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   啤酒是世-界-tong用性飲料,我國啤酒行業(yè)迅速崛起。啤酒生產過程需水量大,而且主要是使用大量的新鮮水;從而就會產生大量的廢水。目前,不同生產廠家有著不同的生產工藝,同時產生的廢水的水質水量也不同,生產每噸啤酒的耗水量在水平為6 t多,在國內的一些廠家高達12t,但是一些用新型生產工藝的啤酒廠可以達到5-6t水平。啤酒生產過程用水量很大,特別是釀造、灌裝工序過程中,使用大量新鮮水,相應廢水量也較大。其中主要是有機廢水,富含可供微生物生長的營養(yǎng)物質。啤酒生產包含糖化、麥芽發(fā)酵、過濾以及包裝工序,其中階段的廢水含有一定量的麥槽等有機物質;發(fā)酵階段的廢水含有廢酵母、冷熱蛋白凝固物質等,同時廢水中含有啤酒殘液、費硅藻土、食物殘渣、碎土石渣等物質不同生產工序,所消耗的新鮮水及產生廢水的水質不同,其中水質的變化幅度一般為pH在5-7(顯微酸性),水溫在20℃-25℃,CODcr在1200-2300mg/L,BOD5為700-1400mg/L,SS為300-600mg/L,TN30-70mg/L。水量平均為每生產1噸啤酒,廢水的排放量在10m3-20m3,平均為15m3。

　　一、啤酒廢水處理工藝

　　國內常用的處理工藝有:活性污泥法、水解酸化-SBR處理藝、UASB-好氧接觸氧化處理工藝、新型接觸氧化和生物接觸氧化處理工藝、內循環(huán)UASB反應器+氧化溝處理工藝以及吸附降解法和EGSB/生物接觸氧化法等。

　　(一)活性污泥處理工藝

　　活性污泥處理工藝的主體構筑物是曝氣池和沉淀池。在啤酒廢水通過格柵井和初沉池后,在曝氣調節(jié)池中與活性污泥(含有大量好氧微生物)混合,通過向其中通入適量氧氣,活性污泥就會吸附并氧化分解廢水中的有機物。同時在沉淀池中,則可實現污泥和水的分離。在活性污泥法中多采用間歇性污泥法,它是通過間歇曝氣,根據水量水質情況而選擇曝氣頻率。這樣可以顯著降低動力消耗,而且處理時間比普通活性污泥法短,CODcr的去除率達96%以上。但是隨著科技的發(fā)展,周期循環(huán)活性污泥法(CASS)悄然而生,這種方法以好氧-厭氧-好氧的狀態(tài)進行周期循環(huán)運行,其不僅保證了處理效果的穩(wěn)定而且提高了容積利用率。普通活性污泥法的運行,動力消耗大,在處理中常出現污泥膨脹。膨脹的原因是啤酒廢水中的碳水化合物過高,且N、P、Fe等營養(yǎng)物質缺乏,微生物得不到合適的營養(yǎng)而不能正常生長甚至死亡。目前通常投加N、P等化學藥劑,這將大大增加公司的運營成本。對此,可將含N、P較高的生活污水通入啤酒廢水中,達到補充微生物所需營養(yǎng)的目的。但是該方法在處理中低濃度的有機廢水時,具有投資小,效益大等優(yōu)點(相比好氧處理)。這讓啤酒企業(yè)既得經濟效益有可得環(huán)境效益。國內一些大企業(yè)大都引進啤酒生產工藝,產生的廢水濃度低,活性污泥法處理啤酒廢水市場大。

　　(二)厭氧水解酸化-二段接觸氧化處理工藝

　　厭氧水解酸化-二段接觸氧化處理工藝通過厭氧水解酸化作為接觸氧化的預處理,這可以將啤酒廢水中的大分子有機物降解為小分子有機物,如此將大大提高了廢水的可生化性,而且有利于后續(xù)的一、二段接觸氧化處理,充分將廢水中的污染物去除,達到排放標準。同時該工藝的*段接觸氧化為高負荷接觸氧化,第二段為低負荷接觸氧化。這工藝在我國啤酒工業(yè)中得到廣泛應用,常見工藝流程如圖所示。

　　由于該工藝已經在國內許多大型啤酒長及其它食品企業(yè)的廢水處理中得到了實際應用,并且取得了良好的處理效果,而且該工藝耐沖負荷高;在CODcr、BOD5等方面的去除率分別達96%、98.7%,廢水處理均能達到《啤酒工業(yè)污染排放標準》(GB19821-2005)排放標準。厭氧水解酸化-二段接觸氧化處理工藝,產生的污泥量比普通的活性污泥法少,同時具有投資小、運行費用較低、管理操作方便、占地面積小等諸多優(yōu)點。目前許多大型的企業(yè)已將該工藝應用,由于其優(yōu)點,中國的小型企業(yè)更加要引進并加以應用。如此將大大有利企業(yè)的發(fā)展,是一中大眾型的廢水處理技術。

　　(三)EGSB+生物接觸氧化處理工藝

　　啤酒廢水中有機物含量高,懸浮物多及溫度高、pH變化大。據理論實踐,采用單一的好氧或厭氧處理工藝時,形成的水質較差難以達到排放標準。而厭氧處理中,EGSBzui為成熟,在該技術中的膨脹顆粒污泥床根據廢水流量處于部分或全部“膨脹”狀態(tài),因此具有容積負荷高,處理效果好等特點。在厭氧處理后,廢水中的COD和TN仍然較高,需對廢水進一步好氧處理,如此才能保證出水水質達到排放標準。常見工藝流程如圖所示。

　　厭氧和好氧相結合的工藝中,EGSB—生物接觸氧化處理工藝較成熟。在EGSB反應器中將產生沼氣,可將其回收利用。經過EGSB處理后,進入生物接觸氧化池的有機物含量大大減少,因此就會降低好氧處理階段的能耗及污泥產量,整個廢水處理過程的費用大幅度減少。所以該工藝有投資小、效益高等特點,而且在占地面積及運行費用上比厭氧水解酸化—二段接觸氧化處理工藝低。該工藝非常適合于在資金上不是很雄厚的那些中小企業(yè)。

　　(四)UASB+SBR處理工藝

　　UASB+SBR處理工藝在處理啤酒廢水時,廢水通過格柵截留大顆粒懸浮物及一些難溶性固體,從而減少后續(xù)性生化處理的有機負荷,繼而通過調節(jié)池調節(jié)廢水的水量水質。在UASB反應器中采用間歇性進水,經其處理,CODcr去除率達72%。大大降低SBR反應器的處理負荷,同時能產生沼氣。UASB的出水經SBR好氧曝氣處理后,水和污泥在污泥濃縮池分離,有利于水的回流。工藝流程圖如圖。

　　啤酒廢水經UASB+SBR工藝處理,95%的有機污染物被去除。整個工藝流程投資省,運行費用低,污泥量少,運行穩(wěn)定,容易實現資源的可持續(xù)性利用。同時該工藝對進水有機物濃度波動有較強的緩沖能力,適用于水質變化較大的工業(yè)廢水。但是由于該工藝中的UASB啟動較慢,不適合中小型啤酒廠生產淡季的啟動要求。然而近年來許多小型啤酒廠采用了厭氧復合床反應器(UBF)來取代UASB,組成了UBF+SBR組合工藝。