【氣浮機】啤酒廠(chǎng)污水處理工藝詳解

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(jìn)行傳統的生化處理中，其含氮量遠遠低于BOD：N=100：5(質(zhì)量比)的要求，致使有些啤酒廠(chǎng)采用傳統活性污泥法時(shí)，在不補充氮源情況下處理效果很差，甚至無(wú)法運行。要得到理想的處理結果，實(shí)現啤酒污水治理的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統一，必須將兩種或三種技術(shù)結合使用，這是解決啤酒污水污染問(wèn)題的根本出路。

由圖中可以看出，污水主要來(lái)源有：麥芽生產(chǎn)過(guò)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(guò)程的糖化、過(guò)濾洗滌水；發(fā)酵過(guò)程的發(fā)酵罐洗滌、過(guò)濾洗滌水；罐裝過(guò)程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒；冷卻水和成品車(chē)間洗滌水；以及工廠(chǎng)員工的生活用水等等。

由上表可知：啤酒生產(chǎn)過(guò)程用水量很大，特別是釀造、罐裝工序過(guò)程，由于大量使用新鮮水，相應產(chǎn)生大量污水。由于啤酒的生產(chǎn)工序較多，不同啤酒廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)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(chǎng)噸酒耗水量為8-12噸。

這里所說(shuō)完整的意義在于除厭氧生化技術(shù)外，沼氣通過(guò)自動(dòng)化系統得到燃燒，這是厭氧系統安全運行和不產(chǎn)生二次污染的重要保證，這也是國內外開(kāi)發(fā)厭氧技術(shù)和設備應充分引起重視的問(wèn)題。厭氧技術(shù)的引進(jìn)與應用能耗節約70%以上。以下列舉啤酒廠(chǎng)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(diǎn)：

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(dòng)氧化啤酒污水中的有機物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中）。這類(lèi)方法沒(méi)有考慮到污水中有機物的利用問(wèn)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最多、運行最可靠的方法，具有投資省、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。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物，而污泥和水的分離則由沉淀池來(lái)完成。我國的珠江啤酒廠(chǎng)、煙臺啤酒廠(chǎng)、上海益民啤酒廠(chǎng)、武漢西湖啤酒廠(chǎng)、廣州啤酒廠(chǎng)和長(cháng)春啤酒廠(chǎng)等廠(chǎng)家均采用此法處理啤酒污水。據報道，進(jìn)水CODcr為1200～1500mg/l時(shí)，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(diǎn)是動(dòng)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(guò)高，而N，P，Fe等營(yíng)養物質(zhì)缺乏，各營(yíng)養成分比例失調，導致微生物不能正常生長(cháng)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(guò)間歇曝氣可以使動(dòng)力耗費顯著(zhù)降低，同時(shí)，污水處理時(shí)間也短于普通活性污泥法。例如，珠江啤酒廠(chǎng)引進(jìn)比利時(shí)SBR專(zhuān)利技術(shù)，污水處理時(shí)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(chǎng)和三明市大田 啤酒廠(chǎng)采用SBR技術(shù)處理啤酒污水，也收到了同樣的效果。劉永淞等認為，SBR法對污水的稀釋程度低，反應基質(zhì)濃度高，吸附和反應速率都較大，因而能在較短時(shí)間內使污泥獲得再生。

（3）深井曝氣法：為了提高曝氣過(guò)程中氧的利用率，節省能耗，加拿大安大略省的巴利啤酒廠(chǎng)、我國的上海啤酒廠(chǎng)和北京五星啤酒廠(chǎng)均采用深井曝氣法(超深水曝氣)處理啤酒污水。深井曝氣實(shí)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(huán)，空氣注入下降管或同時(shí)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(diǎn)是：占地面積少，效能高，對氧的利用率大，無(wú)惡臭產(chǎn)生等。據測定，當進(jìn)水BOD5濃度為2400mg/l時(shí)，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(jià)高，防滲漏技術(shù)不過(guò)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加入軟性填料，利用固著(zhù)生長(cháng)于填料表面的微生物對污水進(jìn)行處理，不會(huì )出現污泥膨脹的問(wèn)題。生物接觸氧化池和生物轉盤(pán)是這類(lèi)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(zhù)生長(cháng)的同時(shí)，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(chǎng)、青島啤酒廠(chǎng)、渤海啤酒廠(chǎng)和徐州釀酒總廠(chǎng)等廠(chǎng)家的污水治理中采用了這種技術(shù)。青島啤酒廠(chǎng)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(huán)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(zhì)，有效提高污水中的溶解氧濃度，以滿(mǎn)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(shí)間為3～4h時(shí)，COD和BOD平均去除率分別達到93.52%和99.03%。由于停留時(shí)間縮短為原來(lái)的1/3～1/4，運轉費用也較低。

（6）生物轉盤(pán)：是較早的啤酒廠(chǎng)污水處理工藝。它主要由盤(pán)片、氧化槽、轉動(dòng)軸和驅動(dòng)裝置 等部分組成，依靠盤(pán)片的轉動(dòng)來(lái)實(shí)現污水與盤(pán)上生物膜的接觸和充氧。該法運轉穩定、動(dòng)力消耗少，但低溫對運行影響大，在處理高濃度污水時(shí)需增加轉盤(pán)組數。該方法在美國應用較為普及，國內的杭州啤酒廠(chǎng)、上海華光啤酒廠(chǎng)和浙江慈溪啤酒廠(chǎng)也在使用。據報道，污水中BOD5的去除率在80%以上。