啤酒廢水的處理與利用

一、好氧處理工藝

　　啤酒廢水處理主要采用好氧處理技術，如活性污泥法、高負荷過濾法和接觸氧化法等。近年來，SBR和氧化溝處理工藝也得到了很大程度的應用。

1、接觸氧化工藝

　　20世紀80年代初接觸氧化法比活性污泥法有一定的優勢，所以在啤酒廢水的處理上得到了廣泛的應用。由于啤酒廢水進水COD_Cr濃度高，所以一般采用二級接觸氧化工藝。采用接觸氧化工藝代替傳統的活性污泥法，可以防止高糖含量廢水易于引起膨脹的現象，并且不用投配N、P營養。用生物接觸氧化法，可以選擇的負荷范圍是1.0-1.5kgBOD³/(m3·d)；用鼓風曝氣，每去除1kgBOD³約需空氣80m³。

2、SBR工藝

　　安徽某啤酒廠采用CASS工藝處理工程實例。該廠處理流量3500m³/d，采用的工藝流程如圖。進水通過機械格柵，能有效地分離3mm以上的固體顆粒。然后進入調節池，由于采用好氧處理不需添加任何化學藥劑。CASS法反應池的容積一般包括選擇區、預反應區和主反應區。水由污水提升泵直接提升到CASS的選擇區與回流污泥混合，選擇區不曝氣相當于活性污泥工藝中的厭氧選擇器。在該區內回流污泥膨脹。預反應區采用限制曝氣，控制溶解氧在0.5mg/L，使反硝化過程得以進行。主反應區的作用是未完成有機物的降解或氨氮的硝化。選擇區、預反應區和主反應區的體積比為1:5:20，反應池污泥回流比一般為30%-50%。工藝曝氣方式采用鼓風曝氣，曝氣器選用可變微孔曝氣器。

　　工藝中的撇水裝置采用旋轉式潷水器。該裝置主要由浮箱、堰口、支撐架、集水支管、集水總管（山水管）、軸承電動推桿、減速機、電機等部件組成。潷水器和整個工藝采用可編程序控制器（PLC）來進行控制，主要根據時間、液位、撇水器位置等綜合控制各部件運行。主要控制參數有污水流量、曝氣量、第八污泥排放量、曝氣時間、沉淀時間、潷水時間等。工藝控制系統預先設置控制程序發出指令，控制部件能夠按照設定的程序自動操作，這既省勞動力，又簡化操作。污水處理廠的日常管理一般只要1人。污水處理詳細的設計參數如下：

　　1）設計水量：Q=3500m3/d。

　　2）設計進水水質：CODCr為800-1500mg/L；BOD5為400-800mg/L；SS為300-600mg/L。

　　3）設計出水水質按當地污水排放新改擴二級標準：CODCr<=150mg/L；BOD5<=60mg/L；SS<=200mg/L。

　　由于該啤酒廠酵母回收裝置尚不十分完善，廢水排入水質及水量不穩定。實際進水水質COD_Cr達2000mg/L，pH值為6-11。出水水質COD無保持在100mg/L以下，SS、BOD5及其他指標均低于設計排放標準。CASS工藝的好氧污泥負荷為0.4kgBOD₅/(kgMLSS·d)，停留時間HRT=16H。根據介紹實際運行負荷為0.675kgBOD⁵/(kgMLSS·d)，已經達到較高的負荷，但是仍能達到穩定達標排放，這充分體現了SBR工藝的優勢。反唇相譏經濟指標分析，其總投資455萬元，折合噸水投資為1300元；日耗電量2208.1kW·h/m；折合噸水日耗電量0.63kW·h/m³。

3、氧化溝活性污泥法

1）類型

氧化溝是20世紀50年代由荷蘭工程師發明的一種新型活性污泥法，其曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥的混合液在其中不斷循環流動，因此被稱為“氧化溝”，又稱“環行曝氣池”。自1954年荷蘭建成第一座間歇運行的氧化溝以來，氧化溝在歐洲、北美、南非及奧大利亞得到了迅速的推廣應用。如同活性污泥法一樣，自從第一座氧化溝問世以來，演變出了許多變形工藝方法和設備。氧化溝根據其構造和運行特征，并根據不同發明者和專利情況可分為以下幾種有代表性的類型：

a、卡魯塞爾氧化溝；b、三溝式氧化溝(或二溝式氧化溝);c、Orbal型氧化溝；d、一體化氧化溝。

2）特點

　　氧化溝污水處理按技術已被公認為一種較成功的活性污泥法工藝，與傳統的活性污泥系統相比，它在技術、經濟等方面具有一系列獨特的優點。

　　a、工藝流程簡單，構筑物少，運行管理方便；

　　b、處理效果穩定，出水水質好；

　　c、基建費用低，運行費用低；

　　d、污泥產量少，污泥性質穩定；

　　e、能承受水量、水質沖擊負荷，對高濃度工業廢水有很大的稀釋能力；

　　f、占地面積少于傳統活性污泥法處理廠。
 

四、單位排水量

　　啤酒生產的廢水排放量，廠與廠之間差距很大，同時對于同一個廠不同時間的排水量也有較大差異，這是由于季節不同生產量不同所造成的。根據季節廢水流量可能會有波動，一般夏季生產量大于冬季，水量也因此變化，甚至每周也有水量的變化。有的工廠啤酒生產每周七天日夜進行，但裝瓶工序在周末停止兩天。因此到周一時，廢水排放出現峰值。對間隙排放方式的啤酒廢水的水質逐時變化范圍也較大。

五、廢水水質

　　從麥芽制備開始，直到成品酒出廠，第一道工序都有酒損產生。酒損率與生產廠的設備先進性、完好性和管理水平有關。酒損率越高，造成的環境污染越嚴重。先進廠的酒損率約在6%-8%,一般水平啤酒廠的酒損率在10%-12%。與廢水排放量一樣，廢水的水質在不同季節也有一定的差別，尤其是處于高峰流量時的啤酒廢水，其有機物含量也處于高峰。按全國平均水平，每制成品酒1噸，排出CODcr污染物約25kg，或BOD5污染物15kg,懸浮性固體約15kg。其它廢水特性參見下表。