，屬于高氨氮廢水，在高氨氮濃度及較低的溶解氧條件下能夠抑制亞硝酸鹽氧化菌的活性，使得氨氧化菌得以積累，從而保證實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化反硝化；所述好氧池中控制DO濃度4~5mg/L，水力停留時(shí)間為23~24h，從而對(duì)低氧池出水剩余的氨氮進(jìn)行進(jìn)一步氧化，保證出水氨氮的達(dá)標(biāo)。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述所述厭氧池和缺氧池尺寸相同，均為（20000~30000）×（4000~6000）×（4000~6000）m（L×B×H），有效水深5.0m；低氧池和好氧池的每個(gè)廊道尺寸為（25000~30000）×（8000~9000）×（5000~6000）mm（L×B×H），有效深度為5.0m，低氧池為一廊道式，好氧池為兩廊道式。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下，1）整個(gè)技術(shù)方案設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)緊湊，2）該技術(shù)方案低氧區(qū)控制DO在0.5~1.0mg/L，節(jié)約曝氣量，并控制pH在7.5~8.5，以實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化，反應(yīng)速率會(huì)以傳統(tǒng)反硝化速率1.5~2倍進(jìn)行；3）該技術(shù)方案進(jìn)水采用分點(diǎn)進(jìn)水方式，使部分進(jìn)水能直接進(jìn)入缺氧池，為缺氧池提供了充足的反硝化脫氮碳源，既保證了高效生物脫氮，也減少了外部碳源的投加；4）該技術(shù)方案通過(guò)設(shè)置電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及溶解氧在線監(jiān)測(cè)儀，能夠在遠(yuǎn)程終端實(shí)時(shí)控制溶解氧濃度，進(jìn)行精確曝氣，從而減少了曝氣量，減少了能耗；5）由于低氧區(qū)進(jìn)行了短程硝化反硝化，所以在好氧區(qū)的曝氣強(qiáng)度可以降低，大概可以降低25％的氧消耗量；6）該技術(shù)方案成本較低，便于進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明廢水處理工藝流程平面圖；
其中：1為缺氧池進(jìn)水管，2為厭氧池，3為缺氧池，4為污泥回流管，5為厭氧池進(jìn)水管，6為低氧池，7為好氧池，8為出水管，9為曝氣管路系統(tǒng)，10為硝化液回流系統(tǒng)，11為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
具體實(shí)施方式
為了加深對(duì)本發(fā)明的認(rèn)識(shí)和理解，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
實(shí)施例1：參見(jiàn)圖1，一種釀酒廢水高濃度有機(jī)物降解及脫氮的處理裝置，所述處理裝置包括依次相連的厭氧池2、缺氧池3、低氧池6、好氧池7以及二沉池，所述好氧池內(nèi)設(shè)置有硝化液回流系統(tǒng)10，其中，所述二沉池通過(guò)污泥回流管與厭氧池前端相連，回流污泥回流至厭氧池前端，回流比為80%~120%；好氧池出水硝化液經(jīng)過(guò)硝化液回流系統(tǒng)回流至缺氧池前端，硝化液回流比為100%~150%。從A/LO/O反應(yīng)池出來(lái)的水經(jīng)過(guò)二沉池進(jìn)一步沉淀，二沉池底部污泥以80~120%外回流將污泥回流至厭氧池前端，回流污泥的主要作用是維持污泥濃度穩(wěn)定，同時(shí)對(duì)進(jìn)入?yún)捬醭氐膹U水起到一定的稀釋作用，該技術(shù)方案從可以達(dá)到高效的脫氮效果，從而節(jié)省能耗和投資。
實(shí)施例2：參見(jiàn)圖1，作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述處理裝置采用一根進(jìn)水總管，總管上分別設(shè)置厭氧池進(jìn)水管5及缺氧池進(jìn)水管1，且均設(shè)蝶閥，用于控制和調(diào)節(jié)進(jìn)入?yún)捬醭嘏c缺氧池的進(jìn)水比例，使一部分進(jìn)水直接進(jìn)入缺氧池為反硝化脫氮提供充足的碳源，保證生物脫氮效果，減少外加碳源投加量。所述所述厭氧池和缺氧池尺寸相同，均為（20000~30000）×（4000~6000）×（4000~6000）m（L×B×H），有效水深5.0m；低氧池和好氧池的每個(gè)廊道尺寸為（25000~30000）×（8000~9000）×（5000~6000）mm（L×B×H），有效深度為5.0m，低氧池為一廊道式，好氧池為兩廊道式。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。
實(shí)施例3：參見(jiàn)圖1，作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述低氧池連接曝氣管路系統(tǒng)9，所述曝氣管路系統(tǒng)9上設(shè)置了電動(dòng)調(diào)節(jié)閥11，調(diào)節(jié)管道中空氣流量從而控制輸入池中的空氣流量，所述低氧池上還設(shè)置了溶解氧實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，可通過(guò)遠(yuǎn)程終端實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度大小，從而實(shí)現(xiàn)精確控制，在遠(yuǎn)程終端能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)溶解氧濃度，使溶解氧保持在0.5~1.0mg/L，所述的好氧池采用微孔曝氣。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。
實(shí)施例4：參見(jiàn)圖1，作為本發(fā)明的一種改進(jìn),在厭氧池和缺氧池中，采用活性污泥法，活性污泥的濃度為3500~4000 mg/L，厭氧池及缺氧底部采用大葉輪式推流器，使泥水充分混合。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。
實(shí)施例5：參見(jiàn)圖1，作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述低氧池中控制DO濃度在0.5~1.0mg/L左右，pH控制在7.5~8.5，水力停留時(shí)間為11~12h，由于釀酒廢水經(jīng)厭氧消化后氨氮濃度往往達(dá)200mg/L以上，屬于高氨氮廢水，在高氨氮濃度及較低的溶解氧條件下能夠抑制亞硝酸鹽氧化菌的活性，使得氨氧化菌得以積累，從而保證實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化反硝化；所述好氧池中控制DO濃度4~5mg/L，水力停留時(shí)間為23~24h，從而對(duì)低氧池出水剩余的氨氮進(jìn)行進(jìn)一步氧化，保證出水氨氮的達(dá)標(biāo)。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。
應(yīng)用實(shí)例：
本發(fā)明提出了一種釀酒廢水高濃度有機(jī)物降解及脫氮的處理裝置，其主要用于經(jīng)厭氧消化作用后，采用分點(diǎn)進(jìn)水系統(tǒng)，包括依次相連的厭氧池、缺氧池、低氧池、好氧池、二沉池，其中，所述厭氧消化出水管分別與所述厭氧池的進(jìn)水管和缺氧池進(jìn)水管相連，所述的二沉池通過(guò)污泥回流管回流至厭氧池前端，進(jìn)行污泥回流，所述的好氧池出水設(shè)硝化液回流管回流至缺氧池前端，進(jìn)行硝化液回流，以下通過(guò)具體應(yīng)用實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
本發(fā)明已用于某釀酒廠污水處理工藝的升級(jí)改造技術(shù)研究，待處理的廢水主要由釀酒車間的釀酒廢水、沖洗場(chǎng)地廢水和生活污水，廢水呈黑色、不透明狀、氣味膩甜、色度高、濁度大，pH呈酸性，其水質(zhì)總體呈高COD、高NH4+、高TP但可生化性較好特點(diǎn)。具體水質(zhì)如表1所示。
表1 釀酒廢水水質(zhì)指標(biāo)
其中，廢水經(jīng)格柵、調(diào)節(jié)池進(jìn)入EGSB，然后通過(guò)自流進(jìn)入?yún)捬醭?。設(shè)置調(diào)節(jié)池起到均衡水質(zhì)、水量、調(diào)節(jié)pH的作用。厭氧池尺寸25000×5000×5500mm（L×B×H），有效水深5m，水力停留時(shí)間6~7h，控制溶解氧＜0.5mg/L，使微生物處于厭氧狀態(tài)，利用有機(jī)物碳源作為電子供體進(jìn)行充分釋磷作用；厭氧池尺寸25000×5000×5500mm（L×B×H），有效水深5m，水力停留時(shí)間6~7h，控制溶解氧＜0.5mg/L，使微生物處于缺氧狀態(tài)，利用有機(jī)碳源作為電子供體，將好氧池混合回流液中的NO2--N、NO3--N轉(zhuǎn)化為N2從而實(shí)現(xiàn)生物脫氮，同時(shí)缺氧池具備一定的有機(jī)物去除功能，減輕后續(xù)好氧池的有機(jī)負(fù)荷以利于硝化作用，最終實(shí)現(xiàn)高效生物脫氮，厭氧池與缺氧池采用大葉輪式推流器，葉輪直徑1.8，功率5.5kW，使泥水充分混合。經(jīng)缺氧后的廢水流入低氧池，低氧池設(shè)計(jì)尺寸28000×8300×5500mm，一廊道式結(jié)構(gòu)，有效水深5m，低氧池采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制溶解氧濃度0.5~1.0mg/L左右，水力停留時(shí)間為11.6h，抑制亞硝酸鹽氧化菌的活性，使得氨氧化菌得以積累，從而保證實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化反硝化。最后廢水流入好氧池，好氧池設(shè)計(jì)為兩廊道式，每個(gè)廊道28000×8300×5500mm，有效水深為5m，采用微孔曝氣，DO濃度4~5mg/L，水力停留時(shí)間23.4h，池內(nèi)污泥濃度為3800mg/L左右，對(duì)低氧池出水剩余的氨氮進(jìn)行進(jìn)一步氧化，保證出水氨氮的達(dá)標(biāo)，并且提供回流至缺氧池的的硝化液。
從A/LO/O反應(yīng)池出來(lái)的水經(jīng)過(guò)二沉池進(jìn)一步沉淀，二沉池底部污泥以80~120%外回流將污泥回流至厭氧池前端，回流污泥的主要作用是維持污泥濃度穩(wěn)定，同時(shí)對(duì)進(jìn)入?yún)捬醭氐膹U水起到一定的稀釋作用。
二級(jí)出水還可以通過(guò)進(jìn)一步的混凝沉淀、砂濾、納濾來(lái)低端回用，甚至可以再通過(guò)反滲透進(jìn)行高端回用。
整個(gè)組合工藝各工段出水水質(zhì)指標(biāo)如表2所示。
表2 某釀酒廢水組合工藝各工段出水水質(zhì)指標(biāo)
本發(fā)明在該釀酒廢水處理廠的處理效果分別為：COD去除率在98％左右，氨氮去除率在90％左右，總氮去除率約為85％左右。
綜上所述，本發(fā)明使用分點(diǎn)進(jìn)水系統(tǒng)和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥通過(guò)A/LO/O工藝來(lái)處理釀酒廢水。結(jié)果表明：該耦合工藝對(duì)釀酒廢水中CODcr，氨氮和總氮都有很好的去除效果，最終出水CODcr＜400mg/L,氨氮＜30mg/L，總氮＜50mg/L，二級(jí)出水水質(zhì)達(dá)到《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 27631-2011）；本發(fā)明改進(jìn)和優(yōu)化了現(xiàn)有釀酒廢水處理工藝，具有處理效果好、產(chǎn)泥量低、占地面積小、效果穩(wěn)定、運(yùn)營(yíng)成本低的顯著優(yōu)點(diǎn)，具有推廣價(jià)值。
本發(fā)明還可以將實(shí)施例2、3、4、5所述技術(shù)特征中的至少一個(gè)與實(shí)施例1組合形成新的實(shí)施方式。
需要說(shuō)明的是，上述實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并沒(méi)有用來(lái)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作出的等同替換或者替代，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。