白酒企业锅底水、窖底水厌氧消化及沼气回收的特性研究

【摘要】：白酒废水是一种色度深、水质水量变化浮度较大、不间断排放的易降解的高浓度有机废水。据分析，每生产1吨65%vol白酒，约耗水60吨，产生废水48吨，排污量很大。在我国，白酒废水治理设施运行较为正常的企业是少数规模化的大型公司，建有回收利用厌氧过程所产沼气装置并不多见，而一批小酒厂基于产气量小、回收利用困难的实际，废水不治理或不达标直接排放的情况还大量存在。国家目前并未对中小型酒厂做出强制性的回收利用厌氧过程所产甲烷的规定，但鼓励回收沼气“用于厌氧换热的热源或供给动力锅炉直接燃烧”，同时，近年来随着白酒行业的迅猛发展，其对环境的影响越来越严重。因此，探讨中小型酒厂废水的综合利用，对推动白酒行业的节能减排工作有着重要意义。 作者注意到，在当前整体上对中小型白酒企业高浓度有机废水的性质、处理方法和厌氧产甲烷回收利用缺乏研究的同时，更缺乏针对不同香型的酒厂因工艺过程的差异而引起废水性质的个性差异以及在废水处理方面应采用的优化措施的实验研究，本文在介绍酱香型白酒和清香型白酒的生产工艺、废水来源及其性质特点的基础上，对二者的厌氧产甲烷特点进行了比较研究，筛选出酱香型白酒废水和清香型白酒废水厌氧处理的最优操作条件，并对其进行了对比分析，说明造成不同处理效果的原因，并提出优化的处理工艺，为白酒废水的处理提供实验依据。 研究工作选用贵州省仁怀市茅台镇某小型酱香型白酒企业和大冶市某中型清香型白酒企业的锅底水与窖底水及此两种废水的的混合液分别进行了条件试验和对比分析，分析了酱香型白酒废水和清香型白酒废水厌氧发酵回收沼气的差异。实验结果表明，中小型酱香型白酒企业，无论是中温厌氧还是高温厌氧，锅底水单独处理效果均优于窖底水单独处理；高温条件厌氧效果普遍好于中温；在单独厌氧处理的高温条件、中温条件下，酱香型白酒锅底水处理效果优于清香型白酒，酱香型白酒窖底水的处理效果也优于清香型白酒；酱香型白酒两种废水的混合样处理效果优于单一废水的处理，锅底水与窖底水体积比为5：1时、进水COD浓度调整为24000mg/L时，COD去除效果最佳，厌氧产甲烷达最佳境况；清香型白酒废水，锅底水与窖底水体积比为5：1，进水COD为22000mg/L达最优处理效果，同样优于该香型白酒锅底水、窖底水单独处理；两种香型白酒废水分别在最优比例混合及最优条件下进行厌氧实验，其出水COD大至相同，降解速率相差不大，产气量酱香型略高于清香型，COD去除率酱香型和清香型分别为90.22%和88.99%。总体来看，酱香型白酒废水厌氧处理易于清香型白酒废水；白酒废水厌氧产甲烷的重要参数是pH值、HRT和VFA的积累量。最优pH值为7.0。在HRT16h之前，VFA浓度随着HRT的增加而增大，有机物降解缓慢，处于水解酸化阶段，气体量少，去除率低，水力停留时间16h之后，有机物降解速度增快，产气量迅猛增加， VFA的浓度逐渐降低，有机物去除率迅速提高，在HRT48h时出现峰值。 【关键词】：酱香型白酒 清香型白酒 锅底水 窖底水 厌氧产甲烷
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 目录9-12
• 第1章 绪论12-36
• 1.1 课题背景12-13
• 1.2 白酒的分类13-14
• 1.3 白酒生产工艺及其废水的来源、性质和特点14-24
• 1.3.1 酱香型白酒14-19
• 1.3.2 清香型白酒19-24
• 1.4 白酒废水主要处理方法24-33
• 1.4.1 预处理方法24-26
• 1.4.2 二级处理方法26-32
• 1.4.3 后处理方法32-33
• 1.5 本课题的研究意义33-34
• 1.6 论文创新点34-36
• 第2章 厌氧生物处理理论基础36-40
• 2.1 厌氧生物处理三阶段理论36-37
• 2.1.1 水解发酵阶段36-37
• 2.1.2 产氢产乙酸阶段37
• 2.1.3 产甲烷阶段37
• 2.2 厌氧微生物群说理论37-40
• 第3章 试验部分40-46
• 3.1 试验废水40
• 3.2 试验污泥40
• 3.3 试验装置40-41
• 3.4 试验方法及步骤41-46
• 3.4.1 酱香型白酒废水41-43
• 3.4.2 清香型白酒废水43-46
• 第4章 结果与分析46-70
• 4.1 酱香型白酒46-57
• 4.1.1 中温厌氧锅底水、窖底水对比46-47
• 4.1.2 高温厌氧锅底水、窖底水对比47-48
• 4.1.3 中温和高温条件下锅底水实验对比48-49
• 4.1.4 中温和高温条件下窖底水实验对比49
• 4.1.5 混合废水实验探讨49-57
• 4.2 清香型白酒57-64
• 4.2.1 中温厌氧锅底水、窖底水对比57-58
• 4.2.2 高温厌氧锅底水、窖底水对比58-59
• 4.2.3 中温和高温条件下锅底水实验对比59-60
• 4.2.4 中温和高温条件下窖底水实验对比60
• 4.2.5 混合废水实验60-64
• 4.3 酱香型和清香型白酒废水对比分析64-68
• 4.3.1 中温厌氧锅底水对比64-65
• 4.3.2 中温厌氧窖底水对比65-66
• 4.3.3 高温厌氧锅底水对比66
• 4.3.4 高温厌氧窖底水对比66-67
• 4.3.5 高温厌氧最优比例混合废水实验对比分析67-68
• 4.5 酱香型和清香型白酒废水厌氧处理差异分析68-70
• 第5章 结论及建议70-76
• 5.1 结论70-71
• 5.1.1 酱香型白酒废水70
• 5.1.2 清香型白酒废水70-71
• 5.1.3 两种香型白酒废水对比71
• 5.2 建议71-76
• 参考文献76-82
• 攻读硕士期间已发表的论文82-84
• 致谢84

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