【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 二次污染；與水的密度相差不大，不增加氧化池結(jié)構(gòu)負(fù)重；形狀規(guī)則，尺寸均一，在填料間形成均一的流速；貨源充足，價(jià)格便宜，運(yùn)輸安裝施工方便。將以上這些諸多的要求大致歸結(jié)成如下三點(diǎn)：（1）生物膜附著性：物理和化學(xué)的因素影響著生物膜的附著性。物理學(xué)主要因素主要是填料的外觀(guān)形狀?；瘜W(xué)因素是指填料的表面顯微結(jié)構(gòu)，表面電位，親水性等。表面粗糙度對(duì)能否很快形成初期生物膜起主要作用。粗糙度大，掛膜快；粗糙度小，掛膜慢；但有實(shí)驗(yàn)表明，粗糙度只影響掛膜的速度。穩(wěn)定時(shí)，兩者的生物膜附著量基本相同。生物膜附著還同生物和填料表面的靜電荷正負(fù)有關(guān)。一般微生物常帶負(fù)電，若填料表面帶正電位越高，則可以推測(cè)生物膜掛膜越容易；反之亦然。另外，由于微生物可以視為親水性離子，所以在親水性填料表面易附著微生物。于是對(duì)于有的塑料填料，在使用前應(yīng)先進(jìn)行親水性處理。（2）水力學(xué)特性：影響填料水力學(xué)特性的因素有孔隙率，比表面積，形狀尺寸，填充率等?？紫堵试礁?，氧化池阻力越小，同時(shí)需要填料少，造價(jià)低。但是，孔隙率高是機(jī)械強(qiáng)度和比表面積都比較小。比表面積影響氧化池單位容積的生物膜量。比表面積對(duì)硝化速率影響比有機(jī)物去除率影響要大的多，這是因?yàn)橄趸?xì)菌的生物膜較薄，可以盡可能增加填料比表面積和填料的填充率，以增加硝化菌的附著量，而不會(huì)發(fā)生堵塞問(wèn)題。若載體填料比表面積大，則不僅對(duì)溶解性底物，而且對(duì)懸浮物有一定的去除效果。但是，比表面積大給填料帶來(lái)的問(wèn)題是，流經(jīng)填料內(nèi)的阻力增大，能量消耗隨之增大，同時(shí)易于堵塞填料，需反沖洗。填料的形狀也是影響填料間水流流態(tài)的重要因素，一般用雷諾數(shù)Re表示。若Re大于2000為紊流。填料間水的紊流越大，則水與生物膜接觸效率越高，生物膜更新越快，去除污染物的能力越高。但為了提高雷諾數(shù)，勢(shì)必要增大流速，從而增大能量耗費(fèi)。關(guān)于填料層中通水阻力問(wèn)題，影響阻力的因素主要是空隙率，比表面積和形狀尺寸等，若空隙率大，比表面積大，形狀尺寸均一，則流水阻力小，反之亦然。從節(jié)能觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，填料間的阻力宜越小越好，但由于填料自身具有整流作用，阻力越大，則填料內(nèi)流速分布越均一，因此對(duì)克服氧化池內(nèi)流速偏差是有效的。（3）經(jīng)濟(jì)合理性：影響填料成本的主要因素是材質(zhì)，填料形狀與厚度，加工工藝過(guò)程等。材質(zhì)價(jià)格低廉，厚度小，加工簡(jiǎn)單，則成本低。填料在接觸氧化池造價(jià)中占著相當(dāng)比重，以處理水量2000m3/d的氧化池為例，當(dāng)接觸停留時(shí)間為4h，采用玻璃鋼蜂窩填料時(shí)，則填料費(fèi)用占氧化池總造價(jià)的65%左右。目前國(guó)內(nèi)通用填料以維綸纖維填料最為廉價(jià)，每立方米一般不足百元。其余如玻璃鋼蜂窩填料，半軟性填料等，每立方米的價(jià)格均為250400元之間，而塑料填料的價(jià)格則更貴。因此在實(shí)際使用中，往往將經(jīng)濟(jì)條件同填料的生物附著性和水力特性結(jié)合起來(lái)全面考慮。當(dāng)建設(shè)資金充足時(shí)，可以考慮一次性采用性能好，價(jià)格低廉的填料。反之，則要另做考慮表22兩種常用填料的性能參數(shù)項(xiàng)目比表面積(m2/m3)空隙率密度(g/cm3)堆積密度(g/cm3)抗壓強(qiáng)度(Pa)磨損率(%)使用年限(a)單價(jià)(元/m3)礦渣型200～300～～～＞49＜38～10150～200聚丙烯彈性填料150～200～～＞＜115～20200～300考慮以上諸多方面，最終選定聚丙烯彈性填料。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(chǎng)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。目前常根據(jù)BOD5/CODcr比值來(lái)判斷廢水的可生化性，即：當(dāng)BOD5/CODcr，當(dāng)BOD5/CODcr，當(dāng)BOD5/CODcr，而啤酒廢水的BOD5/CODcr的比值，處理啤酒廢水的方法多是采用好氧生物處理，也可先采用厭氧處理，降低污染負(fù)荷，再用好氧生物處理。目前國(guó)內(nèi)的啤酒廠(chǎng)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)。80年代中前期，多數(shù)處理系統(tǒng)以好氧生化處理為主。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(pán)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。隨著人們對(duì)于節(jié)能價(jià)值和意義的認(rèn)識(shí)不斷變化與提高，開(kāi)發(fā)節(jié)能工藝與產(chǎn)品引起了國(guó)內(nèi)環(huán)保界的重視。1988年開(kāi)封啤酒廠(chǎng)國(guó)內(nèi)首次將厭氧酸化技術(shù)成功的引用到啤酒廠(chǎng)工業(yè)廢水處理工程中，節(jié)能效果明顯，約節(jié)能30～50%，而且使整個(gè)工藝達(dá)標(biāo)排放更加容易和可靠。隨著改革開(kāi)放的發(fā)展，90年代初完整的厭氧技術(shù)也在國(guó)內(nèi)啤酒、飲料行業(yè)得到應(yīng)用。這里所說(shuō)完整的意義在于除厭氧生化技術(shù)外，沼氣通過(guò)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(kāi)發(fā)厭氧技術(shù)和設(shè)備應(yīng)充分引起重視的問(wèn)題。厭氧技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用能耗節(jié)約70%以上。下面主要介紹一下處理啤酒廢水常用的幾種方法：（一）、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。這種方法在處理啤酒廢水時(shí)，在厭氧反應(yīng)中，放棄反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、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(guò)程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（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；（2）不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡(jiǎn)化了構(gòu)造，降低了造價(jià)，便于維護(hù)，易于放大；（3）對(duì)于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。同時(shí)，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(duì)基質(zhì)的攝取，在微生物的代謝過(guò)程中減少了一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這將加速有機(jī)物的降解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。（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(dá)99%以上。要想使此方法在處理啤酒廢水達(dá)到理想的效果時(shí)運(yùn)行環(huán)境要達(dá)到下列要求：（1）酸化—SBR法處理中高濃度啤酒廢廢水，酸化至關(guān)重要，它具有兩個(gè)方面的作用，其一是對(duì)廢水的有機(jī)成分進(jìn)行改性，提高廢水的可生化性；其二是對(duì)有機(jī)物中易降解的污染物有不可忽視的去除作用。酸化效果的好壞直接影響SBR反應(yīng)器的處理效果，有機(jī)物去 除主要集中在SBR反應(yīng)器中。（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。視原水水質(zhì)情況，如堿度不足，采取預(yù)調(diào)堿度方法進(jìn)行本工藝處理；若溫度差別不大，運(yùn)行參數(shù)可不做調(diào)整，若溫度差別較大，視具體情況而定。（二）、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(guò)程為：廢水經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)對(duì)SS的 去除率達(dá)10%以上，隨著麥殼類(lèi)有機(jī)物的去除，廢水中的有機(jī)物濃度也有所降低。調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作用，還由于廢水在池中的停留時(shí)間較長(zhǎng)而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。上流式厭氧污泥床能耗低、運(yùn)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(fù)荷和運(yùn)行能耗(因?yàn)楹醚跆幚韱卧哪芎闹苯雍吞幚碡?fù)荷成正比)。好氧處理(包括好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池)對(duì)廢水中SS和COD均有較高的去除率，這是因?yàn)閺U水經(jīng)過(guò)厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機(jī)物。該工藝處理效果好、操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高。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)。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(zhǎng)，經(jīng)過(guò)3個(gè)月的調(diào)試UASB即可達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行。%，%～98%，該工藝非常適合在啤酒廢水處理中推廣應(yīng)用。（三）、新型接觸氧化法處理啤酒廢水：此方法處理過(guò)程為：廢水首先通過(guò)微濾機(jī)去除大部分懸浮物，出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，然后中提升泵打入VTBR反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理，通過(guò)風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供風(fēng)使廢水與填料接觸，維持生化反應(yīng)的需氧量，VTBR反應(yīng)器出水進(jìn)入沉淀器，去除一部分脫落的生物膜以減輕氣浮設(shè)備的處理負(fù)荷，之后流人氣浮設(shè)備去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥池濃縮后脫水。該處理工藝有以下主要特點(diǎn)：①VTBR反應(yīng)器由廢舊酒精罐改造而成，節(jié)省了投資。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有一次性投資低，運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好等特點(diǎn)。②冬季運(yùn)行時(shí)，在VTBR反應(yīng)器外部加了一層保溫材料，使罐中始終保持較高的溫度，提高了生物的活性。③因 VTBR反應(yīng)器高達(dá)10m左右，水深大，所選用風(fēng)機(jī)為高壓風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓為98kPa，N＝75kw，耗電量大。（四）、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(guò)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。水解酸化不僅能去除部分有機(jī)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。 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。然而，如果由于某些構(gòu)筑物的構(gòu)造設(shè)計(jì)考慮不周會(huì)影響運(yùn)行效果，致使出水水質(zhì)不理想，使生物接觸氧化池的出水(靜沉30 min的澄清液)COD為500～600 mg/L，經(jīng)混凝氣浮處理后出水COD仍高達(dá)300 mg/L，遠(yuǎn)高于排放要求(150 mg/L)。 但是此處理方法在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中回出現(xiàn)以下問(wèn)題： （1）水解酸化池存在的問(wèn)題主要是沉淀污泥不能及時(shí)排除。由于該廢水中懸浮物濃度較高，因而池內(nèi)污泥產(chǎn)量很大，而原工藝僅在水解酸化池前端設(shè)計(jì)了污泥斗，所以池子的后部很快就淤滿(mǎn)了污泥。另外，隨著微生物量的增加在軟性生物填料的中間部位形成了污泥團(tuán)，使得傳質(zhì)面積減小。針對(duì)污泥淤積情況，在水解酸化池前可增設(shè)一級(jí)混凝氣浮以去除水中的懸浮物，經(jīng)此改進(jìn)后水解酸化池能長(zhǎng)期、穩(wěn)定、有效地運(yùn)行，其出水COD也從1100