用于工業酒精廢水處理的臭氧催化-生化聯用工藝結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及污水處理領域，具體涉及用于工業酒精廢水處理的臭氧催化-生化聯用工藝結構。
【背景技術】
[0002]酒精用途廣泛，其生產工業是我國排放污染物濃度最高的行業之一。據統計，每生產It糧食酒精，排放⑶D高達15-20t⑶D濃度高達55000mg/L左右的廢水，污染濃度極高，排放廢水同時具有粘度大、pH低、懸浮物含量高、色度高等特點。酒精主要以淀粉類谷物或植物根莖塊為原料發酵釀制而成，帶來的廢水中主要污染物為蛋白質、粗脂肪、糖類等物質，這些物質難以生物降解，限制了傳統生物法在該類廢水處理中的應用。
[0003]生物法是目前世界范圍內廢水處理成本最低的方法，可生化性差這一特點使工業酒精廢水處理難度大、成本高，成為實現工業酒精廢水高效、低成本凈化的瓶頸。研究表明，以臭氧氧化為代表的化學方法可有效分解復雜有機污染物，雖然不能將污染物徹底分解為C02和H20、從廢水中徹底去除，但可以將其轉化為小分子有機物、提升可生化性。化學法和生物法聯用工藝預期可為工業酒精廢水處理提供一種高凈化效果、低運行成本的方法。這種聯用方式可達到化學法將大分子有機污染物分解為小分子有機物，提升污染物的可生物降解性，為后續生物處理提供便利。同時，生物處理是目前世界范圍內應用最為廣泛、技術最成熟、運行成本最低的方法，與單獨的化學法或單獨的生物法相比，化學法和生物法的聯用在達到高水平凈化效果的同時，還可以顯著降低該類廢水的處理成本，經濟效益明顯。
[0004]化學法中以臭氧氧化應用較為廣泛，在處理其他工業廢水方面效果較好，但工業酒精廢水中所含發色基團多以苯環、雜環類物質化合物形式存在，空間結構更穩定，單獨臭氧氧化難以破壞其結構，對某些有機物并不能導致臭氧脫色效果不理想，且單獨的臭氧作用具有選擇性，當污染物種類繁多時，凈化效果較差，也不能夠將污染物徹底分解為無機物，其中間產物往往易再度發生生色反應，出現處理后的廢水返色問題。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于避免現有技術中的上述不足之處而提供用于工業酒精廢水處理的臭氧催化-生化聯用工藝結構。
[0006]本實用新型的目的通過以下技術方案實現:
[0007]提供了用于工業酒精廢水處理的臭氧催化-生化聯用工藝結構，其特征在于:包括依次連接的臭氧催化預處理單元、生物處理單元和臭氧催化脫色單元;所述臭氧催化預處理單元和臭氧催化脫色單元內填充有猛基催化劑;所述生物處理單元內填充有生物流化填料和工程菌種。
[0008]優選地，所述臭氧催化預處理單元包括進水口、臭氧入口、弧形泥斗和放空口 ；所述進水口設置于臭氧催化預處理單元的頂部并貫穿至其內部;所述臭氧入口位于臭氧催化預處理單元的下部;所述弧形泥斗緊鄰于臭氧入口下方并與所述放空口連接。
[0009]優選地，所述生物處理單元的頂部通過聯通管道與臭氧催化預處理單元連通，其底部通過聯通管道與臭氧催化氧化脫色單元的底部連通;所述生物處理單元的底部設置有相互連接的弧形泥斗和放空口。
[0010]優選地，所述臭氧催化氧化脫色單元設置有出水堰、臭氧入口、弧形泥斗和放空口 ；所述出水堰設置于臭氧催化氧化脫色單元的頂部;所述臭氧入口設置于臭氧催化氧化脫色單元的下部側壁上;相互連接的所述弧形泥斗和放空口設置于臭氧催化氧化脫色單元的底部。
[0011]優選地，所述生物處理單元采用泥膜共存生物強化工藝。
[0012]優選地，用于填充臭氧催化預處理單元的催化劑為錳基催化劑；用于填充臭氧催化脫色單元的催化劑為SD-頂η催化劑。
[0013]本實用新型的有益效果:
[0014](1)將臭氧催化氧化預處理、生物處理和臭氧催化氧化脫色處理依次串聯，其依據為工業酒精廢水經過臭氧催化氧化預處理后可提升廢水的可生化性，再進行生物處理，經生物處理后的工業酒精廢水有返色現象，再用臭氧催化氧化脫色進一步降低色度。
[0015](2)生物處理單元為泥膜共存生物強化工藝，即在普通生化池中投加生物流化填料和工程菌種，使優勢降解工程菌能夠存留在填料內部，不流失，保證生物量，與池中活性污泥一起構成泥膜共存體系，可使生化池污泥濃度提高8000-10000mg/L左右，遠大于普通生物池4000mg/L左右的污泥濃度，可大幅度提升生物處理的效率。
[0016](3)能方便、快速、有效地處理工業酒精廢水，經本技術方案實施處理后，C0D和色度初始值分別1700-1750mg/L、500-600倍的工業酒精廢水原水，C0D可降低90%以上，出水水質遠優于《發酵酒精和白酒工業水污染排放標準(GB27631-2011)》中的直接排放中C0D不高于100mg/L，色度不高于40倍的要求。
【附圖說明】
[0017]利用附圖對實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本實用新型的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。
[0018]圖1是本實用新型的示意圖。
[0019]其中:1-臭氧催化氧化預處理單元2-進水口，3-錳基催化劑，4-臭氧入口，5-弧形泥斗，6-放空口，7-聯通管道，8-生物處理單元，9-生物流化填料，10-臭氧催化氧化脫色單元，11-SD-頂η催化劑，12-出水堰。
【具體實施方式】
[0020]結合以下實施例對本實用新型作進一步描述。
[0021]本實用新型提供了用于工業酒精廢水處理的臭氧催化-生化聯用工藝結構，如圖1所示，包括通過聯通管道7依次連接的臭氧催化預處理單元1、生物處理單元8和臭氧催化脫色單元10。臭氧催化預處理單元1和臭氧催化脫色單元10內填充有猛基催化劑3，生物處理單元8內填充有生物流化填料9和工程菌種，在本實施例中，用于填充臭氧催化預處理單元1的催化劑為錳基催化劑3;用于填充臭氧催化脫色單元10的催化劑為SD-頂η催化劑11。
[0022]臭氧催化預處理單元1包括進水口 2、臭氧入口 4、弧形泥斗5和放空口 6。進水口 2設置于臭氧催化預處理單元1的頂部并貫穿至其內部;臭氧入口 4位于所述臭氧催化預處理單元1的下部;弧形泥斗5緊鄰于臭氧入口4下方并與放空口6連接。在本實施例中，臭氧催化預處理單元1的運行條件為:臭氧與廢水的氣水比為3:1，pH為4?6，水力停留時間為30min?50mino
[0023]生物處理單元8的頂部通過聯通管道7與臭氧催化預處理單元1連通，其底部通過聯通管道7與臭氧催化氧化脫色單元10的底部連通;生物處理單元8的底部設置有相互連接的弧形泥斗5和放空口6。在本實施例中，生物處理單元8采用泥膜共存生物強化工藝，生物處理單元8的構建是通過在普通的生化池中投加生物流化填料和工程菌種，使優勢降解工程菌能夠留在填料內部，不流失，保證生物量，與活性污泥一起構成泥膜共存體系，將生化單元中的活性污泥濃度提高150%左右，在本實施例中，采用的運行條件為:pH為6?9，氣水比為5:1，水力停留時間為36h，污泥齡為40d。
[0024]臭氧催化氧化脫色單元10設置有出水堰12、臭氧入口 4、弧形泥斗和放空口 6。出水堰12設置于臭氧催化氧化脫色單元10的頂部;臭氧入口 4設置于臭氧催化氧化脫色單元10的下部側壁上;相互連接的弧形泥斗5和放空口 6設置于臭氧催化氧化脫色單元10的底部。在本實施例中，臭氧催化氧化脫色單元10的運行條件為:氣水比為2:1，pH為6?9，水力停留時間為60min。
[0025]下面提供一個將本實用新型用于工業酒精廢水原水的實施例:
[0026]將COD為1700-1750mg/L、色度初始值為500-600倍的工業酒精廢水原水，通入臭氧催化氧化預處理單元，臭氧與廢水的氣水比為3:1，pH為4-6，停留處理30min?50min后，排出進入泥膜共存生物強化工藝，運行條件為:pH 6?9，氣水比為5:1，水力停留時間為36h，污泥齡為40d，經生物法處理后的廢水再進入臭氧催化氧化脫色處理，運行條件氣水比為2:1，ρΗ 6?9，水力停留時間為60min。
[0027]最終，出水水質的C0D<80mg/L，色度<15倍，比單獨生物法的COD和色度去除率提升了 10倍和513倍，滿足《發酵酒精和白酒工業水污染排放標準(GB27631-2011)》排放要求。
[0028]最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和范圍。
【主權項】
1.用于工業酒精廢水處理的臭氧催化-生化聯用工藝結構，其特征在于:包括依次連接的臭氧催化預處理單元(1)、生物處理單元(8)和臭氧催化脫色單元(10);所述臭氧催化預處理單元(1)和臭氧催化脫色單元(10)內填充有催化劑;所述生物處理單元(8)內填充有生物流化填料(9)和工程菌種。2.根據權利要求1所述的用于工業酒精廢水處理的臭氧催化-生化聯用工藝結構，其特征在于:所述臭氧催化預處理單元(1)包括進水口(2)、臭氧入口(4)、弧形泥斗(5)和放空口(6);所述進水口(2)設置于臭氧催化預處理單元(1)的頂部并貫穿至其內部;所述臭氧入口(4)位于臭氧催化預處理單元(1)的下部;所述弧形泥斗(5)緊鄰于臭氧入口(4)下方并與放空口(6)連接。3.根據權利要求1所述的用于工業酒精廢水處理的臭氧催化-生化聯用工藝結構，其特征在于:所述生物處理單元(8)的頂部通過聯通管道(7)與臭氧催化預處理單元(1)連通，其底部通過聯通管道(7)與臭氧催化氧化脫色單元(10)的底部連通;所述生物處理單元(8)的底部設置有相互連接的弧形泥斗(5)和放空口(6)。4.根據權利要求1所述的用于工業酒精廢水處理的臭氧催化-生化聯用工藝結構，其特征在于:所述臭氧催化氧化脫色單元(10)設置有出水堰(12)、臭氧入口(4)、弧形泥斗(5)和放空口(6);所述出水堰(12)設置于臭氧催化氧化脫色單元(10)的頂部;所述臭氧入口(4)設置于臭氧催化氧化脫色單元(10)的下部側壁上；相互連接的所述弧形泥斗(5)和放空口(6)設置于臭氧催化氧化脫色單元(10)的底部。5.根據權利要求1所述的用于工業酒精廢水處理的臭氧催化-生化聯用工藝結構，其特征在于:所述生物處理單元(8)采用泥膜共存生物強化工藝。6.根據權利要求1所述的用于工業酒精廢水處理的臭氧催化-生化聯用工藝結構，其特征在于:用于填充臭氧催化預處理單元(1)的催化劑為錳基催化劑(3);用于填充臭氧催化脫色單元(10)的催化劑為SD-頂η催化劑(11)。
【專利摘要】本實用新型公開了用于工業酒精廢水處理的臭氧催化-生化聯用工藝結構，包括依次連接的臭氧催化預處理單元、生物處理單元和臭氧催化脫色單元；所述臭氧催化預處理單元內填充有錳基催化劑；所述生物處理單元內填充有生物流化填料和工程菌種；所述臭氧催化脫色單元內填充有SD-IMn催化劑。本實用新型能方便、快速、有效地處理工業酒精廢水，具有很強的實用性。
【IPC分類】C02F103/36, C02F9/14
【公開號】CN205115236
【申請號】CN201520939009
【發明人】徐善文, 趙立軍
【申請人】盛大環境工程有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月23日