啤酒廠污水處理工藝詳解

啤酒污水屬中高濃度有機(jī)污水，有很好的可生化性。啤酒污水中含有大量有機(jī)碳而氮源含量較少。在進(jìn)行傳統(tǒng)的生化處理中，其含氮量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于BOD：N=100：5(質(zhì)量比)的要求，致使有些啤酒廠采用傳統(tǒng)活性污泥法時，在不補(bǔ)充氮源情況下處理效果很差，甚至無法運行。要得到理想的處理結(jié)果，實現(xiàn)啤酒污水治理的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一，必須將兩種或三種技術(shù)結(jié)合使用，這是解決啤酒污水污染問題的根本出路。

1、啤酒廠污水來源

污水主要來源有：麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾洗滌水；發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水；罐裝過程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒；冷卻水和成品車間洗滌水；以及工廠員工的生活用水等等。

2、國內(nèi)啤酒廠污水水質(zhì)情況

啤酒生產(chǎn)過程用水量很大，特別是釀造、罐裝工序過程，由于大量使用新鮮水，相應(yīng)產(chǎn)生大量污水。由于啤酒的生產(chǎn)工序較多，不同啤酒廠生產(chǎn)過程中噸酒耗水量和水質(zhì)相差較大，管理和技術(shù)水平較高的啤酒廠噸酒耗水量為8-12噸。

3、厭氧技術(shù)的應(yīng)用

隨著改革開放的發(fā)展，90年代初完整的厭氧技術(shù)也在國內(nèi)啤酒、飲料行業(yè)得到應(yīng)用。

這里所說完整的意義在于除厭氧生化技術(shù)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(shù)和設(shè)備應(yīng)充分引起重視的問題。厭氧技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用能耗節(jié)約70%以上。以下列舉啤酒廠污水處理工藝的好氧生物處理方法各種工藝的處理效果及其優(yōu)缺點：

好氧生物處理是在氧氣充足的條件下，利用好氧微生物的生命活動氧化啤酒污水中的有機(jī)物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中）。這類方法沒有考慮到污水中有機(jī)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。

（1）活性污泥法：

中、低濃度有機(jī)污水處理中使用最多、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。污水進(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污水中的有機(jī)物，而污泥和水的分離則由沉淀池來完成。我國的珠江啤酒廠、煙臺啤酒廠、上海益民啤酒廠、武漢西湖啤酒廠、廣州啤酒廠和長春啤酒廠等廠家均采用此法處理啤酒污水。據(jù)報道，進(jìn)水CODcr為1200～1500mg/l時，出水CODcr可降至50～100mg/l，去除率為92%～96%。

活性污泥法處理啤酒污水的缺點是動力消耗大，處理中常出現(xiàn)污泥膨脹。污泥膨脹的原因是啤酒污水中碳水化合物含量過高，而N，P，F(xiàn)e等營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，各營養(yǎng)成分比例失調(diào)，導(dǎo)致微生物不能正常生長而死亡。解決的辦法是投加含N，P的化學(xué)藥劑，但這將使處理成本提高。而較為經(jīng)濟(jì)的方法是把生活污水（其中N，P濃度較大）和啤酒污水混合。

（2）間歇式活性污泥法（SBR）：

通過間歇曝氣可以使動力耗費顯著降低，同時，污水處理時間也短于普通活性污泥法。例如，珠江啤酒廠引進(jìn)比利時SBR專利技術(shù)，污水處理時間僅需19～20h,比普通活性污泥法縮短10～11h，CODcr的去除率也在96%以上。揚州啤酒廠和三明市大田 啤酒廠采用SBR技術(shù)處理啤酒污水，也收到了同樣的效果。劉永淞等認(rèn)為，SBR法對污水的稀釋程度低，反應(yīng)基質(zhì)濃度高，吸附和反應(yīng)速率都較大，因而能在較短時間內(nèi)使污泥獲得再生。

（3）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)處理啤酒污水。深井曝氣實際上是以地下深井作為曝氣池的活性污泥法，曝氣池由下降管以及上升管組成。將污水和污泥引入下降管，在井內(nèi)循環(huán)，空氣注入下降管或同時注入兩管中，混合液則由上升管排至固液分離裝置，即污水循環(huán)是靠上升管和下降管的靜水壓力差進(jìn)行的。

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。據(jù)測定，當(dāng)進(jìn)水BOD5濃度為2400mg/l時，出水濃度可降為50mg/l，去除率高達(dá)97.92%。當(dāng)然，深井曝氣也有不足之處，如施工難度大，造價高，防滲漏技術(shù)不過關(guān)等。

（4）生物膜法：

與活性污泥法不同，生物膜法是在處理池內(nèi)加入軟性填料，利用固著生長于填料表面的微生物對污水進(jìn)行處理，不會出現(xiàn)污泥膨脹的問題。生物接觸氧化池和生物轉(zhuǎn)盤是這類方法的代表，在啤酒污水治理中均被采用，主要是降低啤酒廢水中的BOD5。

（5）生物接觸氧化法：

是在微生物固著生長的同時，加以人工曝氣。這種方法可以得到很高的生物固體濃度和較高的有機(jī)負(fù)荷，因此處理效率 高，占地面積也小于活性污泥法。國內(nèi)的淄博啤酒廠、青島啤酒廠、渤海啤酒廠和徐州釀酒總廠等廠家的污水治理中采用了這種技術(shù)。青島啤酒廠在二段生物接觸氧化之后輔以混凝氣浮處理，啤酒污水中CODcr和BOD5的去除率分別在80%和90%以上。

在此基礎(chǔ)上，山東省環(huán)科所改常壓曝氣為加壓曝氣 （P=0.25～0.30MPa），目的在于強(qiáng)化氧的傳質(zhì)，有效提高污水中的溶解氧濃度，以滿足中、高濃度污水中微生物和有機(jī)物氧化分解的需要。結(jié)果表明，當(dāng)容積負(fù)荷≤13.33kg.m-3.d-1COD,停留時間為3～4h時，COD和BOD平均去除率分別達(dá)到93.52%和99.03%。由于停留時間縮短為原來的1/3～1/4，運轉(zhuǎn)費用也較低。

（6）生物轉(zhuǎn)盤：

是較早的啤酒廠污水處理工藝。它主要由盤片、氧化槽、轉(zhuǎn)動軸和驅(qū)動裝置 等部分組成，依靠盤片的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)污水與盤上生物膜的接觸和充氧。該法運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、動力消耗少，但低溫對運行影響大，在處理高濃度污水時需增加轉(zhuǎn)盤組數(shù)。該方法在美國應(yīng)用較為普及，國內(nèi)的杭州啤酒廠、上海華光啤酒廠和浙江慈溪啤酒廠也在使用。據(jù)報道，污水中BOD5的去除率在80%以上。