【正文】 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。 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。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。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。 （ 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。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。 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。清華大學(xué)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％ 。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。因此，啤 酒廢水的厭氧生物處理受到了越來越多的關(guān)注。 據(jù)報道，廢水中 BOD 的去除率在 80％ 以上。生物轉(zhuǎn)盤是較早用以處理啤酒廢水的方法。 青島啤酒廠在二段生物接觸氧化之后輔以混凝氣浮處理，啤 酒廢水中 CODcr 和BOD 的取出率分別在 80％ 和 90％ 以上。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。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)生等。例如。污泥膨脹的原因是啤酒廢水中碳水化合物含量過高，而 N,P,Fe 等營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，各營養(yǎng)成分比例失調(diào)，導(dǎo)致微生物不能正常生長而死亡。我國的珠江啤酒廠，煙臺啤酒廠，上海益民啤酒廠，武漢西湖啤酒廠?；钚晕勰喾ā⑸锬し?、深井曝氣法是較有代表性的好氧生物處理方法。目前國內(nèi)的啤酒廠工業(yè)廢水的污水處理工藝，都是以生物化學(xué)方法為中心的處理系統(tǒng)。國內(nèi)啤酒廠廢水中： CODcr 含量為： 1000～ 2500mg/L， BOD 含量為： 600～ 1500 mg/L，該廢水具有較高的生物可降解性，且含有一定量的凱氏氮和磷。若將洗瓶廢水的排出液經(jīng)處理后儲存起來用以調(diào)節(jié)廢水的酸堿值（啤酒廢水平時呈酸性），則可以節(jié)省污水 處理的藥劑用量 。另外噴淋時由于用熱 水噴淋，啤酒升溫引起平那壓力上升，“炸瓶”現(xiàn)象時發(fā)生，致使大量啤酒灑在噴淋水中。 （ 2） 清洗廢水 如大麥浸漬廢水，大麥發(fā)芽降溫噴霧水，清洗生產(chǎn)裝置廢水，漂洗酵母水，洗瓶機初期洗滌水，酒罐消毒廢水，巴斯德殺菌噴淋水和地面沖洗水等，這類廢水受到不同程度的有機污染。國內(nèi)啤酒從糖化到罐裝總耗水 10～ 20 立方米每噸。 1 1 緒論 1. 1 啤酒廢水的來源及水質(zhì)分析 生產(chǎn) 產(chǎn)啤酒過程用水量很大，特別是釀酒、罐裝工藝過程大量使用新鮮水，相應(yīng)產(chǎn)生大量廢水。釀造啤酒消耗的大量水除一部分轉(zhuǎn)入產(chǎn)品外，絕大部分作為工業(yè)廢水排入環(huán)境。 （ 3） 沖渣廢水 如麥渣液，冷熱凝固物酒槽剩余酵母，酒泥，慮酒渣和殘堿性洗滌液等，這類廢水中含有大量的懸浮性固體有機物，工作中將產(chǎn)生麥汁冷卻水，裝置洗滌水。為防止生物污染，循環(huán)使用噴淋水時需加入防腐劑，因此別更換下來的廢噴淋水含防腐劑成分。 2． 啤酒廢水來源 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（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） 2 以及生產(chǎn)用冷卻廢水等。 啤酒生產(chǎn)工藝流程如圖 圖 啤酒生產(chǎn)流程圖 麥芽生產(chǎn)過程如圖 圖 麥芽生產(chǎn)流程圖 1. 2 廢水水質(zhì)水量及達標要求 （ 1） 設(shè)計流量 3000 m3/d. （ 2） 生產(chǎn)廢水 組成及各部分水質(zhì)，如表 所示： 大麥 篩選 浸麥 發(fā)芽 干燥 排水 麥芽 排水 大米 粉碎 糊化 麥芽 粉碎 糖化 過濾 煮沸 酒花 成品 排水 包裝 啤酒過濾 發(fā)酵 沉淀 3 表 1. 1 生產(chǎn)廢水水質(zhì)及出水要求 項目 CODcr SS BOD5 TN TP 進水水質(zhì) 1350 Lmg/ 400 Lmg/ 700 Lmg/ 30 Lmg/ 3 Lmg/ 出水要求 ? 100 Lmg/ ? 60 Lmg/ ? 20 Lmg/ ? 10 Lmg/ ? Lmg/ 處理效率 ? % ? 85% ? % ? % ? % 處理要求：處理后出水水質(zhì)達到廣東省地方標準《水污染物排放限值》二時段一級排放標準的要求，即： CODcr ? 100mg/L， SS? 60mg/L， BOD5 ? 20mg/L， TN? 10mg/L，TP? 。目前，國內(nèi)外普遍采取生化法處理啤酒廢水。 1．活性污泥法 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。廣州啤酒廠和長春啤酒廠等廠家均采用此法處理啤酒廢水 。解決的辦法是投加含 N,P 的化學(xué)藥 5 劑，但這將使處理成本提高。珠江啤酒廠引進比利時 SBR 專利技術(shù)，廢水廠處理時間僅需 19－ 20h，比普通活性污泥法縮短 10－ 11h,CODcr 的去除率也在 96％ 以上 ,揚州啤 酒廠和三明市大田啤酒廠采用 SBR 技術(shù)處理啤酒廢水， 收到了同樣的效果 . 2．深井曝氣法 為了提高曝氣過程中氧的利用率，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）處理啤酒廢水。 據(jù)測定，當(dāng)進水 BOD5 濃度為 2400mg/L 時，出水濃度可降為 50mg/L,去除率高達97． 92％ 。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。 在此基礎(chǔ)上，山東省環(huán)科所改常壓曝氣為加壓曝氣（ P＝ ～ ） ,目的在于強化氧的傳質(zhì)，有效提高廢水中溶解氧的濃度，以滿足中高濃度廢水中微生物和有機物氧化分解的需要。他主要由盤片、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。 厭氧生物處理 厭氧生物處理適用于高濃度有機廢水 。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(yīng)用最為成熟。 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。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 ％ 。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。 （ 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。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。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 )。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。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。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。 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。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。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(dāng)于 1kg 原煤，這樣可節(jié)煤約 4t/d 左右，年收益約 10 為 萬元。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。 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。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。 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。 通過水質(zhì)的分析和各種工藝的優(yōu)缺點比較，選用厭氧＋好氧工藝，