【正文】 廢水的治理方面應(yīng)用最為成熟。 UASB 的主要組成部分是反應(yīng)器，其底部為絮凝和沉淀性能良好的厭氧污泥構(gòu)成的污泥床，上部設(shè)置了一個專用的氣－液－固分離系統(tǒng)（三相分離室）。廢水從反應(yīng)器 低 部加入，在向上流穿 過生物顆粒組成的污泥床時得到降解，同時生成沼氣（氣泡）。氣，液，固（懸浮污泥顆粒）一同升入三相分離室，氣體被收集在氣罩里，而污 泥顆粒受重力作用下沉至反應(yīng)器底部，水則經(jīng)出流堰排出。 截至 1990 年 9 月， 全世界已建成 30 座生產(chǎn)性 UASB 反應(yīng)器處理啤酒廢水，總?cè)莘e達 60600 立方米。目前已有北京啤酒廠，沈陽啤酒廠等廠家利用 UASB 來處理啤酒廢水。荷蘭美國的某些公司所設(shè)計的 UASB 反應(yīng)器對啤酒廢水 CODcr 的去處率為 80％－86％ ，北京啤酒廠 UASB 處理裝置中試結(jié)果也保持在這一水平，而且其沼氣產(chǎn)率為 － .5m3/kg(COD)。清華大學在常溫條件下利用 UASB 厭氧處理啤酒廢水的研究結(jié)果表明，進水 CODcr 濃度為 時，去處率為 85％－ 90％ 。沈陽啤酒 廠采用回收固性物及厭氧消化綜合治理工藝，實行清污分流，集中收集 CODcr 大于 的高濃度有機廢水送入 UASB 進行厭氧處理，廢水中 CODcr 的質(zhì)能利用率可達 ％ 。 總的來說， 好氧生物處理、厭氧生物處理是常見的啤酒廢水治理方法 .好氧生物處理對于低濃度廢水有較高的 COD 去除率（ ＞ 90%），但是需要大量的投資 和場地，能耗較高，受外界環(huán)境（溫度等）影響較大；厭氧生物處理對于高濃度廢水有較高 的 CODcr去除率，它克服了好氧生物處理的大多數(shù)缺點，還能進行生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化，大幅度降 低處理成本，因而為越來越多的廠家所采用，其最大缺陷是出水 CODcr 的濃度仍然很高， 7 難以達到《污水綜合排放標準》的要求 。 要得到理想的處理結(jié)果，實現(xiàn)啤酒廢水治理的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一，必須將 兩種技術(shù)結(jié)合使用，這是解決啤酒廢水污染問題的根本出路 .把厭氧和好氧處理池串聯(lián)使用，依靠前者把廢水的高負荷降低，再以后者把低濃度廢水處理達標，其動力消 耗則可由前一過程的質(zhì)能轉(zhuǎn)化予以補償 。 2. 2 方案選擇 常用的處理啤酒廢水的方法 下面介紹幾種常用的處理啤酒廢水的方法，詳情如下 1． 酸化 — SBR 法處 理啤酒廢水 其主要處理設(shè)備是酸化柱和 SBR 反應(yīng)器。這種方法在處理啤酒廢水時，在厭氧反應(yīng)中，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，這樣較之全過程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點： （ 1） 由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速，故水解池體積小。 （ 2） 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，易于放大。 （ 3） 對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。同時，經(jīng)水解反應(yīng)后溶解性 COD 比例大幅度增加，有利于微生物對基質(zhì)的攝取，在 微生物的代謝過程中減少了一個重要環(huán)節(jié)，這將加速有機物的降解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。 （ 4） 酸化 — SBR 法處理高濃度啤酒廢水效果比較理想，去除率均在 94%以上，最高達 99%以上。 要想使此方法在處理啤酒廢水達到理想的效果時運行環(huán)境要達到下列要求： （ 1） 酸化 — SBR 法處理中高濃度啤酒廢水，酸化至關(guān)重要，它具有兩個方面的作用，其一是對廢水的有機成分進行改性，提高廢水的可生化性；其二是對有機物中易降解的污染物有不可忽視的去除作用。酸化效果的好壞直接影響 SBR 反應(yīng)器的處理效果，有機物去 除主要集中在 SBR 反應(yīng)器中 。 （ 2） 酸化 — SBR 法處理啤酒廢水受進水堿度和反應(yīng)溫度的影響，最佳溫度是 24℃ ，最佳堿度范圍是 500～ 750mg/L。視原水水質(zhì)情況，如堿度不足，采取預(yù)調(diào)堿度方法進行本工藝處理；若溫度差別不大，運行參數(shù)可不做調(diào)整，若溫度差別較大，視具體情況 8 而定。 2. UASB— 好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水 此處理工藝中主要處理設(shè)備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理主要過程為：廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機，轉(zhuǎn)鼓過濾機對 SS 的去除率達 10%以上，隨著麥殼類有機物的去除， 廢水中的有機物濃度也有所降低。調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作用，還由于廢水在池中的停留時間較長而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。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 (因為好氧處理單元的能耗直接和處理負荷成正比 )。好氧處理 (包括好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池 )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。 該工藝處理效果好、操作簡單、穩(wěn)定性高。上流式厭氧污泥床和 好 氧接觸氧化池相串聯(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)試和易于每年的重新啟動等特點。只要投加占厭氧池體積 1/3 的厭氧污泥菌種，就能夠保證污泥菌種的平穩(wěn)增長，經(jīng)過 3 個月的調(diào)試 UASB 即可達到滿負荷運行。整個工藝對 COD 的去除率達 %，對懸浮物的去除率達 %～ 98%，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推 廣應(yīng)用。 3. 新型接觸氧化法處理啤酒廢水 此方法處理過程為：廢水首先通過微濾機去除大部分懸浮物，出水 進入調(diào)節(jié)池 ,然后中提升泵打入 VTBR 反應(yīng)器中進行生化 處理，通過風機強制供風使廢水與填料接觸，維持生化反應(yīng)的需氧量， VTBR 反應(yīng)器出水進入沉淀器，去除一部分脫落的生物膜以減輕氣浮設(shè)備的處理負荷，之后流人氣浮設(shè)備去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥池濃縮后脫水。 該處理工藝有以下主要特點： (1).VTBR 反應(yīng)器由廢舊酒精罐改造而成，節(jié)省了投資。與鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)相比 ,具有一次性投資低，運行穩(wěn)定，處理效果好等特點。 (2).冬季運行時，在 VTBR 反應(yīng)器外部加了一層保溫材料，使罐中始終保持較高的溫度，提高了生物的活性。 (3).因 VTBR 反應(yīng)器高達 10m 左右，水深大，所選用風機為高壓風機，風壓為98kPa， N＝ 75kw，耗電量大。 9 4. 生物接觸氧化法處理啤酒廢水 該工藝采用水解酸化作為生物接觸氧化的預(yù)處理，水解酸化菌通過新陳代謝將水中的固體物質(zhì)水解為溶解性物質(zhì)，將大分子有機物降解為小分子有機物。水解酸化不僅能去除部分有機污染物，而且提高了廢水的可生化性，有益于后續(xù)的好氧生物接觸氧化處理。 該工藝在處理方法、工藝組合及參數(shù)選擇上是比較合理的，充分利用各工序的優(yōu)勢將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化、去除。然 而，如果由于某些構(gòu)筑物的構(gòu)造設(shè)計考慮不周會影響運行效果，致使出水水質(zhì)不理想，使生物接觸氧化池的出水 (靜沉 30 min 的澄清液 )COD 為500～ 600 mg/L，經(jīng)混凝氣浮處理后出水 COD 仍高達 300 mg/L，遠高于排放要求 (150 mg/L)。 5． UASB 反應(yīng)器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水 此工藝采用厭氧和好氧相串聯(lián)的方式，厭氧采用內(nèi)循環(huán) UASB 技術(shù) 。 此處理工藝主要有以下特點： （ 1） 實踐證明，采用內(nèi)循環(huán) UASB 反應(yīng)器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的，其運行結(jié)果表明 CODcr 總?cè)コ矢哌_ 95％ 以上。 （ 2） 由于采用的是內(nèi)循環(huán) UASB 反應(yīng)器和氧化溝工藝串聯(lián)組合的方式，可根據(jù)啤酒生產(chǎn)的季節(jié)性、水質(zhì)和水量的情況調(diào)整 UASB 反應(yīng)器或氧化詢處理運行組合，以便進一步降低運行費用。 6． 本設(shè)計 處理啤酒廢水 所選用工藝 本處理工藝主要包括 UASB 反應(yīng)器和 SBR 反應(yīng)器。將 UASB 和 SBR 兩種處理單元進行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點，使處理流程簡潔，節(jié)省了運行費用，而把 UASB 作為整個廢水達標排放的一個預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時，可回收所產(chǎn)沼氣 作為能源利用。同時，由于大幅度減少了進入好氧處理階段的有機物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟效益。并且 UASB 池正常運行后，每天產(chǎn)生大量的沼氣，將其回收作為熱風爐的燃料，可供飼料烘干使用。UASB 去除 COD 達 7500kg/d，以沼氣產(chǎn)率為 ， UASB 產(chǎn)氣量為 3500m3/d(甲烷含量為 55%～ 65%)。沼氣的熱值約為 22 680kJ/ m3，煤的熱值為 21000 kJ/t 計算，則 1m3 沼氣的熱值相當于 1kg 原煤，這樣可節(jié)煤約 4t/d 左右，年收益約 10 為 萬元。 UASB+SBR 法處理工藝與水解酸化 +SBR 處理工藝相比有以下優(yōu)點： （ 1） 節(jié)約廢水處理費用。 UASB 取代原水解酸化池作為整個廢水達標排放的一個預(yù)處理單元，削減了全部進水 COD 的 75%，從而降低后續(xù) SBR 池的處理負荷。也就是說，耗電量并沒有隨廢水處理量的增加而增加。同原工藝相比較，每天實際節(jié)約 1 500～ 2 500 m3 廢水的處理費用，節(jié)約能耗約 萬元 /a。 （ 2） 節(jié)約 污泥處理費用。廢水經(jīng)過 UASB 處理后， 75%的有機物被去除，使 SBR處理負荷大大降低，產(chǎn)泥量相應(yīng)減少。水解酸化 +SBR 處理工藝工藝計算，產(chǎn)泥量達 17 t/d(產(chǎn)泥率為 kg 污泥 /kgCOD，污泥含水率為 80%)， UASB+SBR 法處理工藝產(chǎn)泥量只有 5 t/d(含水率為 80%)左右，只有水解酸化 +SBR 處理工藝的 1/3，污泥處理費用大大減少，節(jié)約污泥處理費用約為 20元 /a。 實踐證明， UASB 成功處理高濃度啤酒廢水的關(guān)鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。顆粒污泥的形成時厭氧細菌群不斷繁 殖，積累的結(jié)果，較多的污泥負荷有利于細菌獲得充足的營養(yǎng) 基質(zhì)，故對顆粒污泥的形成和發(fā)展具有決定性的促進作用；適當高的水利負荷將長生污泥的水利篩選，淘汰沉降性能差的絮體污泥而留下沉降性能好的污泥同時產(chǎn)生剪切力，使污泥不對流旋轉(zhuǎn)，有利于絲狀菌相互纏繞成球。此外，一定的進水堿度也是顆粒污泥形成的必要條件，因為厭氧生物的生長要求適當高的堿度，例如：產(chǎn)甲烷細菌生長的最適宜 PH 值為 － 。 一定的堿度既能維持細菌生長所需的 PH 值，又能保證足夠的平衡緩沖能力。由于啤酒廢水的堿度一般為 500－ 800mgL1，堿度不足，所以需投加姑爺碳酸鈉或氧化鈣加以補充。研究表明，在 UASB 啟動階段，保持進水堿度不低于 1000mgL1 對于顆粒污泥的培養(yǎng)和反應(yīng)器在高負荷下的良好運行十分必要。應(yīng)該指出。啤酒廢水中的乙醇是 一種有效的顆?；龠M劑，它為 UASB 的成功運行提供了有利的條件 。