【正文】 摘 要 本文針對啤酒車間廢水處理工藝進行初步設計。啤酒廢水含有許多有機的物質(zhì)，這些有機物濃度較高，雖然無毒，但易于腐敗，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。 啤酒廢水中 BOD5/CODcr值高，在 50％及以上，非常有利于生化處理。同時生化處理與物理法、化學法相比較；一是處理工藝比較成熟；二是處理效率高， CODcr、 BOD5去除率高，一般可達 80％ ~90％以上；三是處理成本低（運行費用?。?；經(jīng)過對各種處理工藝的對比，最終選擇 UASB+生物接觸氧化作為處理工藝。 本工藝 流程設有格柵、調(diào)節(jié)池，對污水進行預處理，去除水中較大的懸浮顆粒和調(diào)節(jié)水質(zhì)水量。生化處理采用生物接觸氧化法， 可提高有機物去除效率。沉淀池用來進行泥水分離。 本流程簡單穩(wěn)定，對水量、水質(zhì)的變化有很強的適應能力，同時確保出水的 COD、 BOD 和 SS 以及總氮，總磷指標 達到廣東省地方標準《水污染排放限值》一級標準 。通過初步預算，該工藝也將帶來可觀的 經(jīng)濟效益和良好的環(huán)境效益。 本文對格柵、調(diào)節(jié)池、 UASB 反應器、生物接觸氧化池、二沉池、污泥池等主要構(gòu)筑物進行計算，編制設計說明書，并繪制工藝流程、構(gòu)筑物平面及高程、 主要構(gòu)筑物共四張圖紙。 關(guān)鍵詞： 啤酒廢水； UASB；生物接觸氧化； Abstract This articles was to make a preliminary design dealing with wastewater from beer industry. Brewery waste water contains many anic substances, which can cause serious harm to the aquatic environment though consuming a large amount of dissolved oxygen, although they were nontoxic. but easy to corruption, into the water to consume large amounts of oxygen in the aquatic environment, causing serious harm. The value of BOD5/CODcr of brewery wastewater was high, generally 50% or more, which was very conducive to biochemical to physical and chemical method, biochemical has some advantage, such as mature technology, high treatment efficiency, which CODcr, and BOD5 removal rate was high, generally up to 80% ~ 90%, and low operating cost. UASB + biological contact oxidation was finally selected as treatment process after paring the various treatment processes. First of all, the Pretreatment process was posed by bar screen, regulating pond. The wastewater’s quality and quantity were regulated and the large suspended particles were also removed in this part. Biological treatment by biological contact oxidation, can increase the anic matter removal efficiency. Traps used for spate separation. This simple process stability, water, water quality change to have strong adaptability and ensure that out of the water BOD and SS and COD, total nitrogen, total phosphorus indexes reach guangdong local standards the water pollution emission limits first grade level. Through the initial budget, this process will bring considerable economic benefit and good environmental benefits. In this paper, the grilling ， adjustive pool grating, UASB reactor, biological contact oxidation ponds, the second pond, sludge pond is calculated, such main structures design specification, and rendering piling process, fixtures plane and elevation, the main structures four drawing. Keywords: Brewery wastewater。 UASB。 biological contact oxidation。 引 言 隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展， 人民生活水平的提高， 餐飲娛樂行業(yè)發(fā)展迅速，帶動著 我國 啤酒產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展 ，其產(chǎn)量逐年上升，同時，也向環(huán)境中排放了大量的有機廢水，每生產(chǎn) 1 t 啤酒約需要 10 ～ 30 t新鮮水，相應地產(chǎn)生 10～ 20 t 廢水 [1]。由于這種廢水含有較高濃度的蛋白質(zhì)、脂肪、纖維、碳水化合物、廢酵母、酒花殘渣等有機無毒成分，排入天然水體后將消耗水中的溶解氧，既造成水體缺氧，還能促使水底沉積化合物的厭氧分解，產(chǎn)生臭氣，惡化水質(zhì)。另外，上述成分多來自啤酒生產(chǎn)原料，棄之不用不僅造成資源的巨大浪費，也降低了啤酒 生產(chǎn)的原料利用率，因此，在糧食缺乏，水和資源供應緊張的今天，如何既有效地處理啤酒廢水又充分利用其中的有用資源，已成為環(huán)境保護的一項重要研究內(nèi)容。 啤酒廢水的特點 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，但易于腐敗，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。國內(nèi)啤酒廠廢水中 CODcr 含量為： 1000～ 2500mg/L， BOD5含量為 600～ 1500 mg/L，可生化性強。且含有一定量的凱氏氮和磷 ，會導致水體嚴重富營養(yǎng)化，破壞水體的生態(tài)平衡，對環(huán)境造成嚴重污染，所 以啤酒廢水的處理勢在必行。 啤酒廢水處理現(xiàn)狀與趨勢 鑒于啤酒廢水中 COD,BOD,SS等含量較高，目前常依據(jù) BOD5/CODcr的比值來判斷廢水的可生化性，即當 BOD5/CODcr [2]，當 BOD5/CODcr。而啤酒廢水的 BOD5/CODcr，所以一般多采用好氧生化處理，為了降低污染負荷，一般先采用厭氧處理，再用好氧生物處理。目前國內(nèi)多用以生化處理為中心的方法，80年代中前期，以好氧生物處理為主， 好氧生物處理是在有游離氧 (分子氧 )存在的條件 下，好氧微生物降解有機物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法。主要有活性污泥法和生物膜法等。 由于受場地，氣溫初次投資的限制，除了少數(shù)采用塔式生物濾池，生物轉(zhuǎn)盤靠自然充氧外，多采用機械曝氣充氧，但高電耗和高運行費用限制了其發(fā)展。 隨著節(jié)能環(huán)保方面的發(fā)展要求，開封啤酒廠于 1988年首次將厭氧酸化技術(shù)應用到啤酒廠廢水處理工藝中，節(jié)能約 30%50%，而且使整個工藝達標排放更加容易可靠。 90年代初完整的厭氧工藝得到應用，即處理廢水，又不產(chǎn)生二次污染，節(jié)能約 70%。 厭氧生物處理與好氧法相比 ， 在獲得同樣高的去 除率條件下具有成本低 、 產(chǎn)生的淤泥少 、 穩(wěn)定 、 易脫水 、 占地面積小 、 操作方便 、且產(chǎn)生的甲烷可作為燃料再利用的優(yōu)點 。七五以來我國對厭氧工藝進行了大量的研究和探索，以生化為主，生化物化結(jié)合的處理工藝，生化法中常用的有活性污泥法，生物膜法，厭氧與好氧相結(jié)合法，水解酸化與 SBR組合法等。 啤酒廢水屬中高濃度有機廢水，有很好的可生化性。啤酒廢水中含有大量有機碳而氮源含量較少，在進行傳統(tǒng)的生化處理中，其含氮量遠遠低于 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，在不補充氮源情況下處理效 果很差，甚至無法運行。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，必須將兩種或三種技術(shù)結(jié)合使用，這是解決啤酒廢水污染問題的根本出路。例如，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，產(chǎn)生更高的經(jīng)濟效益。 啤酒廢水處理技術(shù) 目前國內(nèi)外普遍采用生化法處理啤酒廢水，根據(jù)處理過程中是否需要曝氣，可把生物處理法分為好氧和厭氧兩大類 [3]。 （ 1）厭氧生物處理 厭氧生物處理適用于高濃度有機廢 水，它是在無氧條件下，靠厭氣細菌的作用分解有機物 .在這一過程中，參加生物降解的有機基質(zhì)有 50%～ 90%轉(zhuǎn)化為沼氣（甲烷），而發(fā)酵后的剩余物又可作為優(yōu)質(zhì)肥料和飼料，因此，啤酒廢水的厭氧生物處理受到了越來越多的關(guān)注 厭氧生物處理包括多種方法，但以升流式厭氧污泥床（ UASB）技術(shù)在啤酒廢水的治理方面應用最為成熟。 UASB 的主要組成部分是反應器，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）。廢水從反應器底部加入，在上向流、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器底部，水則經(jīng)出流堰排出。 UASB 反應器對啤酒廢水 CODcr 的去除率為 60%～ 70%。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。顆粒污泥的形成是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；適當高的水力負荷將產(chǎn)生污泥的水力篩選，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，使污泥不斷旋轉(zhuǎn)，有利于絲狀菌互相纏繞成球。 總之， UASB 具有效能高、處理費用低、電耗省、投資少、占地面積小等一系列優(yōu)點，完全適用于高濃度啤酒廢水的治理。其不足之處是出水 CODcr 的濃度仍達 500 mg/L 左右，需進行再處理或與好氧處理串聯(lián)才能達標排放。 （ 2）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氧化啤酒廢水中的有機物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水及能量。 活性污泥法是中、低濃度有機廢水處理中使用最多、運行最可靠的 方法，具有投資省、處理效果好等優(yōu)點 .該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池 .廢水進入 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廢水中的有機物，而污泥和水的分離則由沉淀池來完成?；钚晕勰喾ㄌ幚砥【茝U水的缺點是動力消耗大，處理中常出現(xiàn)污泥膨脹。可以通過投加化學藥劑解決，但這將使處理成本提高。 （ SBR） 通過間歇曝氣可以使動力耗費顯著降低，同時，廢水處理時間也短于普通活性污泥法。 深井曝氣實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 .將廢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注入兩管中，混 合液則由上升管排至固液分離裝置，即廢水循環(huán)是靠上升管和下降管的靜水壓力差進行的 . 其優(yōu)點是：占地面積少，效能高，對氧的利用率大，無惡臭產(chǎn)生，但是也有施工難度大，造價高，防滲漏技術(shù)不過關(guān)等缺點。 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，利用固著生長于填料表面的微生物對廢水進行處理，不會出現(xiàn)污泥膨脹的問題 .生物 接觸氧化池和生物轉(zhuǎn)盤是這類方法的代表，在啤酒廢水治理中均被采用， 主要是降低啤酒廢水中的 BOD5[45]。 生物轉(zhuǎn)盤是較早用以處理啤酒廢水的方法 .它主要由盤片、氧化槽、轉(zhuǎn)動軸和驅(qū)動裝置 等部分組成，依靠盤片的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)廢水與盤上生物膜的接觸和充氧 .該法運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、動力 消耗少，但低溫對運行影響大，在處理高濃度廢水時需增加轉(zhuǎn)盤組數(shù) [6]。 生物接觸氧化池是在微生物固著生長的同時，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負荷，因此處理效率高，占地面積也小于活性