【正文】 1500mg/L 時(shí)出水 CODcr 可降至 50－ 100mg/L，去除率可達(dá)到 94%－ 96%。 好氧生物處理 好氧生物處理是在氧氣充足的情況下，利用好氧微生物的生命活動(dòng)氧化啤酒廢水中的有機(jī)物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中），這種方法沒有考慮到廢水中有機(jī)物的利用問題，因此處理成本較高，活性污泥法、生物膜法、深井曝氣法是較有代表性的好氧生物處理方法【】 [5]。 ⑥表面活性劑 ⑦有機(jī)酸減 ⑧有機(jī)農(nóng)藥 ⑨苯類化合物 （ 2）無機(jī)物 ① pH：表示水的酸堿性。 ②化學(xué)需氧量（ COD）：用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時(shí)消耗的氧化劑的量。 （ 1） 有機(jī)物 有機(jī)物在分解過程中需要大量的氧，所以屬于耗氧污染物。鹽分也會(huì)給水帶來異味，嗅和味也是一種感官性指標(biāo)。溶解氧濃度隨水溫升高而降低，高溫水會(huì)導(dǎo)致水體缺氧造成水質(zhì)惡化。 污水所含的污染富成分復(fù)雜，可通過分析檢測(cè)方法對(duì)污染物質(zhì)作出定性定量的評(píng)價(jià)。屬于中等濃度可生物降解的有機(jī)廢水，其中不含有有毒物質(zhì)，且糖化廢水和廢酵母液的有機(jī)物濃度較高， CODcr 可達(dá)到 1000mg/L 以上。 啤酒工業(yè)廢水可分為以下幾類： （ 1）清潔廢水：冷凍機(jī)、麥汁和發(fā)酵冷卻水等。 廢水特點(diǎn) 啤酒生產(chǎn)過程用水量很大，特別是釀造、罐裝的工序過程，由于使用大量的清潔水，相應(yīng)生產(chǎn)大量的污水廢水。啤酒生產(chǎn)的過程是先將大麥制做成麥芽，將麥芽進(jìn)行粉碎與糊化過的大米用溫水混合進(jìn)行糖化，糖化結(jié)束之后立即進(jìn)行過濾，除去麥糟，然后進(jìn)行冷卻和澄清，澄清的麥汁冷卻至 ~℃，再接種酵母，進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵分為主發(fā)酵和后發(fā)酵，主發(fā)酵是將糖化轉(zhuǎn)化為乙醇（ C2H5OH）和二氧化碳（ CO2）；后發(fā)酵是將主酵嫩酒送至后酵罐，進(jìn)行長(zhǎng)期的低溫貯藏，以完成殘?zhí)堑淖詈蟀l(fā)酵以及澄清啤酒和促進(jìn)成熟，經(jīng)過后發(fā)酵的成熟酒， 需經(jīng)過濾或分離來去除殘余的酵母和蛋白質(zhì)【 3】（ 2）。世界最大的啤酒生產(chǎn)國(guó)和啤酒消費(fèi)市場(chǎng)是中國(guó)。 1 總 論 改革開放后中國(guó)啤酒銷量大幅增長(zhǎng)，自 1999 年起市場(chǎng)容量超越美國(guó)成為全世界最大啤酒市場(chǎng)。 啤酒產(chǎn)業(yè)在中國(guó)的迅速發(fā)展也意味著啤酒廢水對(duì)環(huán)境的影響日益嚴(yán)重， 啤酒工業(yè)排放的廢水量在 2020 年超過 2億噸。過濾后的成品酒，若是作為鮮啤酒出售的話，可直接裝桶來進(jìn)行銷售，就是我們所知道的的純生啤酒，或者是生啤。由于啤酒生產(chǎn)工序比較多，不同的啤酒廠生產(chǎn)過程中每噸耗水量和水質(zhì)的相差比較大。此類廢水基本上 未受污染； （ 2）清洗廢水：如大麥浸漬廢水、大麥發(fā)芽降的溫噴霧水、清洗生產(chǎn)裝置的廢水、漂洗酵母產(chǎn)生的廢水、洗瓶機(jī)初期的洗滌水、酒罐消毒廢液等。作 為啤酒廠的綜合廢水，由于加入了大量冷卻水和生活污水，使總排放口的濃度有所降低。污水污染指標(biāo)一般可分為物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和生物性質(zhì)三類。 （ 2） 色度 色度是一項(xiàng)感官性指標(biāo)。 （ 4） 固體物質(zhì) 水中所有殘?jiān)目偤徒凶隹?固體（ TS），包括溶解性固體（ DS）和懸浮固體（ SS）。好氧有機(jī)污染是導(dǎo)致水體發(fā)黑發(fā)臭的主要因素之一。 ③總有機(jī)碳（ TOC）與總需氧量（ TOD）：總有機(jī)碳包括水樣中所有有機(jī)污染物的含碳量。 ②植物營(yíng)養(yǎng)元素：磷和氮等植物營(yíng)養(yǎng)元素，過多會(huì)造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化。 活性污泥法 活性污泥法是中、低 濃度有機(jī)廢水處理中使用最多，運(yùn)行最可靠的方法，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，廢水進(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水中的有機(jī)物，而污泥和水的分離則由沉淀池來完成【】[6]。活 性污泥處理啤酒廢水的缺點(diǎn)時(shí)動(dòng)力消耗大，處理中常出現(xiàn)污泥膨脹。間歇式活性污泥法（ SBR）通過間歇曝氣可以使動(dòng)力消耗顯著降低，同時(shí)，廢水處理時(shí)間也短于普通活性污泥法。其優(yōu)點(diǎn)是：占地面積少，效能高，對(duì)氧的利用率大，無惡臭產(chǎn)生等。國(guó)內(nèi)的淄博啤酒廠，青島啤酒廠，渤海啤酒廠荷徐州釀酒總廠等廠家的廢水處理中采用了這種技術(shù)。 d1COD,停留時(shí)間為 3～ 4 小時(shí)， CODcr 和 BOD5平均去除率分別達(dá)到 %和 %,由于停留時(shí)間縮短為原來的 1/3～ 1/4，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也隨之降低【】 [9]。廢水中 BOD5 的去除率在 80%以上。它是在無氧條件下，靠厭氧細(xì)菌的作用分解有機(jī)物。 項(xiàng)目 CODcr（ mg/L） BOD5（ mg/L） SS（ mg/L） pH 進(jìn)水水質(zhì) 4000~6000 1500~2020 1000~2020 6~9 出水水質(zhì) 80 30 70 6~9 處理程度計(jì)算： COD 去除 率 η 1 = (600080)/6000 179。 （ 4） 參考資料：給排水設(shè)計(jì)手冊(cè) ，啤酒廢水處理工程方案設(shè)計(jì) ，環(huán)境工程畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 2 設(shè)計(jì)方案的分析與確定 啤酒廢水治理方案分析 治理方案分析 （ 1） 啤酒廢水處理方法 鑒于啤酒廢水自身的特性，啤酒廢水不 能直接排入水體，據(jù)統(tǒng)計(jì)，啤酒廠工業(yè)廢水如不經(jīng)處理，每生產(chǎn) 100 噸啤酒所排放出的 BOD 值相當(dāng)于 14000 人生活污水的 BOD 值，懸浮固體 SS 值相當(dāng)于 8000 人生活污水的 SS，其污染程度是相當(dāng)嚴(yán)重的，所以要對(duì)啤酒廢水進(jìn)行一定的處理。由于受場(chǎng)地、氣溫、初次投資限制，除少數(shù)采用塔式生物濾池，生物轉(zhuǎn)盤靠自然充氧外，多數(shù)采用機(jī)械曝氣充氧，其電耗高及運(yùn)行費(fèi)用高制約了污水處理工程的發(fā)展和限制了已有工程的正常使用或運(yùn)行。這里所說完整的意義在于除厭氧生化技術(shù)外，沼氣通過自動(dòng)化系統(tǒng)得到燃燒，這是厭氧系統(tǒng)安全運(yùn)行和不產(chǎn)生二次污染的重要保證，這也是國(guó)內(nèi)外開發(fā)厭氧技術(shù)和設(shè)備應(yīng)充分引起重視的問題。 （ 2）工藝組合 ①酸化 — SBR 法處理啤酒廢水 ② UASB— 好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水 ③新型接觸氧化法處理啤酒廢水 ④生物接觸氧化法處理啤酒廢水 ⑤ UASB 反應(yīng)器＋氧化溝工藝處理啤酒廢水 ⑥ UASB+SBR 法處理啤酒廢水 方案確定 研究表明， UASB+SBR 法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（以 CaCO3 計(jì)），堿度不足，所以需投加姑爺碳酸鈉或氧化鈣加以補(bǔ)充。 工藝流程圖如下： 3 處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算 格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算 一 、 格柵的作用 格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在廢水渠道的進(jìn)口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，主要對(duì)水泵起保護(hù)作用，另 外 可減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。1 3 = （三）進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度 (l1) 設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)流速為 ,則進(jìn)水渠道寬 B1=, 漸寬部分展開角取為 20176。 二、設(shè)計(jì)計(jì)算 （一）設(shè)計(jì)流量 Q=3000m3/d=125m3/h=（二）選泵前總揚(yáng)程估算 經(jīng)過格柵的水頭損失為 ,進(jìn)水管渠內(nèi)水面標(biāo)高為 則格柵后的水面標(biāo)高為： = 設(shè)集水池的有效水深為 2m 則集水池的最低工作水位為： = 所需提升的最高水位為 故集水池最低工作水位與所提升最高水位之間高差為： ()= 出水管管線水頭損失計(jì)算如下： 出水管 Q=,選用管徑為 200mm 的鑄鐵管 查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 1 冊(cè)得： V=,1000i= 出水管線長(zhǎng)度估為 37m,局部系數(shù)為 8 則出 水管管線水頭損失為： 22viL gx+ = 2???? = 泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為 ,考慮自由水頭為 1m,則水泵總揚(yáng)程為： H=+++ = （三）選泵 根據(jù)流量 Q=125m3/h,揚(yáng)程 H= 擬選用 型立式污水泵，每臺(tái)水泵的流量為 Q=170m3/h，揚(yáng)程為 H=，選擇此泵比較合適。 坡度，機(jī)器間地板上設(shè)排水溝和集水 坑，排水溝斷面 250mm179。 過濾機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 一．過濾機(jī)設(shè)計(jì)作用 用于進(jìn)一步截留較大的懸浮物或漂 浮物，減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。所以，截留的懸浮物直接運(yùn)至飼料制造廠，用于制造飲料。設(shè)計(jì)流量 Q=3000m3/d=125m3/h=,采用機(jī)械刮泥除渣。 B179。 40=，廢水中共有 NaOH 含量為 3000179。 179。 則污泥斗的高度為： h2=() 179。(8 2+8179。 二． UASB反應(yīng)器的 工作原理 UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應(yīng)與 沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應(yīng)器，由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。 d) V 有效 ＝ ? =1550m3 將 UASB設(shè)計(jì)成圓形池子，布水均勻，處理效果好 取水力負(fù)荷 q＝ [m3/(m2178。= 2 折合為服務(wù)圓的直徑為： d= 1 ???S= 用此直徑作一個(gè)虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實(shí)圓 環(huán)，其上布 6 個(gè)孔口，則圓的直徑計(jì)算如下： 121214 Sd ?? 則 d1＝?12S ＝ ? = 2)中圈 12個(gè)孔口設(shè)計(jì) 服務(wù)面積： S2=12179。 (2)沉淀區(qū)的設(shè)計(jì) 三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次沉淀池的設(shè)計(jì)相同，主要是考慮沉淀區(qū)的 面積和水深，面積根據(jù)廢水量和表面負(fù)荷率決定。 沉淀區(qū)面積為： A=1/4π D2=1/4179。 θ 下三角集氣罩斜面的水平夾角； h3下三角集氣罩的垂直高度， m。sin50 176。 =12 (DEb2)179。 = 故 h4=CH+AI=+= h5= 由上述尺寸可計(jì)算出上集氣罩上底直徑為： CF2h5tg40176。 = BC=CD/sin40176。 = BD=DH/cos50176。 =178。出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊憽? m；出水槽數(shù)量為 4 座。 s），設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷 f = L/（ m178。 ②堰上水頭校核 每個(gè)堰出流率： 3 552 8 1 0 5 .5 6 1 0 /504iqq m sn ? ???? ? ? ? 按 900三角堰計(jì)算公式， ? 堰上水頭： 55 . 5 6 1 0 0 . 0 1 7 21 . 4 3 1 . 4 3qhm??????? ? ??????? ?? ③出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算 反應(yīng)器沿圓周設(shè)一條環(huán)形出水渠， 6 條出水槽的出水流至此出水渠。 ，向渠口坡度 。 （六） 沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 沼氣產(chǎn)量計(jì)算 沼氣主要產(chǎn)生于厭氧階段，設(shè)計(jì)產(chǎn)氣率取 3 /m kgCOD 。 單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量 smqi / 33????? 取 D=150 ㎜，充滿度為 ，則流速為： smv / 400 ??? ?? ? ④ 各池沼氣最大氣流量為 smq /030 360 024 5 3??? 取 DN=250 ㎜，充滿度為 ；流速為： smv / 2 ??? ?? ? 2. 水封灌設(shè)計(jì) 水封灌主要是用來控制三相分離氣的集氣室中氣液兩相界面高度的，因?yàn)楫?dāng)液面太高或波動(dòng)時(shí)，浮渣或浮沫可能會(huì)引起出氣管的堵塞或使氣體部分進(jìn)入沉降 室，同時(shí) 兼有有排泥和排除冷凝水作用。 H1800 ㎜鋼制水、氣分離器一個(gè)，水、氣分離器中預(yù)裝鋼絲填料，在水、氣分離器前設(shè)置過濾器以凈化沼氣，在分離器出氣管上裝設(shè)流量計(jì)及壓力表。 SBR 反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、 SBR 反應(yīng)器的作用 經(jīng) UASB處理后的廢水 ,COD含量仍然很高 ,要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn) ,必須進(jìn)一步處理 ,即采用好氧處理。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作 。 污水在該時(shí)段內(nèi)連續(xù)進(jìn)入處理池 ,直到達(dá)到最高運(yùn)行液位 ,并且借助于池底泵的攪動(dòng) ,使廢水和池中活性污泥充分混合 。 第 3 階段 ,靜置期 (Settle)。 上清液由潷水器排出 。 d) (2)污泥濃度和 SVI 污泥濃度采用 3000 mgMLSS/L,SVI 取 100 (3)反應(yīng)周期 SBR 周期采用 T=6h,反應(yīng)器一天內(nèi)周期數(shù) n=24/6=4 (4)周期內(nèi)時(shí)間分配 反應(yīng)池?cái)?shù) N=4 進(jìn)水時(shí)間： T/N=6/4= 反應(yīng)時(shí)間： 靜沉?xí)r間： 排水時(shí)間： (5)周期進(jìn)水量 Q0=24QTN =424 63000??=（二）設(shè)計(jì)水量水質(zhì) 設(shè)計(jì)水量為： Q=3000m3/d=125m3/h= 設(shè)計(jì)水質(zhì)見下表 ： 表 SBR 反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指 水質(zhì)指標(biāo) COD BOD SS 進(jìn)水水