一种酿酒废水的资源化处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及废水处理技术领域，具体涉及一种酿酒废水的资源化处理工艺。本发明专利技术提供的酿酒废水的资源化处理工艺，包括：废水依次经过定向酸化、一级过滤、调理、氮磷回收、二级过滤、碳源浓缩。本发明专利技术针对酿酒废水的水质特点，结合现有水处理工序的各自特点，组合设计了酸化

【技术实现步骤摘要】
一种酿酒废水的资源化处理工艺


[0001]本专利技术涉及废水处理
，具体涉及一种酿酒废水的资源化处理工艺。

技术介绍

[0002]酿酒废水中残留有较高浓度的乙醇，乳酸、短链脂肪酸等有机碳，同时富含氮磷元素，基于其水质特点，目前酒厂废水的主流处理方法有好氧、厌氧+好氧两种工艺。
[0003]好氧工艺主要包括A/O、A/A/O、SBR、接触氧化、氧化沟等好氧生物处理工艺，通过好氧微生物可使有机物转化为CO2排入大气，氮元素则通过硝化反硝化形成N2排入大气，P元素则通过化学除磷排泥进入污泥处理处置系统。好氧工艺虽然能够实现酒类废水的达标排放，但其运行成本高，停留时间长，C\N\P元素无法实现资源化回收，CO2排入大气增加了温室效应，不属于碳减排工艺。
[0004]厌氧+好氧工艺是UASB/EGSB/IC等厌氧消化工艺与上述好氧工艺相结合的技术。废水首先通过厌氧消化将有机碳转化为甲烷，甲烷净化后可作为清洁燃料或用于发电，实现有机碳的资源化利用；消化液则通过鸟粪石回收氨氮和磷后；过滤液进入好氧处理工艺，好氧生物处理后达标排放。厌氧+好氧工艺虽然能够实现有机物甲烷化和鸟粪石回收氮磷，但甲烷产率较低，只能部分回收有机碳，其余部分仍是转化为CO2排入大气，而回收的鸟粪石MgNH4PO4·
6H2O的纯度较低，一般纯度仅在60
‑
75%，资源利用难度较大。
[0005]近年来有研究表明，可利用纳米膜+反渗透膜技术处理酿酒废水，可提高碳源回收率，但该技术无法实现氮磷的回收，还需要进行二次处理，导致废水总体处理成本较高；而且，回收的碳源中有机物分子量较大，不易被微生物降解，不属于优质碳源。
[0006]因此，寻找一种成本相对较低、处理时间相对较短、C\N\P元素的回收率及资源利用率相对较高的酿酒废水的处理工艺，具有重要的意义。

技术实现思路

[0007]针对上述酿酒废水的各处理工艺中存在的问题，本专利技术提出一种新的酿酒废水处理工艺。该工艺具有成本相对较低、处理时间相对较短、C\N\P元素的回收率及资源利用率相对较高的优点，且所回收碳源属于优质碳源，解决了现有酿酒废水处理存在的问题。
[0008]第一方面，本专利技术提供的酿酒废水的资源化处理工艺，包括：废水依次经过定向酸化、一级过滤、调理、氮磷回收、二级过滤、碳源浓缩。
[0009]本专利技术针对酿酒废水的水质特点，结合现有水处理工序的各自特点，组合设计了酸化
‑
过滤
‑
调理
‑
氮磷回收
‑
过滤
‑
碳源浓缩这一工艺，通过各工序的相互配合，实现以相对较短的流程和处理时间，显著提高C\N\P元素的回收率，并获得资源利用率较高的碳源和鸟粪石。
[0010]进一步地，所述定向酸化过程中，投加活化产酸菌，控制所述活化产酸菌的投加量为500
‑
1000g/t，起到将大部分大分子有机物转化为小分子甲酸、乙酸、乙醇等有机物的作用；同时控制体系的pH6
‑
6.5，温度为35
‑
40℃，以确保活化产酸菌的活性，得到以乙醇和乙
酸为主的酸化产物，小分子酸化产物属于可降解性非常高的高效碳源，因此有效提高了回收碳源的品质。
[0011]进一步地，所述一级过滤用于去除水解酸化液中的固体杂质；所得固体杂质可用于发酵/热解/焚烧等处置。
[0012]进一步地，所述调理包括一级调理和二级调理。
[0013]其中，所述一级调理中，在线投加磷酸，用以去除滤液中的碳酸，从而更有助于提高后续鸟粪石的纯度，同时反应生成的少量CO2被捕集，符合碳减排工艺。去除碳酸的反应机理为：2H3PO
4 +CO
32
‑ꢀ
→
2H2PO4‑ + H2O + CO2。
[0014]其中，所述二级调理中，投加氯化铵或磷酸钠，使滤液中铵根与磷酸根的摩尔比为1:1；同时调节滤液的pH值在9
‑
11之间。所述氯化铵或磷酸钠的投加可根据铵根浓度和磷酸根浓度的在线检测结果而定。而pH值可通过氢氧化钠调节。
[0015]进一步地，在上述各步骤的协同作用基础上，在所述氮磷回收步骤中投加复合镁盐，沉淀得到纯度较高的鸟粪石，其资源利用程度高，将其回收并进一步利用。因此所述氮磷回收的过程实质为鸟粪石的制备过程。
[0016]所述鸟粪石制备的反应机理如下：Mg
2+
+PO
43
‑
+NH
4+
+6H2O
→
MgNH4PO4·
6H2O
↓
Mg
2+
+HPO
42
‑
+NH
4+
+6H2O
→
MgNH4PO4·
6H2O
↓
+H
+
Mg
2+
+H2PO4‑
+NH
4+
+6H2O
→
MgNH4PO4·
6H2O
↓
+2H
+
H
+
+OH
‑
→
H2O其中，所述复合镁盐中Mg：NH
4+
：PO
43
‑
的摩尔比为（1
‑
1.5）:1:1。所述复合镁盐可选自常用镁盐，例如氧化镁，氯化镁，硫酸镁等。
[0017]其中，所述鸟粪石的制备过程中，搅拌速度为50
‑
150r/mim，时间为30
‑
35min。
[0018]进一步地，所述二级过滤采用微滤/超滤组合，分离后得到固体鸟粪石沉淀物，滤液进入碳源浓缩工序。
[0019]进一步地，在上述各步骤的协同作用基础上，通过在所述碳源浓缩中采用反渗透膜/膜蒸馏/膜气化等方式，分离得到高品质浓缩的复合碳源和标准排放水；所得复合碳源为富含2
‑
4个碳原子的短链有机物，其COD可达到15万
‑
60万mg/L。所述短链有机物包括甲酸、乙酸、乙醇，丙酸，丁酸等。
[0020]本专利技术中，酿酒废水的水质指标范围如下：
第二方面，本专利技术还提供实现上述资源化处理工艺的装置，包括：沿水流方向依次连通的定向酸化反应器，一级过滤装置，多级自动调理装置，反应装置，二级过滤装置，碳源膜浓缩装置；其中，所述一级过滤装置采用滤布过滤器；所述多级自动调理装置包括一级自动调理装置和二级自动调理装置；其中一级自动调理装置的CO2排放口连接捕集装置。
[0021]所述反应装置用于回收氮磷元素；所述二级过滤装置包括微滤/超滤组合装置，以及与其连接的离心分离装置；所述离心分离装置的沉淀排放口、反应装置的沉淀排放口与鸟粪石收集装置连接。
[0022]所述碳源膜浓缩装置包括反渗透膜/膜蒸馏/膜气化装置，及与其连接的碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酿酒废水的处理工艺，其特征在于，包括：废水依次经过定向酸化、一级过滤、调理、氮磷回收、二级过滤、碳源浓缩。2.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述定向酸化过程中，投加活化产酸菌；所述活化产酸菌的投加量为500
‑
1000g/t。3.根据权利要求2所述的处理工艺，其特征在于，所述定向酸化过程中，控制体系的pH6
‑
6.5。4.根据权利要求3所述的处理工艺，其特征在于，所述调理包括一级调理和二级调理；所述一级调理中在线投加磷酸用以去除滤液中的碳酸，所生成的CO2被捕集；所述二级调理中投加氯化铵或磷酸钠，以使滤液中铵根与磷酸根的摩尔比为1:1。5.根据权利要求4所述的处理工艺，其特征在于，所述二级调理中，调节滤液的pH值在9
‑
11之间。6.根据权利要求5所述的处理工艺，其特征在于，所述氮磷回收步骤中投加复合镁盐，沉淀得到鸟粪石；所述复合镁盐中Mg：NH
4+
：PO
43
‑
的摩尔比为（1
‑
1.5）:1:1。7.根据权利要求6所述的处理工艺，其特征在于，所述氮磷回收步骤中，搅拌速度为50...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪翠萍，陈凯华，潘建通，迟金宝，郑淑文，张雷，黄文涛，朱琳琳，李仕伟，张阳阳，
申请(专利权)人：北京博汇特环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：