【正文】 1500mg/L 時出水 CODcr 可降至 50－ 100mg/L，去除率可達到 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氧化啤酒廢水中的有機物，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有機酸減 ⑧有機農(nóng)藥 ⑨苯類化合物 （ 2）無機物 ① pH：表示水的酸堿性。 ②化學需氧量（ COD）：用化學氧化劑氧化水中有機污染物時消耗的氧化劑的量。 （ 1） 有機物 有機物在分解過程中需要大量的氧，所以屬于耗氧污染物。鹽分也會給水帶來異味，嗅和味也是一種感官性指標。溶解氧濃度隨水溫升高而降低，高溫水會導致水體缺氧造成水質(zhì)惡化。 污水所含的污染富成分復雜，可通過分析檢測方法對污染物質(zhì)作出定性定量的評價。屬于中等濃度可生物降解的有機廢水，其中不含有有毒物質(zhì)，且糖化廢水和廢酵母液的有機物濃度較高， CODcr 可達到 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、麥汁和發(fā)酵冷卻水等。 廢水特點 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，將麥芽進行粉碎與糊化過的大米用溫水混合進行糖化，糖化結(jié)束之后立即進行過濾，除去麥糟，然后進行冷卻和澄清，澄清的麥汁冷卻至 ~℃，再接種酵母，進行發(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，進行長期的低溫貯藏，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)國和啤酒消費市場是中國。 1 總 論 改革開放后中國啤酒銷量大幅增長，自 1999 年起市場容量超越美國成為全世界最大啤酒市場。 啤酒產(chǎn)業(yè)在中國的迅速發(fā)展也意味著啤酒廢水對環(huán)境的影響日益嚴重， 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。污水污染指標一般可分為物理性質(zhì)、化學性質(zhì)和生物性質(zhì)三類。 （ 2） 色度 色度是一項感官性指標。 （ 4） 固體物質(zhì) 水中所有殘渣的總和叫做總 固體（ TS），包括溶解性固體（ DS）和懸浮固體（ SS）。好氧有機污染是導致水體發(fā)黑發(fā)臭的主要因素之一。 ③總有機碳（ TOC）與總需氧量（ TOD）：總有機碳包括水樣中所有有機污染物的含碳量。 ②植物營養(yǎng)元素：磷和氮等植物營養(yǎng)元素，過多會造成水體的富營養(yǎng)化。 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，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水中的有機物，而污泥和水的分離則由沉淀池來完成【】[6]?；?性污泥處理啤酒廢水的缺點時動力消耗大，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力消耗顯著降低，同時，廢水處理時間也短于普通活性污泥法。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。國內(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。 d1COD,停留時間為 3～ 4 小時， CODcr 和 BOD5平均去除率分別達到 %和 %,由于停留時間縮短為原來的 1/3～ 1/4，運轉(zhuǎn)費用也隨之降低【】 [9]。廢水中 BOD5 的去除率在 80%以上。它是在無氧條件下，靠厭氧細菌的作用分解有機物。 項目 CODcr（ mg/L） BOD5（ mg/L） SS（ mg/L） pH 進水水質(zhì) 4000~6000 1500~2020 1000~2020 6~9 出水水質(zhì) 80 30 70 6~9 處理程度計算： COD 去除 率 η 1 = (600080)/6000 179。 （ 4） 參考資料：給排水設計手冊 ，啤酒廢水處理工程方案設計 ，環(huán)境工程畢業(yè)設計指導書 2 設計方案的分析與確定 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，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 值相當于 14000 人生活污水的 BOD 值，懸浮固體 SS 值相當于 8000 人生活污水的 SS，其污染程度是相當嚴重的，所以要對啤酒廢水進行一定的處理。由于受場地、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)采用機械曝氣充氧，其電耗高及運行費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行。這里所說完整的意義在于除厭氧生化技術外，沼氣通過自動化系統(tǒng)得到燃燒，這是厭氧系統(tǒng)安全運行和不產(chǎn)生二次污染的重要保證，這也是國內(nèi)外開發(fā)厭氧技術和設備應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），堿度不足，所以需投加姑爺碳酸鈉或氧化鈣加以補充。 工藝流程圖如下： 3 處理構(gòu)筑物的設計與計算 格柵的設計與計算 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口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，主要對水泵起保護作用，另 外 可減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負荷。1 3 = （三）進水渠道漸寬部分長度 (l1) 設進水渠道內(nèi)流速為 ,則進水渠道寬 B1=, 漸寬部分展開角取為 20176。 二、設計計算 （一）設計流量 Q=3000m3/d=125m3/h=（二）選泵前總揚程估算 經(jīng)過格柵的水頭損失為 ,進水管渠內(nèi)水面標高為 則格柵后的水面標高為： = 設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算如下： 出水管 Q=,選用管徑為 200mm 的鑄鐵管 查《給水排水設計手冊》第 1 冊得： V=,1000i= 出水管線長度估為 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為 ,考慮自由水頭為 1m,則水泵總揚程為： H=+++ = （三）選泵 根據(jù)流量 Q=125m3/h,揚程 H= 擬選用 型立式污水泵，每臺水泵的流量為 Q=170m3/h，揚程為 H=，選擇此泵比較合適。 坡度，機器間地板上設排水溝和集水 坑，排水溝斷面 250mm179。 過濾機的設計計算 一．過濾機設計作用 用于進一步截留較大的懸浮物或漂 浮物，減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負荷。所以，截留的懸浮物直接運至飼料制造廠，用于制造飲料。設計流量 Q=3000m3/d=125m3/h=,采用機械刮泥除渣。 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反應器的 工作原理 UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應與 沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應器，由污泥反應區(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區(qū)內(nèi)，使反應區(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設計成圓形池子，布水均勻，處理效果好 取水力負荷 q＝ [m3/(m2178。= 2 折合為服務圓的直徑為： d= 1 ???S= 用此直徑作一個虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設一實圓 環(huán)，其上布 6 個孔口，則圓的直徑計算如下： 121214 Sd ?? 則 d1＝?12S ＝ ? = 2)中圈 12個孔口設計 服務面積： S2=12179。 (2)沉淀區(qū)的設計 三相分離器的沉淀區(qū)的設計同二次沉淀池的設計相同，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），設計溢流負荷 f = L/（ m178。 ②堰上水頭校核 每個堰出流率： 3 552 8 1 0 5 .5 6 1 0 /504iqq m sn ? ???? ? ? ? 按 900三角堰計算公式， ? 堰上水頭： 55 . 5 6 1 0 0 . 0 1 7 21 . 4 3 1 . 4 3qhm??????? ? ??????? ?? ③出水渠設計計算 反應器沿圓周設一條環(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)設計計算 1. 沼氣產(chǎn)量計算 沼氣主要產(chǎn)生于厭氧階段，設計產(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. 水封灌設計 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，因為當液面太高或波動時，浮渣或浮沫可能會引起出氣管的堵塞或使氣體部分進入沉降 室，同時 兼有有排泥和排除冷凝水作用。 H1800 ㎜鋼制水、氣分離器一個，水、氣分離器中預裝鋼絲填料，在水、氣分離器前設置過濾器以凈化沼氣，在分離器出氣管上裝設流量計及壓力表。 SBR 反應池的設計計算 一、 SBR 反應器的作用 經(jīng) UASB處理后的廢水 ,COD含量仍然很高 ,要達到排放標準 ,必須進一步處理 ,即采用好氧處理。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作 。 污水在該時段內(nèi)連續(xù)進入處理池 ,直到達到最高運行液位 ,并且借助于池底泵的攪動 ,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)反應周期 SBR 周期采用 T=6h,反應器一天內(nèi)周期數(shù) n=24/6=4 (4)周期內(nèi)時間分配 反應池數(shù) N=4 進水時間： T/N=6/4= 反應時間： 靜沉時間： 排水時間： (5)周期進水量 Q0=24QTN =424 63000??=（二）設計水量水質(zhì) 設計水量為： Q=3000m3/d=125m3/h= 設計水質(zhì)見下表 ： 表 SBR 反應器進出水水質(zhì)指 水質(zhì)指標 COD BOD SS 進水水