瀘州市啤酒污水厭氧處理技術(shù)

啤酒生產(chǎn)過(guò)程用水量很大，特別是釀造、罐裝工藝過(guò)程，由于大量使用新鮮水，相應(yīng)產(chǎn)生大量廢水。國(guó)內(nèi)啤酒從糖化到灌裝總耗水為10~ 20m³／t。釀造啤酒要消耗大量的水，除一部分水轉(zhuǎn)入產(chǎn)品外，其絕大部分將作為工業(yè)廢水排入環(huán)境。瀘州市啤酒污水厭氧處理技術(shù)

1、 啤酒廢水水質(zhì)來(lái)源和特點(diǎn)

1.1啤酒廢水來(lái)源

由圖中可以看出，污水主要來(lái)源有：麥芽生產(chǎn)過(guò)程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水；糖化過(guò)程的糖化、過(guò)濾洗滌水；發(fā)酵過(guò)程的發(fā)酵罐洗滌、過(guò)濾洗滌水；罐裝過(guò)程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒；冷卻水和成品車間洗滌水；以及工廠員工的生活用水等等。由此可見，啤酒廢水的特點(diǎn)是水量大，無(wú)毒有害，屬高濃度有機(jī)廢水。

1.2啤酒廢水水質(zhì)特點(diǎn)

國(guó)內(nèi)啤酒廠排放的廢水超標(biāo)項(xiàng)目主要是COD 、 BOD₅ 和SS三項(xiàng)。國(guó)內(nèi)啤酒廠混合廢水COD一般在1000~2500mg/L之間，BOD₅在600-1500mg/L之間，其BOD₅與COD的比例一般高達(dá)0.5左右，說(shuō)明這種廢水具有較高的生物可降解性。啤酒廢水中也含有一定量的氮和磷。

2、啤酒廢水主要處理工藝

啤酒廢水常用處理方法為好氧工藝、水解-好氧處理工藝和厭氧-好氧聯(lián)合處理工藝。

2.1好氧生物處理

好氧生物處理是在氧氣充足的條件下，利用好氧微生物的生命活動(dòng)氧化啤酒污水中的有機(jī)物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中）。這類方法沒有考慮到污水中有機(jī)物的利用問(wèn)題，因此處理成本較高。

2.1.1 活性污泥法
中、低濃度有機(jī)污水處理中使用多、運(yùn)行可靠的方法，具有投資省、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池。污水進(jìn)入曝氣池后，與活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的條件下，活性污泥吸附并氧化分解污水中的有機(jī)物，而污泥和水的分離則由沉淀池來(lái)完成。我國(guó)的珠江啤酒廠、煙臺(tái)啤酒廠、上海益民啤酒廠、武漢西湖啤酒廠、廣州啤酒廠和長(zhǎng)春啤酒廠等廠家均采用此法處理啤酒污水。

活性污泥法處理啤酒污水的缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗大，處理中常出現(xiàn)污泥膨脹。污泥膨脹的原因是啤酒污水中碳水化合物含量過(guò)高，而N，P，F(xiàn)e等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏，各營(yíng)養(yǎng)成分比例失調(diào)，導(dǎo)致微生物不能正常生長(zhǎng)而死亡。解決的辦法是投加含N，P的化學(xué)藥劑，但這將使處理成本提高。而較為經(jīng)濟(jì)的方法是把生活污水（其中N，P濃度較大）和啤酒污水混合。

2.1.2間歇式活性污泥法（SBR）

通過(guò)間歇曝氣可以使動(dòng)力耗費(fèi)顯著降低，同時(shí)，污水處理時(shí)間也短于普通活性污泥法。例如，珠江啤酒廠引進(jìn)比利時(shí)SBR技術(shù)，污水處理時(shí)間僅需19～20h,比普通活性污泥法縮短10～11h，CODcr的去除率也在96%以上。揚(yáng)州啤酒廠和三明市大田啤酒廠采用SBR技術(shù)處理啤酒污水，也收到了同樣的效果。

2.1.3深井曝氣法

為了提高曝氣過(guò)程中氧的利用率，節(jié)省能耗，加拿大安大略省的巴利啤酒廠、我國(guó)的上海啤酒廠和北京五星啤酒廠均采用深井曝氣法(超深水曝氣)處理啤酒污水。深井曝氣實(shí)際上是以地下深井作為曝氣池的活性污泥法，曝氣池由下降管以及上升管組成。將污水和污泥引入下降管，在井內(nèi)循環(huán)，空氣注入下降管或同時(shí)注入兩管中，混合液則由上升管排至固液分離裝置，即污水循環(huán)是靠上升管和下降管的靜水壓力差進(jìn)行的。

其優(yōu)點(diǎn)是：占地面積少，效能高，對(duì)氧的利用率大，無(wú)惡臭產(chǎn)生等。當(dāng)然，深井曝氣也有不足之處，如施工難度大，造價(jià)高，防滲漏技術(shù)不過(guò)關(guān)等。

2.1.4生物膜法

與活性污泥法不同，生物膜法是在處理池內(nèi)加入軟性填料，利用固著生長(zhǎng)于填料表面的微生物對(duì)污水進(jìn)行處理，不會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹的問(wèn)題。生物接觸氧化池和生物轉(zhuǎn)盤是這類方法的代表，在啤酒污水治理中均被采用，主要是降低啤酒廢水中的BOD₅。

2.1.5生物接觸氧化法

是在微生物固著生長(zhǎng)的同時(shí)，加以人工曝氣。這種方法可以得到很高的生物固體濃度和較高的有機(jī)負(fù)荷，因此處理效率高，占地面積也小于活性污泥法。國(guó)內(nèi)的淄博啤酒廠、青島啤酒廠、渤海啤酒廠和徐州釀酒總廠等廠家的污水治理中采用了這種技術(shù)。

2.1.6生物轉(zhuǎn)盤

是較早的啤酒廠污水處理工藝。它主要由盤片、氧化槽、轉(zhuǎn)動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)裝置等部分組成，依靠盤片的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)污水與盤上生物膜的接觸和充氧。該法運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、動(dòng)力消耗少，但低溫對(duì)運(yùn)行影響大，在處理高濃度污水時(shí)需增加轉(zhuǎn)盤組數(shù)。該方法在美國(guó)應(yīng)用較為普及，國(guó)內(nèi)的杭州啤酒廠、上海華光啤酒廠和浙江慈溪啤酒廠也在使用。

2.2水解-好氧處理工藝

在好氧單元的基礎(chǔ)上加入水解單元后，水解反應(yīng)器可使啤酒廢水中的大分子難降解有機(jī)物被轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿右捉到獾挠袡C(jī)物，出水的可生化性能得到改善。與此同時(shí)，懸浮固體物質(zhì)(包括進(jìn)水懸浮物和后續(xù)好氧處理中的剩余污泥)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理。

2.3厭氧-好氧聯(lián)合工藝

厭氧處理是一種有效去除有機(jī)污染物的技術(shù)，它將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸肌．?dāng)前，厭氧技術(shù)常用于啤酒廢水處理，一般使用的厭氧反應(yīng)器包括UASB、IC和EGSB。其主要工藝環(huán)節(jié)如下：

● 固體物質(zhì)分離；粗、細(xì)格柵

● 調(diào)節(jié)池（約需6h的停留時(shí)間，高堿度的間歇排放廢液應(yīng)分開貯存后，再定量地排進(jìn)調(diào)節(jié)池，以減低pH調(diào)整所需的藥品）

● pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)（厭氧系統(tǒng)的有效pH值為6-7）

● 厭氧反應(yīng)器（將90%一95%有機(jī)物出去）

● 傳統(tǒng)活性污泥好氧系統(tǒng)(將BOD降至低于30mg/L)

● 污泥處理系統(tǒng)，包括污泥濃縮池和污泥脫水設(shè)備

a. 預(yù)處理系統(tǒng)

啤酒廢水的預(yù)處理包括去除粗大固體如破布、瓶子、菜葉和麥皮等以及無(wú)機(jī)的可沉固體。否則不可生物降解固體，將在UASB反應(yīng)器內(nèi)積累并占據(jù)大量的池容，由于堵塞和／或反應(yīng)器池容的減少使得系統(tǒng)*失效。一般恰當(dāng)?shù)念A(yù)處理系統(tǒng)包括去除大的固體的粗格柵和主要去除麥麩的細(xì)格柵。預(yù)處理部分包括如下的技術(shù)環(huán)節(jié)：粗、細(xì)格柵、泵房、調(diào)節(jié)（酸化）池、營(yíng)養(yǎng)鹽和pH調(diào)控系統(tǒng)。  

b. 生物處理系統(tǒng)

生物處理部分包括如下的技術(shù)環(huán)節(jié)：UASB/IC和好氧處理、二沉池、供氣系統(tǒng)。在UASB/IC反應(yīng)器中，有機(jī)物首先分解為有機(jī)酸，然后分解為甲烷和二氧化碳。在反應(yīng)器頂部設(shè)置有三相分離器，將甲烷氣體、污泥和處理后廢水有效地分開。廢水隨后進(jìn)入好氧生物系統(tǒng)。 

c. 污泥處理工藝

一般從UASB/IC反應(yīng)器和二沉池排出的污泥進(jìn)入濃縮池。濃縮以后的污泥用泥漿泵提升到管道混合器與高分子絮凝劑和助凝劑混合，流入帶式壓濾機(jī)脫水，脫水以后的干污泥用皮帶輸送機(jī)送入堆泥場(chǎng)，定期運(yùn)走作農(nóng)肥。采用UASB/IC污泥穩(wěn)定性好，脫水比較容易，而好氧工藝的污泥在處置上要區(qū)別對(duì)待。濃縮池上清液返回到調(diào)節(jié)池作進(jìn)一步處理。

3、小結(jié)

啤酒廢水屬中高濃度有機(jī)廢水，有很好的可生化性。啤酒廢水中含有大量有機(jī)碳而氮源含量較少。在進(jìn)行傳統(tǒng)的生化處理中，其含氮量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于BOD：N=100：5(質(zhì)量比)的要求，致使有些啤酒廠采用傳統(tǒng)活性污泥法時(shí)，在不補(bǔ)充氮源情況下處理效果很差，甚至無(wú)法運(yùn)行。要得到理想的處理結(jié)果，實(shí)現(xiàn)啤酒污水治理的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一，必須將兩種或三種技術(shù)結(jié)合使用，這是解決啤酒污水污染問(wèn)題的根本出路。