一． 概述
1. 啤酒生產(chǎn)特點
80年代以來，我國啤酒工業(yè)得到迅速發(fā)展，到目前我國啤酒生產(chǎn)廠已有800多家，據(jù)1996年統(tǒng)計我國啤酒產(chǎn)量達1650萬噸，既成為世界啤酒生產(chǎn)大國，又成為較高濃度有機物污染大戶，啤酒廢水的排放和對環(huán)境的污染已成為突出問題，引起了各有關部門的重視。啤酒生產(chǎn)過程用水量很大，特別是釀造、罐裝工序過程，由于大量使用新鮮水，產(chǎn)生大量廢水。由于啤酒的生產(chǎn)工序較多，不同啤酒廠生產(chǎn)過程中耗水量和水質(zhì)相差較大。管理技術水平較高的啤酒廠生產(chǎn)一噸啤酒大概需要耗水10-15噸，國內(nèi)啤酒廠的耗水量一般大于該數(shù)值。國內(nèi)每噸啤酒從糖化到灌裝總耗水10～20m3。同時，啤酒生產(chǎn)還存在著很強的季節(jié)性，集中生產(chǎn)都在夏天非常炎熱的時候，冬天氣溫低的時候停止生產(chǎn)。這種季節(jié)性生產(chǎn)特點對我們設計啤酒廢水處理工藝也產(chǎn)生一定影響。襄樊市啤酒污水厭氧處理
2. 廢水主要來源
啤酒廢水主要來自麥芽車間（浸麥廢水），糖化車間（糖化，過濾洗滌廢水），發(fā)酵車間（發(fā)酵罐洗滌，過濾洗滌廢水），灌裝車間（洗瓶，滅菌廢水及瓶子破碎流出的啤酒）以及生產(chǎn)用冷卻廢水等。
3. 廢水特性
啤酒工業(yè)廢水主要含糖類，醇類等有機物，有機物濃度較高，雖然無毒，但易于腐，排入水體要消耗大量的溶解氧，對水體環(huán)境造成嚴重危害。由于糖化液、發(fā)酵液等含渣廢水含有大量有機懸浮固體，故SS很高，給廢水的處理帶來一定難度。啤酒廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時的啤酒廢水，有機物含量也處于高峰。國內(nèi)啤酒廠廢水中：CODcr含量為：1000～2500mg/L，BOD5含量為：600～1500 mg/L，SS：300～600mg/L。襄樊市啤酒污水厭氧處理
二. 水質(zhì)、水量
九江市啤酒廠產(chǎn)生的廢水性質(zhì)與國內(nèi)大多數(shù)廠家無異：
設計進水（經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后）：
Q=2000m3/d=0.023m3/s ； CODcr 1200mg/L ；
BOD 700mg/L ； SS 600mg/L ； PH 5.5-7.0
沉淀池的進水來自于糖化、發(fā)酵廢水，
Q=600m3/d； CODcr 4000mg/L ；
BOD 2000mg/L ； SS 1200mg/L
設計出水：CODcr < 100mg/L ； BOD < 20mg/L ；
SS<30mg/L ； PH 6.0-8.0
出水執(zhí)行〈污水綜合排放標準〉（GB8978-1996）一級標準
UASB反應器處理啤酒廢水，需滿足一定的營養(yǎng)元素比例關系：
COD：N：P=200：5：1，啤酒廢水中由于含有大量酵母細胞，提供了豐富的氮元素，所以無需再補充氮元素，節(jié)約了部分成本
二.工藝路線及工藝流程
在工藝流程確定的過程中，主要考慮以下幾條原則：
（1）啤酒廢水可生化性好(BOD5/CODCr＞0.50)，主體工藝采用生化方法；
（2）啤酒廢水水質(zhì)、水量變化大，如何盡量降低工程占地，又不影響后續(xù)處理的穩(wěn)定運行，這要求后續(xù)生化處理有較高的耐沖擊負荷能力；
（3）該公司啤酒廢水屬中濃度有機廢水，單級好氧處理工藝難以保證廢水達標排放，傳統(tǒng)的厭氧反應器處理效率低、占地大，因此必須采用高效生物反應器；
（4）根據(jù)以往經(jīng)驗，若采用單級或兩級好氧生物處理工藝，雖然可以達到處理要求，但能耗非常高（一般來說，好氧處理的費用與進水的污染物濃度成正比），因此，為了降低運行費用，可以在好氧生物處理前增加一個厭氧工藝。
根據(jù)上述原則，確定采用圖1所示的處理工藝流程：
主要構筑物簡介：
（1）格柵
把格柵設在處理構筑物之前，由于啤酒廢水SS很高，采用兩級格柵，主要攔截污水帶來的瓶蓋、塑料制品及車間與室外環(huán)境帶來的較大漂浮物，保證后續(xù)處理設施的正常運行。
（2）沉淀池
糖化、發(fā)酵廢水含有大量有機懸浮固體，SS很高，為了降低后續(xù)生物處理的有機負荷，在調(diào)節(jié)池前設沉淀池，以除去大部分可沉淀的懸浮物質(zhì)，降低生物工藝負荷，節(jié)省能耗。池底設污泥斗，通過排泥管定期將沉淀污泥排出池外。
（3）水質(zhì)調(diào)節(jié)池（均質(zhì)池）
由于啤酒廠各工段排水水質(zhì)差異很大，為了不形成對后續(xù)生化處理的負荷沖擊和酸堿沖擊，應設均質(zhì)調(diào)節(jié)池，均勻水質(zhì)，并起到一定的水量調(diào)節(jié)作用。為了把一部分有機物質(zhì)酸化分解，以提高在UASB反應器中的去除速率，需在調(diào)節(jié)池中補加一定酸度，起到了酸化池的部分作用。
（4）UASB反應器
UASB反應器利用厭氧微生物降解廢水中的有機物，其主體分為配水系統(tǒng)，反應區(qū)，氣、液、固三相分離系統(tǒng)，它具有截留污泥量大，顆粒化程度好，無需攪拌，耐沖擊負荷，處理高濃度有機廢水能力強等特點。UASB反應器在低溫條件下處理效果會大幅度降低，但由于啤酒只在夏天氣溫高的時候生產(chǎn)，所以氣溫低時反應器會處于閑置狀態(tài)，不需要將UASB反應器裹上一層保溫材料，節(jié)約了經(jīng)濟耗費。
（5）接觸氧化池
由于UASB反應器出水達不到排放標準，必須增加一個好氧工藝與UASB組合達到效果，以穩(wěn)定出水水質(zhì)。生物接觸氧化池由于性能穩(wěn)、產(chǎn)泥量少、易于啟動、能耗低、出水效果好而成為理想選擇。
（6）氣浮池
啤酒廢水SS很高，為了使處理后的廢水達標排放，還需要增加一個氣浮池，以去除水體中密度很小的懸浮固體。污水經(jīng)氣浮池后即可達標排放。沉淀池、接觸氧化池及氣浮池產(chǎn)生的污泥經(jīng)污泥濃縮池濃縮后，脫水、外運。實踐證明，氣浮池與接觸氧化池組合使用時，可以達到穩(wěn)定的出水水質(zhì)。
三.構筑物尺寸確定
（一） 格柵
采用兩套格柵：
中格柵：設柵前水深h =0.3m，過柵流速取v=0.3m/s，柵條間隙e=20mm，格柵安裝傾角α=60°
格柵寬度B = S( n-1)+ en
n = = =7
B=0.01(7-1)+0.02×7=0.2m
過柵水頭損失h1=2..42×(0.01/0.02)4/3sin60×3=0.012m
格柵總高度H=h+h1+h2=0.4+0.012+0.3=0.712m
細格柵：柵條間隙e=5mm，其它同上
N===24.8，取為25根
B=0.005(25-1)+0.005×25=0.25m
過柵水頭損失h1=2..42×(0.01/0.005)4/3sin60×3=0.073m
格柵總高度H=h+h1+h2=0.4+0.073+0.3=0.773m
即中格柵設7根格條，柵寬寬度0.20m；總高度0.712m
細格柵設25根格條，柵寬寬度0.25m；總高度0.773m
（二）沉淀池
由于平流式沉淀池對沖擊負荷和溫度的適應能力較強，造價相對較低，故本設計中采用平流式沉淀池來去除糖化、發(fā)酵廢水的SS
1. 沉淀區(qū)有效容積
取沉淀時間為2h，
V=Qt=360×2=720m3
2. 沉淀區(qū)有效水深
參考同類型數(shù)據(jù)，取表面水力負荷q=1m3/(m2·h)
h2 = qt = 2×1= 2m
3. 沉淀區(qū)長度
由上，沉淀池面積A=Qmax / h2 = 600×1.5（水量修正系數(shù)）÷24÷2 = 18.8m2，定沉淀池長度為9m，則
寬度B = 18.8÷9=2.01m，取2.00m
長寬比核算：9：2= 4.5：1，合格
4. 污泥區(qū)尺寸
污泥斗容積V = h4 ( f1+f2+)
其中f1= 2×2=4m2，f2= 0.1×0.1=0.01m2，污泥斗為方斗，傾角α=60°，h4=1.65m
V=1.65×(4+0.01+) ÷3 = 2.32m3
按沉淀池去除50% SS計算，則每天產(chǎn)生的污泥量 W=360×600÷1000= 216 L
由于V > W，所以該設計符合要求，沉淀池底部清泥周期設為3天
5. 沉淀池高度
H = h1 + h2 +h3 + h4 = 0.3 +2 +0.6 +1.65 =4.55m
6. 沉淀池總長度 L = 0.5+ 0.3+ 9 = 9.8m
（三）均質(zhì)池
對于啤酒廠工業(yè)廢水，調(diào)節(jié)池水力停留時間應在5～8h內(nèi)，小不得小于3h
基于以上原則，采用穿孔導流槽式水質(zhì)調(diào)節(jié)池，取停留時間為5h，則調(diào)節(jié)池的有效容積 V=2000×5÷24 = 417m3
有效水深取2m，則池面積為209m2，池寬取6m，池長為35m, 縱向隔板間距采用1.5m，將池寬分為4格。在調(diào)節(jié)池底設置穿孔管，用鼓風機進行鼓風曝氣，達到比較好的攪拌效果，使水質(zhì)均勻，見附圖2
5-6mm3/(h;m2池面積)算經(jīng)濟耗費
（四）UASB反應器
1.有效容積和主要尺寸
V = QS0 / Nv
取定容積負荷Nv為10 kgCOD / (m3·d )
則V = 2000×1.2÷10 = 240m3
由于污水的濃度不是很高，UASB的有效高度不宜太高，此處取定為4m
反應器面積S =V / h = 240÷4 = 60m2
反應器直徑d = 2（S÷π）0.5 = 8.74m，取為9m
