UASB工艺处理白酒工业废水的工程实践

UASB工艺处理白酒工业废水的工程实践

吴霞

四川省宜宾五粮液环保产业有限公司

摘要:

随着我国经济和社会的不断发展，给我国的各个行业带来了新的冲突和挑战，白酒行业的发展也日益改变，随着对白酒大量的生产，对于白酒废水的处理也成为行业发展的重要环节。为了很好的处理白酒废水的工程实践工作，必须要对工艺处理技术展开日常的探讨和管理，以便更好的推动白酒废水的工艺处理技术水平的提升。基于此，本文主要从以下几个方面来展开相关的研究和探讨，希望能够带来参考性的作用。

关键词:UASB；工艺处理；白酒废水；工程实践

引言:

我国有着白酒生产制作的悠久历史，随着白酒生产规模和数量的日益扩大，其生产制作产生的高浓度有机废水治理也成为行业关注的重点和难题。在当前白酒工业过程中为了达到更好的处理效果，降低运行成本，同时为了进一步提升日常工程实践工作，必须要充分的认识到使用UASB工艺处理方式的有效性，确实能够加强我国白酒工艺技术水平。因此，从日常工作来看，做好UASB工艺技术处理工作才是当前最重要的事情，能够推动工程实践工作的有序开展。

一、UASB工艺原理

 UASB反应器的工艺特性是反应器的上部设置气、液、固三相分离器，下部为污泥悬浮区和污泥床区。废水从反应器底部流入，向上升流至反应器顶部流出；污泥床区可以保持污泥浓度，废水中的大部分有机污染物在此被转化分解为CH4和CO2。因为沼气搅动和气泡对污泥的吸附作用，在污泥床区上方形成了一个污泥悬浮层。反应器上部的三相分离器完成气、液、固三相分离，被分离后的沼气从上部导出，污泥自动滑落到悬浮污泥层，处理出水从澄清区流出反应器。

能形成沉降性能良好、活性高的颗粒污泥是保证UASB反应器高效稳定运行的关键。颗粒污泥的粒径一般为0.1～0.2cm，密度为1.04～1.08g/cm3，具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性。一般情况下UASB反应器要培养出高浓度高活性的颗粒污泥需要1～3个月，分为启动期、颗粒污泥形成期和颗粒污泥成熟期三个阶段。

二、UASB工艺流程

UASB 由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动，形成一个污泥浓度较稀薄的混合液。污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室的沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

三、废水水质

我国白酒生产大多以高粱、小麦、玉米等作为原辅料，经过四道基本工序(原料的预处理、糖化发酵、蒸馏出酒、装瓶)酿制而成。白酒的生产工艺有固态发酵法(续渣法、清渣法、混烧法、清蒸法)半固态发酵法以及液态发酵法等。

白酒生产工艺虽有所不同但废水均属于间歇式排放。废水主要有以下几个来源：酿造车间的冷却水、蒸馏操作工具冲洗水、蒸馏锅底水、蒸馏工段地面冲洗水以及发酵池渗沥水、地下酒库渗漏水、灌装车间酒瓶清洗水以及“下沙”、“糙沙”工艺过程中原料冲洗、浸泡排放水等。白酒废水指从生产到贮存再到陈化过程中所产生的工业废水，可分为两部分：一部分为高浓度废水所含有机物质浓度非常高如蒸馏锅底水、发酵池盲沟水、蒸馏工段地面冲洗水、地下酒库渗漏水、“下沙”与“糙沙”工艺期排放水等，其COD高达100000mg/L左右，BOD5高达44000mg/L左右。但这部分的废水量很小，占废水总量不到5%。

污染严重、有机物浓度高的废水主要为蒸馏锅底水、发酵池盲沟水、蒸馏工段地面冲洗水、地下酒库渗漏水。其中蒸馏锅底水的主要有机成分为乙醇、戊醇、丙醇、丁醇、脂肪羧酸和氨基酸等；发酵池盲沟水中主要含有乙醇、戊醇、甲醇、丙醇、丁醇、脂肪羧酸、氨基酸、酯和醛等；地下酒库渗漏水中主要含乙醇、酯、脂肪羧酸、丙酸、甲醇和醛等有机物质。其中低碳醇、脂肪羧酸含量大的这部分废水可为驯化的微生物所氧化，戊醇为高度阻抗物质不能被微生物氧化。部分高浓度有机废水的水量占废水总量不到5%，其他绝大部分属于低浓度废水，应与低浓度废水分开处理后排入下一工序。

四、运行效果

根据废水处理工艺流程，需要设置水解酸化池、厌氧罐、曝气池和高级氧化。在水解酸化池中，以自然富集的形式培养微生物和细菌。因为池中有设置立体弹性填料，所以，以频繁升降水位的手段来富集酸化菌。培养约10天后，酸化菌膜便挂满了弹性填料，随之也提高了COD去除率，池中COD的去除率位于20%～30%，具有较好的效果。水解酸化池除了将废水中不溶的或颗粒较大的复杂有机物有效水解变为可溶性的简单有机物外，还提高了废水的pH值，从4.5提至5.0～5.5，这有利于下一步进行UASB工序的厌氧消化反应。

通过厌氧消化调试，富集和驯化厌氧菌。因为缺乏同种污水处理的厌氧污泥，所以一般将企业排污沟渠污泥等厌氧污泥作为该系统的厌氧消化污泥。在建造完污水处理设施以前，展开富集驯化。即在厌氧消化污泥中，定期将白酒废水加入，并搅拌，且废水量从少到多加入，并由低到高改变废水浓度，培养驯化约15天，在完成污水处理工程时，厌氧污泥的适应性和活性便可以与要求一致。接种厌氧污泥的量的体积比约为30%（固体含量为3%）。厌氧消化罐温度也随有机负荷的增加而提高，当负荷不高时，每天可升5℃，当升至30℃以后，控制升温速度为1℃/天，最终控制温度为38±2℃。

经过厌氧消化后，高浓度废水中COD去除率可达95%以上；BOD5的去除率已超过98%，大幅降低了废水的可生化性。后端配合好氧工序和高级氧化处理，可有效实现白酒工业废水的达标排放。在经UASB处理后的废水进入前，厌氧出水会在中间水池与较低浓度废水进行混合，将污水的生化性改善后，混合废水才进入好氧工序。为确保COD、总磷指标能够稳定达标，好氧工序出水将进入高级氧化工序进一步处理。最终处理效果显示，各项出水指标都在《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》（GB27631-2011）中的表1标准限值范围内。该设计已广泛应用在多家酿酒厂，运行情况显示，都与环保要求一致。

五、经济技术分析

在实际工作中，为了更好的展开对UASB技术的有效应用，积极的采取适当的方法和措施来加强对经济技术的有效分析。采用本工艺技术路线，突出了两类生化处理技术的优势：一是具有运行费用低，每吨污水的处理费为0.5元左右，厌氧阶段和好氧阶段几乎无需人工操作，操作管理方便等特点。UASB反应池前设置水解酸化、沉淀等预处理构筑物减轻了UASB反应池的处理负荷，可减少布水系统堵塞的可能性。二是采用UASB处理白酒工业，可以大幅度地减轻好氧处理阶段的负荷，降低处理设施土建投资和实际运行费用（节能）。

六、结论

根据白酒废水处理研究不难发现目前对于废水处理已经形成了完整的工艺流程，通过UASB工艺对高浓度有机废水进行处理，既能够将运行成本降低，又能回收能源，降低能源支出，大大提升了废水处理的效率，UASB工程设计可靠、先进，且合理、经济，具有显著的环境效益和社会效益。

参考文献:

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