1、項目概況
國內某釀酒企業的主要產品是白酒及原酒，其生產原料為谷類等淀粉類糧食，生產方式為淀粉質原料發酵法。為了實現更好的環境、社會和經濟效益，需建設一座日處理高濃度釀酒污水400m3的污水處理站。該項目實行“清污分流”，冷卻水單獨收集循環使用，廢水主要來源于鍋底水和沖洗水。結合釀酒廢水的水質特點，工程采用UASB+A/DAT-IAT主體生化處理工藝，具有回收利用資源、處理成本較低、自動化程度高的特點。
2、廢水來源、水質及處理要求
2.1 廢水來源及特性
白酒廢水具有有機物、懸浮物含量高且可生化性高等特點，主要含有淀粉、糖類、蛋白質、纖維素等高分子有機物，廢水主要是酒精糟以及釀酒設備的清洗水和生產車間的地面沖洗水等。酒精廢水酒糟可通過固液分離后回收用作蛋白質飼料。
2.2 廢水水質
污水處理站設計進水水質指標為：CODCr=10000mg/L，BOD5=6000mg/L，SS=4000mg/L，pH=3.5~6.0。
2.3 廢水處理要求
經處理后的廢水需達到《發酵酒精和白酒工業水污染物排放標準》(GB27631—2011)表2規定的排放標準，具體指標：COD≤100mg/L，BOD5≤30mg/L，SS≤50mg/L，NH3-N≤10mg/L，TN≤20mg/L，TP≤1.0mg/L，pH=6.0～9.0，色度40倍。
3、廢水處理工藝
釀酒廢水為高濃度可生化廢水，首先必須采用厭氧處理回收沼氣資源，工程采用高效的UASB厭氧處理系統。排放標準對廢水脫氮提出了較高的要求，為保證廢水穩定達標排放，工程好氧處理采用A/DAT-IAT序批法，具有自控程度高、脫氮效果較理想等特點。
3.1 廢水厭氧處理
厭氧處理是一種經濟的處理高濃度有機廢水的方法。該工程的UASB系統由反應區、沉淀區和氣室組成。反應器由下而上分別為高濃度污泥床、相對低濃度的懸浮污泥層，污泥床和懸浮層為反應區，反應區上部布置有三相分離器。
廢水從污泥床底部進入，并與污泥床中的污泥混合。廢水中的有機物被微生物分解產生沼氣。在上升過程中，微小的沼氣氣泡合并逐漸形成較大的氣泡。由于氣泡上升引起的強烈攪拌，在污泥床上形成懸浮污泥層。沼氣氣泡、廢水和厭氧活性污泥的混合物上升到三相分離器。當氣泡升到分離器下部反射板時，被有效分離并排放到氣室。污泥和水通過通道進入三相分離器的沉淀區。在重力的作用下，上清液由沉淀區上部排出，沉淀區下部污泥沿斜壁返回反應區。在一定的水力負荷下，大多數污泥顆粒可以留在反應區，使反應區保持有高濃度的顆粒污泥。酒精廢水排水的溫度較高，可滿足中溫消化對水溫的要求。反應器污泥濃度高，平均濃度為30～40g/L，底層污泥床濃度達到60～80g/L，懸浮層濃度為5～7g/L。系統保有的污泥濃度高，使UASB反應器具有抗沖擊能力強，有機負荷高，水力停留時間較短的特點，容積負荷可達10～20kgCOD/(m3·d)，污泥床不需填充載體填料，節省了建造成本，避免了堵塞維護等問題。
3.2 廢水好氧處理
A/DAT-IAT工藝是由SBR工藝改良完善發展而來的一種污水處理工藝，其污染物質去除機理與傳統的SBR基本相同，只是構筑物的組合方式及控制不一樣。污水進入A池與回流污泥混合進行生物選擇，在DAT池進行好氧生物處理后進入IAT池。由于連續曝氣起到了水力平衡的作用，提高了整個過程的穩定性，進水過程只在A/DAT池中進行，排水過程只在IAT池中進行，進一步提高了整個生物處理系統的可調節性，有利于去除有機物。
從IAT池回流部分剩余污泥至A池，從IAT池回流部分混合液到DAT池。與其他續批處理工藝相比，A/DAT處理系統是一種更加靈活的反應器，使A/DAT池和IAT池可以保持較長的污泥齡和較高的污泥濃度，具有較強的抗沖擊負荷能力。
A/DAT-IAT系統中A池為生物選擇區，DAT池為主反應區，污水持續流入DAT池與從IAT池回流的混合液混合并連續曝氣，充分利用了活性污泥的降解作用將大部分可溶性有機污染物去除。IAT池與傳統的SBR池功能相當，區別在于采用連續進水，在IAT池通過潷水器潷除上清液同時排除剩余污泥。由于A/DAT池在調節、平衡和生物選擇進水水質方面的作用，使得進入IAT池的水質穩定，有機物負荷低，對水質變化的適應性強。此外，間歇曝氣可以形成好氧-缺氧-厭氧交替的不同環境，因此該系統同時具有去除BOD5和脫氮除磷作用。
3.3 廢水脫氮處理
在厭氧條件下，廢水中的蛋白質水解為氨基酸，然后轉化為氨氮。同時廢水中的核酸、脂肪胺、氨基糖等有機氮也轉化為氨氮，廢水中的氨氮含量迅速提高。厭氧菌自身繁殖消耗去除40%的氨氮，剩余部分氨氮在DAT-IAT池中進行去除，DAT反應池始終曝氣，廢水處于好氧生化狀態;IAT反應池曝氣、沉淀、潷水過程交替進行，廢水也處于好氧、缺氧交替狀態。在好氧條件下，廢水中的氨氮經硝化菌轉化為硝酸鹽氮，在缺氧條件下反硝化菌將硝酸鹽氮還原成氮氣，從水中分離，去除率可達95%。
厭氧-缺氧-好氧的環境使本污水系統具有較好的脫氮效果，并且工藝設計潷水率很低，總水力停留時間達到32h，能夠取得較好的脫氮效果。
3.4 廢水處理工藝流程(見下圖)
4、廢水處理工程主要內容
4.1 柵網、柵網井
設計采用篩網去除進水中的雜物，避免堵塞水泵及影響后續處理系統，柵網置于柵網井中，柵渣定期裝車外運做飼料。設人工柵網1套，柵孔20目，柵寬1000mm，材質為304SS，柵網井尺寸為2.5×1.0×2.0m3。
4.2 事故池
用于儲存事故排放廢水，正常工況下空置。設事故池1座，池體尺寸為10.0×10.0×3.5m3，有效容積為300m3，配置事故污水提升泵1臺，單機流量為15m3/h，電機功率為0.75kW。4.3 初次沉淀池
酒精廢水中的懸浮物通過加入混凝、絮凝劑進行沉淀去除。沉淀物中含有大量可做飼料的殘渣需加以回收。設計沉淀池1座，尺寸為8.0×4.0×3.5m3，有效容積為96m3，HRT為4h，池內配置污泥提升泵2臺(1臺備用)，單機流量為6.0m3/h，電機功率為2.2kW。
4.4 污泥濃縮池
用于貯存沉淀池沉渣，尺寸為8.0×4.5×3.5m3，有效容積為108m3，配置40m2板框壓濾機1臺，電機功率為1.5kW，污泥螺桿泵1臺，單機流量為5.0m3/h，電機功率為2.2kW。
4.5 一級水解調節池
由于廢水水質水量變化較大，設置調節池以均質均量，并用穿孔管間斷曝氣攪拌。設一級水解調節池1座，尺寸為10.0×8.0×3.5m3，有效容積為240m3，水力停留時間為12h。
4.6 二級水解調節池
起預酸化作用。設二級水解調節池1座，尺寸為10.0×8.0×3.5m3，有效容積為240m3，水力停留時間為12h。設提升水泵2臺(1臺備用)，單機流量為20m3/h，電機功率為3.7kW。
4.7 UASB反應器
采用中溫厭氧消化，設計有機負荷為5kgCOD/(m3·d)，該處理工段可去除廢水中80%以上有機物。主要設計參數：UASB反應器1套，玻璃鋼防腐處理，尺寸為8.0×8.0×11.0m3，有效水深為10.0m，有效容積為640m3，有機負荷為5kgCOD/(m3·d)，水力停留時間為32h，沼氣產率為0.4m3/kgCOD。配套沼氣收集系統一套。
4.8 厭氧沉淀池
設沉淀池1座，沉淀UASB出水，將污泥回流到UASB池，尺寸為4.0×4.0×5.0m3，有效容積為72m3，設置2臺污泥回流泵(1臺備用)，單機流量為6.0m3/h，電機功率為2.2kW。
4.9 A/DAT-IAT池
該工程建設一座A/DAT-IAT池，A/DAT池連續運行，IAT池運行周期為8h、進水1.5h、曝氣4h、沉淀1.5h、潷水1h，不設閑置時間。A/DAT-IAT池主要設計參數：A池1座，尺寸為6.0×4.0×5.0m3，有效容積為108m3，內設推流攪拌器2臺，電機功率0.37kW。DAT-IAT池1座，尺寸為20.0×5.0×5.0m3，有效容積為450m3，氣水比為90:1，污泥負荷為0.1kgBOD/kgMLSS·d，混合液濃度3500mg/L，總停留時間為27h，配套變頻鼓風機2臺(1臺備用)，供風量為12m3/min，升壓為49kPa，電機功率為15kW，泵形潷水器1臺，潷水量為160m3/h，電機功率為5.5kW。潷水率為25%，回流泵2臺(1臺備用)，單機流量為18m3/h，電機功率為1.5kW。污泥回流泵2臺(1臺備用)，單機流量為10m3/h，電機功率為0.75kW。
4.10 潷水池
設潷水池1座，尺寸為5.0×4.0×5.0m3，有效容積為90m3，內設清水提升泵2臺(1臺備用)，單機流量為16m3/h，電機功率為1.5kW。
4.11 氣浮機
配置氣浮機1套，電機功率為5.5kW。
5、總結
工程建設期間，企業采取了完善的清污分流，保證了廢水站水質的穩定性，使污水處理運行有了良好的保證。
采用UASB工藝，厭氧處理能耗低，系統產生了較穩定的沼氣，減少了企業鍋爐燃氣使用量，節約了大量的運行成本和生產成本。UASB池采用完善的防腐處理，運行多年來防腐層一直完好，未見剝落，確保了工程主體的使用年限。
系統設計采用了較低的設計負荷，留有較大的提升空間，多年來一直穩定運行。
系統自動化程度較高，通過水位、堿度、溶解氧等在線監測實時調整系統運行參數，僅需酒廠原有的檢修人員對污水站定期巡檢，系統運行多年來，因采用負荷較低，一直不需排泥而保證了污水處理廠的穩定達標排放。
污水站廢水具有弱酸性特征，在運行初期，需要通過出水回流來中和廢水的酸度。運行穩定后，系統緩沖能力增強，可不再回流。生產淡季廢水量過小時，適當投加片堿以維持系統堿度，防止系統酸化，保持系統穩定性。(來源：廣東省環境保護產業協會，中國環境保護產業協會)
