葡萄酒废水处理工程设计及应用

文_丁健生 王涛 杨旭

1 宇星科技发展（深圳）有限公司 2 广东省环境监测和治理工程技术研究开发中心 3 深圳市环境监测工程技术研发中心

1 葡萄酒废水的危害、来源及特点

随着我国经济的增长和人均收入水平的提高,我国葡萄酒市场消费水平得到迅速提升,葡萄酒产业迅速发展，葡萄酒庄大量兴起。与此同时，葡萄酒的繁盛生产产生了大量废水。由于这些企业多位于城郊偏远地区，周围缺少完备的排水设施，含糖、醇和有机酸类化合物的高浓度有机污染物的直接排放严重影响环境。

葡萄酒生产工艺流程大致为分选除梗→破碎→酒精发酵→压榨→苹乳发酵→调配→陈酿→稳定→灌装→成品，所排放的废水主要来源于加工过程中的破碎、压榨、发酵、清洗等阶段。葡萄酒生产废水具有高浓度、高色度、高SS且悬浮物质不易沉淀等特点。其水质通常呈酸性，加工季节的水质水量大幅波动，水质水量依榨汁季和非榨汁季呈明显季节性变化。

2 工艺流程设计

2.1 工程背景及进水水质检测

某酒业有限公司位于宁夏，是一家葡萄酒酿造公司，在生产运行过程中产生的废水主要是车间及酒罐清洗排水，包含一定量葡萄渣，无特殊工业废水。废水属于可生化降解的高浓度有机废水及生活污水。水质参数检测如表1所示。

表1 进水水质参数

2.2 设计目标

本项目拟采用相关工艺，设计目标为产生的废水及生活污水经处理后，出水达到《农田灌溉水质标准》GB5084-2005 中“旱作灌溉”水质标准，使企业依法排污、达标排放。

2.3 工艺选择

针对葡萄酒废水的特点，选择采用“A2O生物接触氧化”工艺，规模为5m3/d，占地面积为100m2。污水处理设施废水流向如图1所示。

图1 污水处理设施废水流向

2.4 工艺流程设计

2.4.1 流程概述

项目生活废水经过化粪池过滤沉淀预处理以后与蓄水池中收集的生产废水一同经过提栏格栅过滤，过滤后由提升泵送至调节池，经调节池均质均量调节后，进入A2O生物处理单元。该单元主要包括包括厌氧池、缺氧池和好氧池，进行有机物降解、硝化和反硝化、磷释放吸收等生物反应，净化污水的水质。

2.4.2 流程设计

（1）化粪池沉淀过滤

生活废水通过管道进入化粪池中，化粪池利用沉淀和厌氧发酵原理，去除生活污水中悬浮性有机物。

（2）蓄水池

生产废水通过管道进入蓄水池存储。蓄水池采用封闭式矩形蓄水池，可有效避免恶臭气体的外散。

（3）提栏格栅

主要过滤废水中的大块悬浮物，保证水泵机组及后续处理的构筑物和设备的顺利运行。

（4）调节池

为了给后续处理提供最佳条件，需对废水的水量和水质进行调节。水量和水质的调节均化不仅可以提高废水可处理性，减少生化处理阶段可能出现的冲击负荷，使微生物有毒物质得以稀释，还可以使短期排出的高温水得到降温处理。调节池中设置液位控制器，再经液位控制仪传递信号，由提升泵送至厌氧池。

（5）厌氧池

厌氧工艺使用一系列垂直安装的折流板使被处理的废水在反应器内沿折流板作上下流动，借助于处理过程中反应器内产生的沼气，反应器内的微生物固体在折流板所形成的各个隔室内做上下膨胀和沉淀运动，此时整个反应器内的水流则以较慢的速度做水平流动。由于污水在折流板的作用下，水流绕折流板流动而使水流在反应器内的流经的总长度增加，再加之折流板的阻挡及污泥的沉降作用，生物固体被有效地截留在反应器内，此过程还需循环加热。废水在该池中停留处理4h。

（6）缺氧、好氧池

本工艺以生物诱导改性填料为核心，通过改变微观环境诱导菌种向设定方向变异，使厌氧氨氧化菌群不断增值，实现厌氧氨氧化稳定进行。此过程无需加药，主要是诱导微生物发生基因变异。好氧生化池内填充镂空双球型生物填料，使得好氧、厌氧同步进行。废水在缺氧池中停留处理4h后进入好氧池中处理，处理时间约为8h。

（7）二沉池

废水经过缺氧、好氧处理后自流入该池，含有大量的流失活性污泥和死亡后脱落的菌膜在此池中沉淀，沉淀物由回流泵定时抽排，回流到厌氧池进行再次厌氧消解处理，降低排放废水中的有机物和悬浮物的含量。沉淀后污泥回流至缺氧池回用，废水再通过管道进入清水池。废水在该池中停留处理2h。

（8）清水池

废水经处理后，进入清水池中，进行紫外灯消毒。该池对处理达标后的废水起到蓄存作用。达标废水可进行林木滴灌。

污水处理设施工艺流程及产污环节见图2。

图2 污水处理设施工艺流程及产污环节

3 结果与分析

项目污水处理设施规模为5m3/d，处理工艺为“A2O 生物接触氧化工艺”，通过监测工艺运行结果，主要水质参数如表2所示。

表2 出水水质参数

出水水质满足《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）中的旱作标准，废水用于林木滴灌，确保企业依法排污，达标排放，有较高的经济效益和前景。

4 结语

本文针对葡萄酒废水的特点，灵活选取A2O生物接触氧化作为核心工艺进行相关工程设计，运行监测数据表明，经工艺处理的含葡萄酒的高浓度的有机废水可得到有效的治理，出水水质获得极大改善。A2O生物接触氧化工艺具有对COD、氨氮去除效率高、运行稳定、抗冲击负荷强、操作管理方便、运行费用低等工艺优点，是葡萄酒生产废水处理技术的发展趋势。本文为葡萄酒废水的处理提供了切实可行的解决方案和稳定可靠的工艺参考，具有一定的应用价值和工程指导意义。