[發明專利]一種白酒廢水傳統處理過程中強化去除并回收氮磷的方法

有效

• 申請號: 201410006438.0
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN103708596A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 杜冬云;葉恒朋;楊文斌;孫杰;占偉
• 申請（專利權）人: 中南民族大學
• 主分類號: C02F1/66
• 分類號: C02F1/66;C02F9/14
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 余曉雪;王敏鋒

技術領域

本發明涉及節能減排、廢物回收利用及資源化處理技術領域，具體涉及一種白酒廢水傳統處理過程中強化去除并回收氮磷的方法。

背景技術

我國的白酒原料大多以小麥、玉米、高粱為主。生產過程主要包括原料的處理、發酵、蒸餾和包裝四個步驟，平均每生產1t酒精產生廢水8-15t。蒸餾過程產生的廢水是白酒釀制廠污染的主要的來源，其水質一般特點是高溶解固體負荷（其中50%是還原糖）、高灰分、高溫度、低pH和高含量的有機物和無機物。酒廠廢水難以處理，廢水中由于含有氨基、羰基反應所產生的棕色的聚合物、類黑精等。這些化合物抗氧化性能強，其毒性可以阻礙典型廢水處理工藝中的微生物正常生長而無法被生物降解直接排放進去環境中。除了類黑精類化合物外，廢水中存在的難降解化合物還有焦糖、各種各樣的糖分解產物、花青素、丹寧酸和不同的異生物質化合物。廢水還含有難聞的氣味，引起這些氣味的則是蒸餾過程未被完全分解的甲基吲哚、吲哚及硫磺化合物。酒廠廢水直接排放入環境中污染性和危害性極大。

若氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體，會引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡。水體出現富營養化現象時，浮游藻類大量繁殖，形成水華（湖泊）、赤潮（海洋）。因此，必須對氮磷污染物進行有效去除。在我國環太湖地區、云南滇池等區域，建立了較國家標準更嚴格的氮磷排放標準。

傳統的白酒廢水處理工藝流程為：

白酒廢水→格柵→混凝→初沉池→加藥反應→氣浮池1→厭氧（UASB）→好氧→二沉池→加藥反應→氣浮池2→過濾→出水

一般情況下，白酒廢水初始污染物濃度為總氮150-220mg/L，總磷90-130mg/L。因傳統的白酒廢水處理工藝對氮磷去除率較低，故需對氮磷進行強化去除。

在城市生活廢水處理過程中，一般可用A²/O工藝同步脫氮除磷。但是因白酒廢水COD含量較高，一般達到7000～10000mg/L，廢水處理多采用UASB的厭氧工藝，如果按照傳統的A²/O工藝同步脫氮除磷，要將二沉池污泥回流到厭氧池，這將嚴重破壞UASB的顆粒污泥活性，影響對COD的去除。

因此，如何高效地去除白酒廢水中的氮、磷，并進行資源化回收的技術研究是國內外科研工作者、工程技術人員所研究的熱點之一。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供了一種全新的白酒廢水傳統處理過程中強化去除并回收氮磷的方法。其工藝原理是在白酒廢水傳統處理工藝設備的厭氧池出水后、好氧池進水前依次設置一個反應池和一個沉淀池，按一定比例投加氧化鎂或氫氧化鎂，生成磷酸銨鎂沉淀，實現對氮磷的強化去除，降低進好氧池的廢水的氮磷負荷，并實現了對氮磷進行資源化回收。

本申請發明人的團隊在本領域有著多年的研究工作基礎，在此之上，再結合大量創新性的試驗摸索，最終獲得了如下技術方案：

一種白酒廢水傳統處理過程中強化去除并回收氮磷的方法，其步驟如下：

（1）在白酒廢水傳統處理工藝設備的厭氧池出水后、好氧池進水前依次設置一個反應池和一個沉淀池，并將白酒廢水傳統處理過程中生物污泥機械脫水后的濾液回流至厭氧池出水后新設置的反應池內，與厭氧池出水混合；

所述反應池內設置攪拌機，所述沉淀池表面負荷為0.8～1.0m³/m²·h。

（2）反應池內攪拌機攪拌轉速設置為60～90rpm，向反應池內依次投加如下藥劑：氧化鎂（或氫氧化鎂）、氫氧化鈉和陽離子型聚丙烯酰胺；

其中，氧化鎂或氫氧化鎂的投加量以鎂元素計量，投入反應池的鎂元素與反應池廢水中磷元素的摩爾比為（1.1-1.3）：1；

氫氧化鈉的投加量為30-50mg/L；

陽離子型聚丙烯酰胺的投加量為5-8mg/L；

投藥完后，反應15-20min；

反應池出水進入沉淀池，沉淀池出水進入好氧池；

（3）將沉淀池污泥脫水，得磷酸銨鎂（鳥糞石），氮、磷得以資源化回收。

實驗結果如下：

采用以上強化去除并回收氮、磷的方法，進好氧池的廢水（即沉淀池出水）的氮、磷負荷分別下降了50～70%，90～95%（較白酒廢水傳統處理工藝）。

步驟（3）所得磷酸銨鎂的純度為85～95%（干基，質量百分含量）。

與現有技術相比，本發明的從白酒廢水傳統處理過程中強化去除并回收氮、磷的方法具有如下優點：