內(nèi)江啤酒污水處理厭氧反應(yīng)器
內(nèi)江啤酒污水處理厭氧反應(yīng)器
一、啤酒廢水的來源及特點
啤酒是以大麥和水為主要原料，大米或谷物、酒花為輔料，經(jīng)過糖化和發(fā)酵制成的富含營養(yǎng)物質(zhì)和CO2的飲料酒，酒精含量為3%-6%。啤酒生產(chǎn)中主要利用糧食中的淀粉，而大部分蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)則殘留在麥糟及凝固物中，同時還排出酵母等副產(chǎn)物。啤酒行業(yè)是耗水量較大的行業(yè)，雖然各企業(yè)間有較大差別，一般說來每生產(chǎn)1t啤酒的耗水量為10-50t。啤酒的釀造方法隨啤酒的種類不同而異，但是大致可分為制麥芽、糖化、發(fā)酵、洗瓶及灌裝等主要工序。
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。
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，排入差別，處于高峰流量時的啤酒廢水，有機物含量也處于高峰。
二、啤酒廢水的處理方法
鑒于啤酒廢水具有良好的生物可降解性，處理方法主要以生物法為主。由于廢水中含有大量的懸浮物，進入生物處理單元之前需要進行預(yù)處理。目前，啤酒廢水的生物處理技術(shù)主要有接觸氧化法、SBR法、厭氧-好氧聯(lián)合處理技術(shù)等。
1.接觸氧化法
接觸氧化法是20世紀(jì)80年代國內(nèi)處理啤酒廢水的主要工藝，由于進水的COD濃度高，一般采用兩級接觸氧化工藝。采用接觸氧化法可以防止高糖含量廢水引起污泥膨脹的現(xiàn)象，并且不用投配N、P營養(yǎng)和污泥回流。
2.SBR法
SBR法運行方式靈活，可以根據(jù)水質(zhì)水量的變化調(diào)整一個周期的各個工段的運行時間。由于整個處理過程中缺氧、充氧交替發(fā)生，限制了絲狀菌過度繁殖，同時采用限制曝氣方式，增大反應(yīng)過程中的傳質(zhì)梯度，故處理效果較為理想。
3.酸化-SBR工藝
這種方法在處理啤酒廢水時，厭氧反應(yīng)放棄反應(yīng)時間長、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反應(yīng)控制在酸化階段，故水解池體積小，不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡化了構(gòu)造，降低了造價，便于維護，且產(chǎn)生的剩余污泥量少。同時，經(jīng)水解反應(yīng)后溶解性COD比例有所增加，有利于微生物對基質(zhì)的攝取，為后續(xù)好氧生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。酸化-SBR法處理高濃度啤酒廢水效果比較理想，去除率可以達到95%以上，高可達99%。酸化-SBR法處理中高濃度啤酒廢水時，前置酸化工藝的運行至關(guān)重要，酸化效果的好壞直接影響SBR反應(yīng)器的處理效果，而有機物的去除主要集中在SBR反應(yīng)器中。酸化-SBR法處理啤酒廢水受進水堿度和反應(yīng)溫度的影響，溫度是24℃ ，堿度范圍是500-750mg/L。
4.UASB-好氧接觸氧化工藝
上流式厭氧污泥床能耗低、運行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好，有效地降低了好氧生化單元的處理負荷和運行能耗。好氧接觸氧化對廢水中SS和COD均有較高的去除率，這是因為廢水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機物。上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池想串聯(lián)的啤酒廢水處理工藝具有處理效率高、運行穩(wěn)定、能耗低、容易調(diào)試和易于重新啟動等特點。整個工藝對COD的去除率可達95%以上，對懸浮物的去除率可達97%以上。
5.內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器+氧化溝工藝
UASB反應(yīng)器的出水水質(zhì)一般都比較穩(wěn)定，通過內(nèi)循環(huán)回流能提高UASB反應(yīng)器對進水水溫、pH值和COD濃度的適應(yīng)能力。后續(xù)的氧化溝可以得到優(yōu)良的出水水質(zhì)，因此這一組合工藝適合對處理出水水質(zhì)要求高的場合。此外，內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器可根據(jù)啤酒生產(chǎn)的季節(jié)性、水質(zhì)和水量的變化情況實時調(diào)整運行參數(shù)，能進一步降低運行費用。
三、啤酒廢水處理工程實例
（一）工程概況
某啤酒公司以大麥和大米為主要原料，輔以啤酒花和鮮酵母制造啤酒，年產(chǎn)啤酒10萬噸。廢水處理工程的設(shè)計規(guī)模為3500m³/d ,合146 m³/h。
（二）處理工藝
1.生產(chǎn)工藝及水質(zhì)
該企業(yè)的啤酒生產(chǎn)工藝如圖3-2-5所示。廢水主要來源有糖化車間的糖化、過濾洗滌水；發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水；罐裝過程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒；冷卻水和成品車間洗滌水等。
設(shè)計進水水質(zhì)為：COD=2500mg/L,BOD=1800 mg/L,SS=400 mg/L。
由于處理后的出水終排放的去向是城市污水管道，因此執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的一級（新擴改）標(biāo)準(zhǔn)，即COD<100mg/L,BOD<20 mg/L,SS<20 mg/L。
2.處理工藝
本工程廢水屬中高濃度有機廢水，可生化性好，適合采用生化處理。通過工藝的選擇比較，設(shè)計中采用了厭氧UASB和好氧SBR的組合工藝。
針對廢水懸浮物較多的特點，采用格柵和固液分離機兩級預(yù)處理進行去除，避免對后續(xù)UASB的影響。
3.工藝流程
本工程工藝流程如圖三所示。廢水先經(jīng)細格柵去除雜物后，經(jīng)固液分離機去除麥麩等大顆粒懸浮物，后進入集水井，由潛污泵提升進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水量水質(zhì)后經(jīng)過二次提升進入UASB反應(yīng)器。UASB反應(yīng)器處理后的出水進入好氧SBR曝氣池。處理后達標(biāo)排放。設(shè)計中UASB前設(shè)有酸堿調(diào)節(jié)設(shè)施。曝氣池產(chǎn)生的剩余污泥重力排入調(diào)節(jié)池，由調(diào)節(jié)池提升進入?yún)捬醭亍膮捬?span style="font-family:calibri">UASB池排除的剩余污泥進入污泥濃縮池，經(jīng)濃縮后由帶式污泥脫水機進行脫水處理。濃縮池的上清液和脫水機房清液流回集水井。脫水后的污泥外運填埋或經(jīng)堆肥等處理后制成生物有機肥。
4.主要設(shè)計參數(shù)
（1）進水格柵和固液分離機設(shè)一道細格柵，柵條間隙5mm。固液分離機采用轉(zhuǎn)筒式，帶自動沖洗裝置。分離出的固體廢棄物可以同生活垃圾一同處理。
（2）集水井和調(diào)節(jié)池 集水井設(shè)有2臺潛污泵提升廢水進入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有提升泵組，將廢水提升進入UASB反應(yīng)器。調(diào)節(jié)池HRT=8h。有效容積1170m³ ，結(jié)構(gòu)尺寸22.0mX12.0mX5.0m。
（3）UASB反應(yīng)器 有機負荷5.5kgCOD/(m³·d),有效容積1580m³，，數(shù)量2座，單池尺寸13.75m×5.65m，有效水深5.3m。設(shè)計去除效率COD85%、BOD85%、SS50%。
（4）SBR反應(yīng)器 污泥負荷0.25kgCOD/(m³·d)，有效容積1735m³，數(shù)量2座，單池尺寸18.33m×4.65m, 有效水深4.2m。選用膜片微孔曝氣管300根，單管長2.2m。
（5）鼓風(fēng)機 SBR曝氣的氣水比10:1。風(fēng)機選用SSR150型3臺，2用1備。單臺流量 13.50m³/min, 功率18.5Kw。
（6）污泥處理系統(tǒng) 污泥處理系統(tǒng)包括濃縮池，污泥脫水機和加藥系統(tǒng)等。濕污泥產(chǎn)量140m³/d。污泥濃縮池停留時間18h,有效容積105m³結(jié)構(gòu)尺寸：6.0m×6.88m , 有效水深6.38m.脫水機房選用帶式壓濾脫水機1臺，帶寬1m。
