陜西省IC高校厭氧反應器

陜西省IC高校厭氧反應器

啤酒污水屬中高濃度有機污水，有很好的可生化性。啤酒污水中含有大量有機碳而氮源含量較少。在進行傳統的生化處理中，其含氮量遠遠低于BOD：N=100：5(質量比)的要求，致使有些啤酒廠采用傳統活性污泥法時，在不補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果，實現啤酒污水治理的環境效益和經濟效益的統一，必須將兩種或三種技術結合使用，這是解決啤酒污水污染問題的根本出路。

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啤酒廠污水來源

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由圖中可以看出，污水主要來源有：麥芽生產過程的洗麥水、浸麥水、發芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾洗滌水；發酵過程的發酵罐洗滌、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。

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國內啤酒廠污水水質情況

由上表可知：啤酒生產過程用水量很大，特別是釀造、罐裝工序過程，由于大量使用新鮮水，相應產生大量污水。由于啤酒的生產工序較多，不同啤酒廠生產過程中噸酒耗水量和水質相差較大，管理和技術水平較高的啤酒廠噸酒耗水量為8-12噸。

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隨著改革開放的發展，90年代初完整的厭氧技術也在國內啤酒、飲料行業得到應用。

這里所說完整的意義在于除厭氧生化技術外，沼氣通過自動化系統得到燃燒，這是厭氧系統安全運行和不產生二次污染的重要保證，這也是國內外開發厭氧技術和設備應充分引起重視的問題。厭氧技術的引進與應用能耗節約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缺點：

3.1好氧生物處理

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物，其產物是二氧化碳、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、低濃度有機污水處理中使用多、運行可靠的方法，具有投資省、處理效果好等優點。該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池。污水進入曝氣池后，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bao道，進水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，Fe等營養物質缺乏，各營養成分比例失調，導致微生物不能正常生長而死亡。解決的辦法是投加含N，P的化學藥劑，但這將使處理成本提高。而較為經濟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，珠江啤酒廠引進比利時SBR技術，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技術處理啤酒污水，也收到了同樣的效果。劉永淞等認為，SBR法對污水的稀釋程度低，反應基質濃度高，吸附和反應速率都較大，因而能在較短時間內使污泥獲得再生。

（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，在井內循環，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，即污水循環是靠上升管和下降管的靜水壓力差進行的。

其優點是：占地面積少，效能高，對氧的利用率大，無惡臭產生等。據測定，當進水BOD5濃度為2400mg/l時，出水濃度可降為50mg/l，去除率高達97.92%。當然，深井曝氣也有不足之處，如施工難度大，造價高，防滲漏技術不過關等。

（4）生物膜法：與活性污泥法不同，生物膜法是在處理池內加入軟性填料，利用固著生長于填料表面的微生物對污水進行處理，不會出現污泥膨脹的問題。生物接觸氧化池和生物轉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負荷，因此處理效率 高，占地面積也小于活性污泥法。國內的淄博啤酒廠、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。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。在此基礎上，山東省環科所改常壓曝氣為加壓曝氣 （P=0.25～0.30MPa），目的在于強化氧的傳質，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物氧化分解的需要。結果表明，當容積負荷≤13.33kg.m-3.d-1COD,停留時間為3～4h時，COD和BOD平均去除率分別達到93.52%和99.03%。由于停留時間縮短為原來的1/3～1/4，運轉費用也較低。

（6）生物轉盤：是較早的啤酒廠污水處理工藝。它主要由盤片、氧化槽、轉動軸和驅動裝置 等部分組成，依靠盤片的轉動來實現污水與盤上生物膜的接觸和充氧。該法運轉穩定、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盤組數。該方法在美國應用較為普及，國內的杭州啤酒廠、上海華光啤酒廠和浙江慈溪啤酒廠也在使用。據bao道，污水中BOD5的去除率在80%以上。