啤酒废水的处理与利用

一、好氧处理工艺

　　啤酒废水处理主要采用好氧处理技术，如活性污泥法、高负荷过滤法和接触氧化法等。近年来，SBR和氧化沟处理工艺也得到了很大程度的应用。

1、接触氧化工艺

　　20世纪80年代初接触氧化法比活性污泥法有一定的优势，所以在啤酒废水的处理上得到了广泛的应用。由于啤酒废水进水COD_Cr浓度高，所以一般采用二级接触氧化工艺。采用接触氧化工艺代替传统的活性污泥法，可以防止高糖含量废水易于引起膨胀的现象，并且不用投配N、P营养。用生物接触氧化法，可以选择的负荷范围是1.0-1.5kgBOD³/(m3·d)；用鼓风曝气，每去除1kgBOD³约需空气80m³。

2、SBR工艺

　　安徽某啤酒厂采用CASS工艺处理工程实例。该厂处理流量3500m³/d，采用的工艺流程如图。进水通过机械格栅，能有效地分离3mm以上的固体颗粒。然后进入调节池，由于采用好氧处理不需添加任何化学药剂。CASS法反应池的容积一般包括选择区、预反应区和主反应区。水由污水提升泵直接提升到CASS的选择区与回流污泥混合，选择区不曝气相当于活性污泥工艺中的厌氧选择器。在该区内回流污泥膨胀。预反应区采用限制曝气，控制溶解氧在0.5mg/L，使反硝化过程得以进行。主反应区的作用是未完成有机物的降解或氨氮的硝化。选择区、预反应区和主反应区的体积比为1:5:20，反应池污泥回流比一般为30%-50%。工艺曝气方式采用鼓风曝气，曝气器选用可变微孔曝气器。

　　工艺中的撇水装置采用旋转式滗水器。该装置主要由浮箱、堰口、支撑架、集水支管、集水总管（山水管）、轴承电动推杆、减速机、电机等部件组成。滗水器和整个工艺采用可编程序控制器（PLC）来进行控制，主要根据时间、液位、撇水器位置等综合控制各部件运行。主要控制参数有污水流量、曝气量、第八污泥排放量、曝气时间、沉淀时间、滗水时间等。工艺控制系统预先设置控制程序发出指令，控制部件能够按照设定的程序自动操作，这既省劳动力，又简化操作。污水处理厂的日常管理一般只要1人。污水处理详细的设计参数如下：

　　1）设计水量：Q=3500m3/d。

　　2）设计进水水质：CODCr为800-1500mg/L；BOD5为400-800mg/L；SS为300-600mg/L。

　　3）设计出水水质按当地污水排放新改扩二级标准：CODCr<=150mg/L；BOD5<=60mg/L；SS<=200mg/L。

　　由于该啤酒厂酵母回收装置尚不十分完善，废水排入水质及水量不稳定。实际进水水质COD_Cr达2000mg/L，pH值为6-11。出水水质COD无保持在100mg/L以下，SS、BOD5及其他指标均低于设计排放标准。CASS工艺的好氧污泥负荷为0.4kgBOD₅/(kgMLSS·d)，停留时间HRT=16H。根据介绍实际运行负荷为0.675kgBOD⁵/(kgMLSS·d)，已经达到较高的负荷，但是仍能达到稳定达标排放，这充分体现了SBR工艺的优势。反唇相讥经济指标分析，其总投资455万元，折合吨水投资为1300元；日耗电量2208.1kW·h/m；折合吨水日耗电量0.63kW·h/m³。

3、氧化沟活性污泥法

1）类型

氧化沟是20世纪50年代由荷兰工程师发明的一种新型活性污泥法，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动，因此被称为“氧化沟”，又称“环行曝气池”。自1954年荷兰建成第一座间歇运行的氧化沟以来，氧化沟在欧洲、北美、南非及奥大利亚得到了迅速的推广应用。如同活性污泥法一样，自从第一座氧化沟问世以来，演变出了许多变形工艺方法和设备。氧化沟根据其构造和运行特征，并根据不同发明者和专利情况可分为以下几种有代表性的类型：

a、卡鲁塞尔氧化沟；b、三沟式氧化沟(或二沟式氧化沟);c、Orbal型氧化沟；d、一体化氧化沟。

2）特点

　　氧化沟污水处理按技术已被公认为一种较成功的活性污泥法工艺，与传统的活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。

　　a、工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便；

　　b、处理效果稳定，出水水质好；

　　c、基建费用低，运行费用低；

　　d、污泥产量少，污泥性质稳定；

　　e、能承受水量、水质冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力；

　　f、占地面积少于传统活性污泥法处理厂。
 

四、单位排水量

　　啤酒生产的废水排放量，厂与厂之间差距很大，同时对于同一个厂不同时间的排水量也有较大差异，这是由于季节不同生产量不同所造成的。根据季节废水流量可能会有波动，一般夏季生产量大于冬季，水量也因此变化，甚至每周也有水量的变化。有的工厂啤酒生产每周七天日夜进行，但装瓶工序在周末停止两天。因此到周一时，废水排放出现峰值。对间隙排放方式的啤酒废水的水质逐时变化范围也较大。

五、废水水质

　　从麦芽制备开始，直到成品酒出厂，第一道工序都有酒损产生。酒损率与生产厂的设备先进性、完好性和管理水平有关。酒损率越高，造成的环境污染越严重。先进厂的酒损率约在6%-8%,一般水平啤酒厂的酒损率在10%-12%。与废水排放量一样，废水的水质在不同季节也有一定的差别，尤其是处于高峰流量时的啤酒废水，其有机物含量也处于高峰。按全国平均水平，每制成品酒1吨，排出CODcr污染物约25kg，或BOD5污染物15kg,悬浮性固体约15kg。其它废水特性参见下表。