【正文】 機(jī) 1600 100 啤酒及其他固形物 酒糟干燥機(jī) 20200 15000 麥汁及糖化醪殘留物 洗瓶機(jī) (初洗 ) 500 125 啤酒及其它固形物 2 啤酒廢水處理技術(shù) 國(guó)內(nèi)外廣泛采用生化處理工藝 ,其中包括好氧生物處理 (活性污泥法 ,生物膜法 ) ,厭氧生物處理 ,好氧與厭氧聯(lián)合生物處理方法。另外，噴淋時(shí)由于用熱水噴淋，啤酒升溫引起酒瓶?jī)?nèi)壓力上升，“炸瓶”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，致使大量啤酒散在噴淋水中。 清洗廢水，如大麥浸漬廢水、大麥發(fā)芽降溫噴霧廢水、清洗生產(chǎn)裝置廢水、漂洗酵母水、洗瓶初期洗滌水、酒罐消毒廢液、巴斯德殺菌噴淋水和地面沖洗水等。 關(guān)鍵詞 : 啤酒廢水 ； 生化處理； 啤酒廢水； 厭氧處理 ；好氧處理 ；厭氧 好氧工藝 ；進(jìn)展 啤酒是當(dāng)今風(fēng)靡世界最流行的飲料之一 , 早在 4500 年前 , 啤酒就在古埃及問世 , 它略含苦味 , 富含營(yíng)養(yǎng) , 素有液體面包之稱 , 已被國(guó)際營(yíng)養(yǎng)會(huì)議推薦為營(yíng)養(yǎng)食品之一。 六、 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所需具備的工作條件及解決的辦法 （ 1） 查閱文獻(xiàn)資料 ， 利用 計(jì)算機(jī)搜索最新相關(guān)期刊，書籍； （ 2） 收集有關(guān)物性計(jì)算參數(shù)和企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù) ； （ 3） 使用繪圖軟件 AutoCAD、 CAXA 和繪圖儀 (上機(jī)時(shí)數(shù)約 60 小時(shí) )； （ 4） 使用 計(jì)算工具進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，同時(shí)使用 Office 辦公軟件編輯畢業(yè)論文 ； （ 5） 工具書 ： 化 學(xué)工程手冊(cè) 、化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)、 化工物性手冊(cè) 、英漢漢英化學(xué)化工詞匯等 。先進(jìn)科學(xué)的管理也可以作為一種技術(shù)作用于工藝本身 ,使其發(fā)揮出應(yīng)有的作用。 ,處理 CODCr 平均濃度為 4 300 mg/L的啤酒廢水 400 m179。 L1d1,CODCr去除率達(dá)到 % ,比 UASB 反應(yīng)器具有更高的容積負(fù)荷率和 COD 去除率 ,表明了其在處理低濃度廢水方面較好的應(yīng)用前景。進(jìn)水 CODCr 450 mg/ L 左右 , HRT 縮短至 0. 7 h時(shí) ,EGSB 反應(yīng)器仍能獲得 84. 96 %的高 CODCr去除率 ,有機(jī)負(fù)荷高達(dá) 30. 21 kg CODCr / (m3 EGSB 反應(yīng)器 UASB 反應(yīng)器在應(yīng)用中取得了很大的成功 , 但 UASB 的傳質(zhì)過程并不理想 ,進(jìn)一步提高有機(jī)負(fù)荷受到了限制。目前 ,很多國(guó)家相繼開展了對(duì) UASB 的深入研究和開發(fā)工作。 總之，好氧處理工藝存在曝氣耗能大、污泥產(chǎn)量大的缺點(diǎn)，故厭氧 — 好氧處理工藝逐漸被深入研究和開發(fā)利用。在 SBR 的基礎(chǔ)上 ,在池子的前部增設(shè)了 1 個(gè)生物選擇器。埠新啤酒廠用 CAST工藝處理啤酒廢水的實(shí)踐結(jié)果表明，工藝處理效果穩(wěn)定，可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，平均出水水質(zhì)： COD 25 ～ 86 mg/L，去除率為 96%～ 98%； BOD5 21～25 mg/L，去除率為 97%～ 98%； SS 52 ～ 64 mg/L，去除率為 88%～ 92%。常規(guī)活性污泥法相比 ,SBR 工藝不需要另設(shè)二次沉淀池、污泥回流及污泥回流設(shè)備 ,也可不設(shè)調(diào)節(jié)。 SBR 工藝及應(yīng)用 SBR 法是對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法的改進(jìn) ,近年來(lái) ,在國(guó)內(nèi)外被引起廣泛重視和研究應(yīng)用。 20世紀(jì) 80年代初，接觸氧化法比破同活性污泥法有一定的有時(shí)，因此在啤酒廢水處理上得到了廣泛的應(yīng)用。但是此法在用空氣曝氣時(shí)容易產(chǎn)生泡沫 , 造成難以充氧 , 管理不好則易產(chǎn)生污泥膨脹 , 此外還因動(dòng)力消耗高、占地面積較大等缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用。 (5) 新工藝研究 針對(duì)不同油田的特點(diǎn) ,對(duì)處理后水質(zhì)要求的不同 ,對(duì)各單元過程進(jìn)行性能匹配和優(yōu)化研究 ,開發(fā)出多種組合工藝及多功能集成的一體化設(shè)備 . 集高效、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單易用等特點(diǎn)于一體的小型采油廢水處理裝置將在區(qū)塊采油開發(fā)中發(fā)揮重要作用 ,是今后一段時(shí)間的研究熱點(diǎn) 。 (5) 當(dāng)前全球水資源緊張已成為世界關(guān)注的焦點(diǎn) ,而啤酒廢水有害無(wú)毒 ,如 能將其凈 化后回收利用 , 可達(dá)到節(jié)約水資源的目的。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 相組合等各種處理工藝。隨著近代我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的騰飛，社會(huì)主義工業(yè)呈現(xiàn)飛速發(fā)展，水資源污染尤其是工業(yè)廢水污染也嚴(yán)重惡化。 EGSB+CASS 處理高濃度有機(jī)廢水，其關(guān)鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。 主要包括以下幾部分內(nèi)容： 第一部分 前言： A、啤酒廢水處理的概況；啤酒廢水的來(lái)源《生產(chǎn)工序，量、水質(zhì)》； B、本工程概況； C、工藝設(shè)計(jì)原則、范圍與依據(jù)； D、工藝流程的確定及工藝方案原理、工藝路線描述； E、工藝的特點(diǎn)和處理效果； F、自控方案，檢測(cè)、監(jiān)測(cè)方案 第二部分 工程設(shè)計(jì) 工程設(shè)計(jì)規(guī)模；工程規(guī)模、主要構(gòu)筑物、設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算；處理的結(jié)果；物料衡算表及主要輔料的消耗量；能耗表等； EGSB 設(shè)計(jì)計(jì)算； CASS 工藝過程、 CASS 反應(yīng)器的運(yùn)行參數(shù)（包括氧的溶解度、利用率，但氧的物料衡算忽略，反應(yīng)器內(nèi)的 C/N 比等） 廢棄物的處置及安全、環(huán)保健康措施； 事故情況的處理； 第三部分 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析； 第四部分 問題與討論。 第五部分 結(jié)束語(yǔ)；參考文獻(xiàn)及書目等。采用此工藝，不但使處理流程簡(jiǎn)潔，也節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，在降低廢水濃度的同時(shí)，還可以回收在處理過程中所產(chǎn)沼氣作為能源的利用。工業(yè)廢水的污染以其污染大、污染物濃度高、廢水排放量大、廢水中含有多種有毒有害物質(zhì)、廢水成分復(fù)雜以及水量變化大等特點(diǎn)而成為目前我們所面臨的主要問題。這些處理方法與工藝各有其特點(diǎn)和不足之處，但各自都有較為成功的經(jīng)驗(yàn)。 (6) 在污水處理中實(shí)行自動(dòng)化控制技術(shù) ,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器自控管理 , 將會(huì)節(jié)省人力。 主要的處理工藝 目前，國(guó)內(nèi)外普遍采取生化法處理啤酒廢水。目前 , 國(guó)內(nèi)有廣州啤酒廠、珠江啤酒廠、無(wú)錫啤酒廠、華都啤酒廠、珠江啤酒廠等。但由于啤酒廢水的進(jìn)水 COD濃度很高，所以一般采用二級(jí)接觸氧化工藝。 SBR 工藝典型的操作工序?yàn)?:進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置等 5 個(gè)工序 ,整個(gè)工序經(jīng)厭氧、好氧、缺氧 3 個(gè)階段。因此基建投資低 ,同時(shí)設(shè)備具有耐沖擊負(fù)荷 ,工作穩(wěn)定 ,運(yùn)行靈活 ,污泥性能良好等優(yōu)點(diǎn)。該工藝投資較低，運(yùn)行費(fèi)用省，每立方米廢水總投資為 1100元，運(yùn)行成本 /m3。這樣 ,CASS 池的反應(yīng)池被隔墻分隔為 3 個(gè)區(qū) ,即生物選擇區(qū)、預(yù)反應(yīng)區(qū)及主反應(yīng)區(qū)。 厭氧法 20 世紀(jì) 70 年代以來(lái) ,廢水厭氧處理技術(shù)因其具有投資少 ,運(yùn)行費(fèi)用低及能產(chǎn)生能量等優(yōu)點(diǎn)而得到較快的發(fā)展和應(yīng)用。 UASB 工藝因其工藝結(jié)構(gòu)緊湊 ,處理能力大 ,效果好 ,投資省而在國(guó)內(nèi)外啤酒廢水治理中得到十分廣泛的應(yīng)用。為了使厭氧反應(yīng)器中進(jìn)水和污泥之間的接觸更加充分 ,導(dǎo)致了第三代厭氧反應(yīng)器的開發(fā)和應(yīng)用。 d) 。 EGSB 反應(yīng)器比 UASB 反應(yīng)器具有更強(qiáng)的抗溫度和進(jìn)水 pH 值變化的能力 ,且其系統(tǒng)處理效果恢復(fù)也更快。/d ,CODCr去除率穩(wěn)定在 80 % ,容積負(fù)荷高達(dá) 25～30 kg/(m3 五、 主要研究?jī)?nèi)容，需重點(diǎn)研究的問題及解決思路 研究的主要內(nèi)容 ，根據(jù)研究結(jié)果選擇合理設(shè)計(jì)工藝線路。 七、 工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排 第一階段（ ～ ）： 收集資料，完成開題報(bào)告并提交指導(dǎo)老師審閱。近年來(lái) , 隨著人民生活水平的提高 , 我國(guó)啤酒消費(fèi)量急劇增大。這類廢水受到不同程度的有機(jī)污染，其中洗麥、浸麥水不僅受到大麥表面污染物的污染，還受到大麥內(nèi)容物的溶解污染，污染物質(zhì)要占大麥重的 %%，導(dǎo)致此廢水為褐色，偏酸性（ pH6） ，即易起泡，有強(qiáng)腐化傾向，并有不良?xì)馕?。為防止生物污染，循環(huán)使用噴淋水時(shí)需加入防腐劑，因此被更換下來(lái)的廢噴淋水含防腐劑成分。從目前的實(shí)施并運(yùn)行的裝置來(lái)看 ,好氧生物處理在國(guó)內(nèi)應(yīng)用還是比較廣泛 ,常用的方法是活性污泥法及其改進(jìn)形式和生物接觸氧化法。采用活性污泥法處理啤酒廢水 , 廢水 COD 的進(jìn)水濃度為 1000 ～ 1500mg/ L , 出水為40 ～ 100mg/ L , 去除率 90 %～ 96 % , 運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi) 016～ 018 元 / 噸水 (按 1986 計(jì) ) 。 采用接觸氧化工藝代替活性污泥法，可以防止高糖含量廢水易引起污泥膨脹的現(xiàn)象，并且不用投配氮、磷營(yíng)養(yǎng)。根據(jù)出水情況可隨時(shí)調(diào)整各工序的時(shí)間以達(dá)到最佳出水效果。有資料顯示 ,SBR 的主要構(gòu)筑物容積為常規(guī)活性污泥工藝的 50 %～ 60 % ,運(yùn)行費(fèi)用及占地面積均可減少 20 %左右。 由于厭氧生物處理技術(shù)不能除磷，因此厭氧法后必須增加好氧處理，而 CAST工藝剛好能滿足這一要求。 目前很多廠家采用 CASS 工藝處理啤酒廢水 ,都取得了預(yù)期的效果。一般認(rèn)為 ,厭氧生物處理技術(shù)的反應(yīng)器主體經(jīng)歷了 3 個(gè)時(shí)代。根據(jù)報(bào)道 , 當(dāng) UASB 反應(yīng)器進(jìn)水 CODCr為 1 000～ 2 000 mg/L時(shí) ,出水 CODCr一般在 500 mg/L 左右 ,也就是說 ,啤酒廢水中的大部分 CODCr在 UASB 反應(yīng)器中被處理掉 ,同時(shí)也說明 ,在這些工 中 ,UASB 僅作為預(yù)處理單元 ,其出水通常還需好氧等工藝作為后繼處理 ,才能保證廢水達(dá)標(biāo)排放。 EGSB 反應(yīng)器實(shí)際上是改進(jìn)的 UASB 反應(yīng)器 ,運(yùn)行中維持高的上升流速 (6～ 12 m/h) ,使顆粒處于懸浮狀態(tài) ,同時(shí)也可以采用較高的反應(yīng)器和采用出水回流以獲得高的攪拌強(qiáng)度 ,從而保證進(jìn)水與污泥顆粒的充分接觸 ,這樣可獲得比“通?！?UASB 反應(yīng)器好的運(yùn)行結(jié)果。 與 UASB 反應(yīng)器相比 ,EGSB 反應(yīng)器具有啟動(dòng)周期短、容積負(fù)荷率提高速率快等特點(diǎn)。 目前 ,UASB 反應(yīng)器在啤酒廢水處理中已經(jīng)發(fā)揮了重要的作用 ,而作為對(duì) UASB 反應(yīng)器改進(jìn)的 EGSB反應(yīng)器 ,在處理各種濃度的有機(jī)廢水方面有著別的厭氧反應(yīng)器所不可比擬的優(yōu)勢(shì) ,處理范圍更廣 。 d) 。 L185。同時(shí)具有抗負(fù)荷能力強(qiáng) ,具有緩沖 pH 的能力 ,出水穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。厭氧 好氧串聯(lián)工藝綜合兩者的優(yōu)點(diǎn) ,成為目前啤酒廢水處理技術(shù)選擇的方向。 1．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)。而較為經(jīng)濟(jì)的方法是把生活污水（其中 N,P 濃度較大）和啤酒廢水混合。該法不易產(chǎn)生污泥膨脹，處理構(gòu)筑物簡(jiǎn)單，同時(shí)對(duì)運(yùn)行參數(shù)調(diào)整后可有效進(jìn)行生物脫氮除磷。 3．生物膜法與活性污泥法 生物膜法時(shí)在處理池內(nèi)加入軟性填料，利用固著生長(zhǎng)于填料表面的微生物對(duì)廢水進(jìn)行處理，不會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹的問題。由于停留時(shí)間縮短為原來(lái)的 1/3～ 1/4，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也降低。在這一過程中，參加生物降解的有機(jī)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。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(jìn)水 CODcr 濃度為 時(shí)，去處率為 85％－ 90％。 （ 2）酸化 — SBR 法處理啤酒廢水受進(jìn)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。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(yùn)行穩(wěn)定 、 能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動(dòng)等特點(diǎn)。 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(jī)物降解為小分子有機(jī)物。不過，增設(shè)混凝氣浮增加了運(yùn)行費(fèi)用，而且氣浮過程中溶入的 O2 還可能對(duì)水解酸化產(chǎn)生不利影響。此外，為防止填料表面形成污泥 團(tuán)應(yīng)采用比表面積大、不結(jié)泥團(tuán)的半軟性填料。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(shì)將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化、去除。整個(gè)工藝對(duì) COD 的去除率達(dá) %，對(duì)懸浮物的去除率達(dá) %～ 98%，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。 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(jī)，轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)對(duì) SS 的 去除率達(dá) 10%以上，隨著麥殼類有機(jī)物的去除，廢水中的有機(jī)物濃度也有所降低。 （二）． 處理方法的比較 下面主要介紹一下處理啤酒廢水常用的幾種方法： 1． 酸化 — SBR 法處理啤酒廢水 此方法 主要處理設(shè)備是酸化柱和 SBR 反應(yīng)器。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。他主要由盤片、氧化槽轉(zhuǎn)動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)裝置等部分組成，依靠盤片的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)廢水與盤上生物膜的接觸和充氧。 生物接觸氧化池是在微生物固著生長(zhǎng)的同時(shí)，加以人工曝氣。 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(guó)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。例如 ， 珠江啤酒廠引進(jìn)比利時(shí) SBR 專利技術(shù)，廢水廠處理時(shí)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(yáng)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，也收到了同樣的效果 .劉永淞等認(rèn)為SBR 法對(duì)廢水的稀釋程度低，反應(yīng)基質(zhì)濃度高，吸附和反應(yīng)速率都較大，因而能在較短的時(shí)間內(nèi)使污泥獲得再 生。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