申请日2020.05.21
公开（公告）日2021.02.19
IPC分类号C02F9/14; C02F3/30; C02F101/30; C02F101/38; C02F103/32
摘要
本实用新型公开了一种用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器，单独设置一个菌种富集浓缩区，通过配水板配水、导流板导流以及反射板错流作用提高固液分离效率，使得生物反应池内的污泥浓度能持续稳定达到15000～20000mg/L，污水处理负荷提高4～5倍，极大提高了单位容积内菌种对COD、氨氮的处理效率，同时菌种富集浓缩区能确保整个生物富集反应器内反硝化菌种污泥浓度的持续稳定，确保了菌种数量和菌种活性，继而使得反硝化菌能持续进行脱氮，有利于COD、氨氮、总氮等几个污染物指标有效去除，实现了各个污染物协同达标。
权利要求书
1.用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器，其特征在于：包括箱体，所述箱体沿长度方向依次设置有前置消氧区、一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区以及菌种富集浓缩区，且相邻两个区之间设有隔板进行分隔并通过过水孔实现处理废水的流动；
所述一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区在箱体的高度中部装填微生物载体填料，所述前置消氧区、一级缺氧区以及二级缺氧区的底部安装有潜水搅拌机；
所述一级好氧区和二级好氧区的底部设置曝气系统；
所述菌种富集浓缩区设有对经过前处理的废水进行导流的导流板和实现错流的反射板，并使进入菌种富集浓缩区的废水实现固液分离，污泥菌种在菌种富集浓缩区底部沉淀富集，所述菌种富集浓缩区的底部四周设置有便于污泥菌种富集浓缩的倒角，所述菌种富集浓缩区在箱体长度末端一侧设置有出水堰，所述菌种富集浓缩区的底部连接回流接种系统，用以将菌种富集浓缩区底部富集的浓缩污泥菌种回流至一级缺氧区和二级缺氧区，硝化液回流至前置消氧区。
2.根据权利要求1所述的用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器，其特征在于：所述导流板位于菌种富集浓缩区长度中间位置且与菌种富集浓缩区长度方向垂直，所述导流板从菌种富集浓缩区的顶部延伸至中部，所述反射板与导流板底端垂直连接。
3.根据权利要求2所述的用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器，其特征在于：所述导流板的高度占箱体总高度的1/3～1/2，所述反射板的宽度和箱体宽度等同，长度占箱体宽度的1/4～1/2。
4.根据权利要求1所述的用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器，其特征在于：所述富集浓缩区的顶部在过水孔下方设置有水平放置的配水板，所述配水板上均布配水孔，用于将废水均匀分配至配水板下方。
5.根据权利要求4所述的用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器，其特征在于：所述配水孔的孔径为Ф80mm，相邻两个配水孔中心间距为100mm。
6.根据权利要求1所述的用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器，其特征在于：所述菌种富集浓缩区的底部倒角为45°～75°，且底部倒角区的容积占整个菌种富集浓缩区容积的1/5～1/4。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器，其特征在于：所述微生物载体填料由亲水性聚氨酯材料制成，且填充在上下两层拦截筛网之间。
8.根据权利要求7所述的用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器，其特征在于：所述微生物载体填料单个载体规格为Ф20mm×4mm，拦截筛网孔径为15mm。
9.根据权利要求7所述的用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器，其特征在于：所述前置消氧区占箱体长度的比例为5％～10％，所述一级缺氧区占箱体长度的比例为25％～30％，所述一级好氧区占箱体长度的比例为10％～15％，所述二级缺氧区占箱体长度的比例为10％～15％，所述二级好氧区占箱体长度的比例为5％～10％，所述菌种富集浓缩区占箱体长度的比例为15～20％。
10.根据权利要求7所述的用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器，其特征在于：所述曝气系统包括风机和与风机出风口相连通的曝气管，所述曝气管设置斜向下45°的曝气孔。
说明书
用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器
技术领域
本实用新型属于水处理技术领域，具体涉及酿造行业废水生化处理技术领域。
背景技术
黄酒是世界三大发酵古酒之一，依据中国酒业协会发布的《中国酒业“十三五”发展指导意见》，到2020年黄酒行业规划产量为240万千升。根据黄酒行业协会调查，黄酒废水吨酒废水的产废水量较大，生产每吨酒约产生15～20 吨综合废水。
黄酒生产工序依次经过浸米、淋米、蒸饭、前发酵、后发酵、后压榨、煎酒、装坛等过程，在生产过程中的产生废水主要有米浆废水、前酵缸冲洗废水、带槽洗坛废水、淋饭废水、洗坛污水、杀菌污水、地面冲洗废水等，废水中富含淀粉、乙酸、醇类、糖类、蛋白质等有机物。而手工黄酒同机制黄酒相比由于工序复杂、酿造时间较长、未经勾兑等情况，产生的污染物浓度更高，对环境产生的污染危害更大。手工黄酒废水中COD含量高达5000mg/L左右，氨氮高达150mg/L左右，总氮高达200mg/L左右。手工黄酒废水存在污染物浓度较高等问题，如处理不达标将会对下游水厂及周边环境产生较大影响。而随着我国手工黄酒行业的不断发展，废水的排放量越来越大，伴随的环境污染问题也越来越突出，排放标准也逐渐严格，部分地区明确规定酿造行业执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级纳管排放标准，其中总氮执行《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T31962-2015)，排放限值≤45mg/L，严格的标准对手工黄酒废水处理提出了较大的难度。
目前处理该类废水的主要工艺有活性污泥法、MBR膜法、IC厌氧+AO法等。但是常规的改良型活性污泥法停留时间比较长、占地较大，建设成本非常高，而过高的氨氮和总氮浓度对微生物形成了抑制作用，污泥浓度难以提高，导致氨氮和总氮去除率较低。而MBR膜法工艺的效果最好，但是同样建设成本较高，同时由于黄酒废水中的活性菌种自身的特点导致其容易黏连膜丝，需要经常对膜组件进行化学清洗，另外废水中钙、镁离子在膜丝表面极容易富集结垢导致膜组件寿命较短，维护成本极高。采用IC厌氧+AO法处理，由于厌氧消耗了大量的营养元素，导致后续生化营养不足，污泥浓度较低，而反硝化工段需要足够碳源提供能量才能完成，这两个工艺段对营养源的竞争，使得工艺控制难以稳定同时对COD、氨氮、总氮等几个污染物指标有效去除。因此急需一种能快速富集污泥浓度同时经济使适用的设备或者工艺来针对手工黄酒废水的处理问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种能提高微生物菌种数量和菌种活性的用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
用于手工黄酒废水处理的高浓度生物富集反应器，包括箱体，所述箱体沿长度方向依次设置有前置消氧区、一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区以及菌种富集浓缩区，且相邻两个区之间设有隔板进行分隔并通过过水孔实现处理废水的流动；
所述一级缺氧区、一级好氧区、二级缺氧区、二级好氧区在箱体的高度中部装填微生物载体填料，所述前置消氧区、一级缺氧区以及二级缺氧区的底部安装有潜水搅拌机；
所述一级好氧区和二级好氧区的底部设置曝气系统；
所述菌种富集浓缩区设有对经过前处理的废水进行导流的导流板和实现错流的反射板，并使进入菌种富集浓缩区的废水实现固液分离，污泥菌种在菌种富集浓缩区底部沉淀富集，所述菌种富集浓缩区的底部四周设置有便于污泥菌种富集浓缩的倒角，所述菌种富集浓缩区在箱体长度末端一侧设置有出水堰，所述菌种富集浓缩区的底部连接回流接种系统，用以将菌种富集浓缩区底部富集的浓缩污泥菌种回流至一级缺氧区和二级缺氧区，硝化液回流至前置消氧区。
优选的，所述导流板位于菌种富集浓缩区长度中间位置且与菌种富集浓缩区长度方向垂直，所述导流板从菌种富集浓缩区的顶部延伸至中部，所述反射板与导流板底端垂直连接。
优选的，所述导流板的高度占箱体总高度的1/3～1/2，所述反射板的宽度和箱体宽度等同，长度占箱体宽度的1/4～1/2。
优选的，所述富集浓缩区的顶部在过水孔下方设置有水平放置的配水板，所述配水板上均布配水孔，用于将废水均匀分配至配水板下方。
优选的，所述配水孔的孔径为Ф80mm，相邻两个配水孔中心间距为100mm。
优选的，所述菌种富集浓缩区的底部倒角为45°～75°，且底部倒角区的容积占整个菌种富集浓缩区容积的1/5～1/4。
优选的，所述微生物载体填料由亲水性聚氨酯材料制成，且填充在上下两层拦截筛网之间。
优选的，所述微生物载体填料单个载体规格为Ф20mm×4mm，拦截筛网孔径为15mm。
优选的，所述前置消氧区占箱体长度的比例为5％～10％，所述一级缺氧区占箱体长度的比例为25％～30％，所述一级好氧区占箱体长度的比例为10％～15％，所述二级缺氧区占箱体长度的比例为10％～15％，所述二级好氧区占箱体长度的比例为5％～10％，所述菌种富集浓缩区占箱体长度的比例为15～20％。
优选的，所述曝气系统包括风机和与风机出风口相连通的曝气管，所述曝气管设置斜向下45°的曝气孔。
本实用新型采用的技术方案，具有如下有益效果：
在生化反应池内单独设置一个菌种富集浓缩区，通过配水板配水、导流板导流以及反射板错流作用提高固液分离效率，使得生物反应池内的污泥浓度能持续稳定达到15000～20000mg/L,污水处理负荷提高4～5倍，极大提高了单位容积内菌种对COD、氨氮的处理效率，同时菌种富集浓缩区能确保整个生物富集反应器内反硝化菌种污泥浓度的持续稳定，确保了菌种数量和菌种活性，继而使得反硝化菌能持续进行脱氮，有利于COD、氨氮、总氮等几个污染物指标有效去除，实现了各个污染物协同达标。
（发明人：梁兴飞;高丹丹;赵欢;陆和炜;刘露;冯力;佟成博;潘克散）