本文针对某运行处理效果较差的白酒酿酒废水处理厂工艺改造进行分析，确定采用“格栅 + 浅层气浮池 +磁混凝沉淀池 + 酸化均质池 + 一级厌氧塔 +EGSB 厌氧塔 + 厌氧斜管沉淀池 +AO-MBR 池 +Fenton 高级氧化池 +BAF 池”的高效处理工艺，在改造投资较少的情况下，能够实现污水的达标排放，有效改善周边水环境质量。
关键词 ：
酿酒废水 ；EGSB ；污水处理工艺改造 ；AO-MBR 池
1 污水厂现状
问题根据现场调研，目前该白酒废水处理厂的实际处理规模为 1000 ～ 1500t/d，实际处理规模无法达到设计规模要求。实际进水水质与设计水质相差较大，特别是 COD、TN 和TP 均远高于设计值。
1 污水厂现状
问题根据现场调研，目前该白酒废水处理厂的实际处理规模为 1000 ～ 1500t/d，实际处理规模无法达到设计规模要求。实际进水水质与设计水质相差较大，特别是 COD、TN 和TP 均远高于设计值。
2 运行现状分析
2.1 各单元COD去除效果
选取 7～ 9月分析监测数据分析各单元 COD 去除效果，平均去除率为 15.4%，去除效果较差，详细数据见表 1。
2.2 COD和BOD总去除效果分析
COD 和 BOD 总去除效果见表 2，去除效果较差，各项指标都不能达标排放。
2.3 氮磷去除效果分析（详见表3）
3 白酒酿酒废水处理工艺分析
3.1 酿酒废水特征分析
与普通酿酒废水相比，酱香型白酒因为生产工艺的不同，其废水排放特征具有鲜明的特点。由于经历了多次蒸煮和发酵，其废水产生量是普通白酒生产废水的 2 ～ 6 倍，生产每 t 白酒产生 50 ～70t 废水。其废水排放随着生产周期的进行而波动，水量水质变化幅度较大，一般来说每年 5 ～ 7月是废水排放的高峰期。此外，不同酒厂的原料和生产工艺也有较大差别，采用传统工艺的捆子酒废水排放量较少，污染物浓度较低 ；碎沙酒和翻沙酒产酒率更高，但酒的品质差，污染物浓度也较高 ；窜烧酒品质最差，污染物浓度最高。近年来，一些采用传统工艺的酒厂发现出酒率有所降低，为了提高出酒量，在生产中增加了酒曲的投加量，导致废水氮磷浓度显著升高，处理难度加大。
3.2 酿酒废水处理技术路线分析
酱香型白酒生产废水有如下特性 ：
①水体中有机物含量高且水质不稳定 ：本项目进水 COD ＞ 10000mg/L，氨氮＞ 150mg/L，总氮＞ 300mg/L，总磷＞ 100mg/L，属高浓度有机废水，水量水质随着生产周期的进行而波动，变化幅度较大，一般来说每年 5 ～ 7 月是废水排放的高峰期。
②废水可生化性虽然较高但仍存在不可生化降解物质 ：白酒废水主要来源于粮食发酵，污水中 COD 的主要成分为小分子有机物，生物降解性好，污水 B/C 比较高，但有部分有机物不可生化降解或在生化处理过程中会转化产生生物代谢终产物等难降解或不可降解的有机物（如投加糖化酶产酒精后其代谢产物难于生化降解），从而导致废水处理过程中 B/C 值越来越小，无法生化降解。
3 污水处理要求高。本项目要求出水 COD ＜ 50mg/L，BOD ＜ 20mg/L，TN＜ 15mg/L，TP ＜ 0.5mg/L。尽管该工程废水易进行生物化学处理，但出水的水质要求较高，且进水的有机物难以生物降解，在处理过程中，特别是当 COD值低于 150mg/L 时，继续降解难度较大。
④进水中含有大量高粱壳、酒糟、粮食碎屑、糊精等悬浮物和胶体物质，如不去除会影响后续的生化系统处理效果。
本项目的工艺设计重点是将较高浓度的有机物、TN、TP等指标经济高效地降低到出水水质要求，目前类似的白酒生产废水处理一般采用“前处理 - 厌氧 - 好氧 - 深度处理”的多级处理技术路线。其中，前处理采用的工艺包括调节、格栅、筛网过滤、混凝沉淀、气浮等 ；厌氧处理采用的工艺包括UASB、EGSB、IC、水解酸化等 ；好氧处理工艺包括 AAO、多级 AO、Bardenpho、接触氧化、SBR、CASS、MBR 等 ；深度处理工艺包括二级混凝沉淀、BAF、炭滤、超滤、纳滤、臭氧氧化、Fenton 等。酱香型白酒生产废水有其特性，需针对其特性将各种处理工艺方法进行优化组合，以形成最佳处理工艺路线。
4 工艺设计
4.1 工艺改造设计
项目采用的预处理的物化单元改造方案为：“集水池 +浅层气浮池 + 磁混凝沉淀池 + 调节池”的二级物化反应工艺，新增加浅层气浮机整套设备和磁分离机设备 ；厌氧生化单元改造方案为：新增加 2 套厌氧 EGSB反应器的优化改造方案。
原有的 MIC 作为一级厌氧处理单元，与新增加的 2 套厌氧EGSB 反应器串联 ；好氧单元改造方案为：MBR 工艺，扩建的 AO池采用钢结构一体化设备来建设； 深度处理工艺改造方案 ：在原 BAF 后新增 Fenton 反应工艺，Fenton 反应塔出水接二级沉淀反应池，BAC 改为 BAF，滤料改为陶粒，流程为：臭氧接触氧化池 - 一级 BAF-Fenton 反应池 -二级反应沉淀池 -二级 BAF- 出水。总工艺处理流程见图 1。
4.2 工艺单体设计
4.2.1 格栅和集水池
原废水管道分南北两条管道进入污水站，北向管道进入现有集水池、南向管道进入现有调节池，现将南向管道的废水也接近集水池，废水先统一收集至集水池。
设计水量 2000m3/d，L×B×H=6.0m×4.0m×4.5m，有效容积 96m3，停留时间 1.1h。配备设备 ：机械格栅，设 1台，功率 1.1kW；提升泵流量 50m3/h，扬程 ：14m，功率 4kW，3 用 1 备 ；浮球波位计设 1 套。
4.2.2 浅层气浮池
新增一台气浮池，最高处理负荷是平均负荷的 2～ 3 倍，设计水量 2000m3/d（最高瞬时小时水量 160 ～ 255m3/h），D×H=11.0m×1.1m，表面负荷 1.7～ 2.7m3/m2·h。配套设备，加压提升泵流量 45m3/h，扬程 38m，功率 11kW，2 用1 备 ；空压机利用原有。
4.2.3 磁混凝沉淀池
利用原有反应沉淀池改造，设计水量 2000m3/d（最高瞬时小时水量160～255m3/h），L×B×H =13.0m×10.0m×5.5m。设有混凝反应池、絮凝反应池、物化沉淀池，其中混凝反应池投加药剂 PAC、磁粉，有效容积 20m3，停留时间 15min，配有反应搅拌机 1台，功率 1.5kW；絮凝反应池有效容积 20m3，停留时间 15min，配有反应搅拌机 1 台，功率 1.5kW；物化沉淀池表面负荷 2.0 ～ 3.2m3/(m2·h)，配有磁分离机 1 套，磁选区磁场强度 4000GS，主电机功率 1.5kW，物料提升泵2 台，流量 10m3/h，扬程 10m，功率 0.75kW，1 用 1 备。
4.2.4 酸化均质池
利 用 原 有 调 节 池 ，设 计水 量 2000m3/d，L×B×H=14.3m×11.6m×5.5m 有效水深 5.0m，有效容积 830m3，停留时间 10h。配有提升泵流量 55m3/h，扬程 22m，功率7.5kW，2 用 1 备 ；电磁流量计 2 台，口径 DN125 ；浮球液位计 1 套，测量范围 0 ～ 9m ；潜水搅拌机 4 台，功率 4kW。
4.2.5 一级厌氧池
利用原有 MIC 塔，作为后续新增 EGSB 厌氧塔的预处理工序，设计水量 2000m3/d，D×H=φ8.0m×20m，有效容积1900m3，停留时间 22.5h。配有水封罐 2 套、三相分离器、布水系统、设备本体管道、爬梯护栏各 2 套，循环水泵 2 台，流量 85m3/h，扬程 8m，功率 4.0kW。
4.2.6 EGSB厌氧反应罐
新 增 EGSB 厌 氧 反 应 罐 2 套，设 计 流 量 2000m3/d，D×H=φ11.5m×18.0m，有效容积 3633m3，停留时间 43.6h，COD负荷 5.9kg/m3·d。配有水封罐、三相分离器、布水系统、设备本体管道、爬梯护栏各 2 套，沼气燃烧系统沼气产量 700m3/h，循环水泵流量 85m3/h，扬程 8m，功率 4.0kW，2 用 1备。
4.2.7 厌氧斜管沉淀池
新增构筑物，采用斜管沉淀池的工艺形式。厌氧反应器由于运行负荷高，产气量大，会造成厌氧出水中附带部分厌氧污泥，通过化验检测如果跑出的是活性高的厌氧污泥，为防止厌氧污泥流失，故增加沉淀池分离回收厌氧污泥。如果跑出的污泥是活性低的老化污泥，则经过沉淀池分离后直接排入污泥池处理。
设计水量 2000m3/d，L×B×H=11.5m×3.0m×6.0m，有效容积 3633m3，停留时间 43.6h，表面负荷 1.4m3/m2·h，配有斜管填料 60m2 ；污泥回流泵流量 30m3/h，扬程 18m，功率 4.0kW，2 用 1 备 ；自动阀 6 台。
4.2.8 AO-MBR池
利用原有生化池改造，AO 反应池处理量 1200m3/d，MBR膜系统设计过水量 2000m3/d，设有缺氧池、好氧池、MBR 池及 MBR 清水池，其中缺氧池L×B×H=18m×6.0m×5.5m，超高 0.5m，有效容积 540m3，停留时间 10.8h，配有潜水搅拌机 3 套 ；好氧池L×B×H=18m×15.75m×5.5m，超高 0.5m，有效容积 1555m3，停留时间 31.1h，配有曝气系统 1 套，潜水推流器 4 套。
MBR 池L×B×H=12.0m×12.0m×5.5m，超高 0.7m，有效容积 677m3，停留时间 13.5h，配有曝气系统 1 套，混合液回流泵流量 450m3/h、扬程 0.8m、功率 4kW、3 用 1 备，产水泵流量 45m3/h、扬程 12m、功率 3.7kW、2 用 1 备，反洗泵流量 70m3/h、扬程 8m、功率 3.7kW、1 用 1 备，MBR 膜 1 套、材质 PVDF；MBR 清水池，L×B×H=4.6m×2.3m×7.75m，有效容积 65m3，停留时间 1.3h。配有反洗泵流量 70m3/h，扬程 8m，功率 3.7kW，1 用 1 备。
4.2.9 AO一体化反应池
该系统包括缺氧、好氧段和澄清段，与上一组 AO-MBR系统并联使用，确保应对浓度多变的来水水质。设计水量800m3/d，D×H=φ25.0m×6.0m，有效容积 2000m3，停留时间 2.5d，污泥浓度 4000mg/L。配有曝气系统、自动回流系统、高效分离系统、MBBR 填料、碳源加药装置、内部管材、管件各 1 套。
4.2.10 Fenton氧化池
设 计流 量 2000m3/d，Fenton 加药反应池 1、2 均由原 BAF 池改造，L×B×H=4.7m×3.7m×6.9m，有效水深6.0m，投加药剂酸、硫酸亚铁，有效容积 104m3，停留时间75min。1 池配有 pH 仪表 1台，反应搅拌机 1台，功率 4kW，曝气搅拌穿孔管 1 批 ；2 池配有 ORP 仪表 1台，反应搅拌机1台，功率 5.5kW，曝气搅拌穿孔管 1 批。
pH 调节池 L×B×H=2.0m×2.0m×5.5m，投加药剂液碱，有效容积 20m3，停留时间 14min，配有 pH 仪表 1 台，反应搅拌机 1台，功率 4.0kW。絮凝反应池 1 座，投加药剂PAM，有效容积 20m3，停留时间 14min，配有反应搅拌机 1台，功率 4.0kW。物化沉淀池 1 座，表面负荷 0.98m3/m2.h，配有刮泥机 1台，排泥泵 2 台。
4.2.11 BAF池
由原 BAC 池改造，作为末端水质把关措施，可过滤去除部分 SS 和氧化 COD、氨氮，确保水质达标排放。设计水量2000m3/d，L×B×H=4.0×3.7×6.9m，有效容积 136m3，停留时间 4.4h，过滤速度 3m/h。配有曝气系统、高效滤料各 1 套。
5 结语
通过“格栅 + 浅层气浮池 + 磁混凝沉淀池 + 酸化均质池+ 一级厌氧塔 +EGSB厌氧塔 +厌氧斜管沉淀池 +AO-MBR池 +Fenton 高级氧化池 +BAF 池”，投资较为节省，施工工期较短，且出水达标率高，是目前较稳妥可行的改造方案。
原标题：白酒酿酒废水处理厂工艺改造与扩建设计分析
原作者：赖建平
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