浅析啤酒厂废水处理

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摘要：啤酒行业是食品工业中耗水量较大的行业，一般每生产1t啤酒的耗水量从8-25t不等，以生产1t啤酒产生20m3废水计算，我国啤酒工业每年排放的废水量达3.72亿立方米，而多数啤酒厂尚未进行综合利用和废水处理，因而给环境造成严重污染。在我国，早期多采用的方法主要有接触氧化法、生物转盘水解（酸化）――好氧处理技术等处理工艺，近年来随着厌氧工艺的发展，国内采用厌氧工艺处理啤酒废水也日益增多，而由此产生的厌氧――好氧组合工艺也渐被采用。

关键词：接触氧化法；生物转盘；水解（酸化）―好氧处理技术。

1.1废水水质

从麦芽设备开始，到成品酒出厂，每一道工序都有酒损产生。酒损率与生产厂的设备先进性、完好性和管理水平有关。酒损率越高，造成的环境污染越严重。先进厂的酒损率在6%-8%，落后厂的酒损率可达18%以上，一般水平厂的酒损率在10%-12%.与废水排放量一样，废水的水质在不同季节也有一定的差别，尤其是处于高峰流量时的啤酒废水其有机物含量处于高峰。从全国平均水平每制1t成品酒，排放的污染物为CODcr25kg，BOD5 15kg，悬浮物固体约15kg[1]。

国内啤酒厂进水CODcr多在1000-2500mg/L之间，BOD5 在600-1500mg/L之间。从以上各表可以看出，啤酒废水CODcr与BOD5的比例高达0.5左右，说明这种废水具有较高的生物可降解性[2]。

二、国内现有的啤酒废水处理工艺

随着科技的发展，环境问题日益受到关注；啤酒废水的处理也亟待解决。近年来国内外处理啤酒的技术也不断发展成熟起来；其国内现有的啤酒废水处理工艺介绍如下：

2.1接触氧化工艺

由于啤酒废水进水浓度高，所以一般采用二级接触氧化工艺。由于接触氧化为好氧处理工艺，在运行过程中能耗较大。近年来，随着中高浓度有机废水的厌氧，水解处理工艺的发展，啤酒废水处理由纯好氧工艺渐渐发展为厌氧（或水解酸化）+好氧组合工艺，而好氧处理部分较多采用的还是接触氧化。由于厌氧（或水解酸化）+好氧组合工艺降低能耗的功能明显，所以接触氧化工艺在啤酒废水处理中由最初的主处理工艺变为两段处理工艺中的好氧处理工艺。

2.1.1 SBR法

序批次间歇式活性污泥法简称为SBR法。SBR法实际上并不是一种新技术，是早期充排式反应器FDR（FILL-Draw Reactor）的一种再现和改进，它比连续流活性污泥法出现得更早。具有处理效率高的优点，但在实际的运行中有很多困难，如曝气池水流的反复切换使操作繁索，难以取出水质澄清的处理出水，曝气设备容易被活性污泥堵塞等[3]。

1、SBR反映器的特点

（1）运行方式灵活，脱磷除氮效果好。SBR在运行操作过程中，可以根据废水水量水质的变化，出水水质的要求来调整一个运行周期中各个工段的运行时间，反应器的混合液容积的变化和运行状态来满足多功能的要求，具有极强的灵活性。

（2）工艺简单，节省费用。与普通活性污泥工艺相比，SBR原则上不需要二沉池，回流污泥及其设备，一般情况下不必设调节池，多数情况下可以省去初沉池。

（3）反应推动力大。在采用限制曝气和半限制曝气方式运行时，有机物浓度变化在时间上是一个理想的推流过程，从而使它保持了最大的反应推动力。因此，它具有比一般完全混合式CFS更高的处理效率，在达到同样出水水质的前提下，SBR所需要的有效反应容积明显小于完全混合式CFS。

（4）可以处理CFS法难以处理的废水，耐冲击负荷。

目前国内还没有SBR反应器的设计规范和标准，一般是按活性污泥法动力学公式或负荷来计算SBR反应器的容积。

2.2.水解（酸化）――好氧处理技术

从表面上看，啤酒废水中大量的污染物是溶解性的糖类、醇类和易降解的悬浮有机物等，这些物质是容易生物降解的，一般并不需要采用水解（酸化）来改善废水的可生化性但由于啤酒废水中的悬浮性有机物成分较高，通过水解池可以截留大部分悬浮性颗粒物质，并在不需要能耗的条件下，通过兼氧菌的作用可以去除相当一部分的有机物，为后续好氧过程减少了负荷并节约了能耗。一般在水解（酸化）池中废水的HRT在3-4h时，其COD的去除率为保持在30%-40%，夏季气温高时COD的去除率可达50%以上[4]。

2.2.1水解（酸化）――曝气生物滤池处理工艺

水解（酸化）――曝气生物滤池处理工艺也属于水解（酸化）―――好氧处理工艺的范畴，它是将高效节能的曝气生物滤池代替常规好氧工艺的活性污泥法，接触氧化法，SBR法等。曝气生物滤池属于生物膜法处理工艺，其处理污水的高效性是通过滤池内高浓度微生物量而实现的；其高效节能性是通过陶粒滤料对曝气产生的气泡的不断切割，延长了气泡在滤池中的停留时间，使微生物、污水、空气，三者充分接触而实现的[5，6]。

（1） Biofor工艺

Biofor（生物过滤氧化反应池）是得利满水务继滴滤池、Biodrof干式过滤系统之后的专为污水处理厂设计的第三代生物膜反应池。

与其它类型的生物过滤工艺相比，Biofor主要具有下列特性：

（1）向上流生物过滤

待处理的水自滤池底部流至顶部，这个上流过滤在滤池的整个高度上持续提供正压条件，与下向流过滤相比，这为向上流过滤提供了许多优势。

（2）使用特制的过滤及生物膜支持煤介-Biolite生物滤料

生物滤料将孔隙率、密度、硬度和耐磨损度等完美的结合，以确保获得很高的生物膜浓度和较大的截留能力，并加长了运行周期。

（3）高性能曝气

Biofor采用了特制的曝气头：它不仅能高效的供氧，而且节约能源、使用安全、易于操作和维护。

（4）流体完全均匀的分布

空气和水流为同向流。Biofor生物滤池的滤板配有特殊的25UB33e滤头，该滤头的防阻塞设计通过均匀的配水使过滤效果更加优化。

（5）有效的冲洗

冲洗操作为全自动、可编程[6]。

结论：通过对啤酒废水处理中国内外所采用的各种方法的比较，水解（酸化）――曝气生物滤池法是近年来在国内开发应用成功的一种新工艺技术，从它在啤酒废水处理中的成功应用并在实际运行中所表现出来的许多特点来看，表明该技术不仅满足城市污水处理的要求，而且也完全能够满足中高浓度废水处理的要求，并使最终处理的出水达到国家《污水综合排放标准》之一级标准。

参考文献

[1]郑俊，吴浩汀，程寒飞编著曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例、化学工业出版社，23-25。

[2]张忠波，陈吕军，新型曝气生物滤池--Biostyr、中国给水排水，2000年第6期。

[3] 张杰，曹相生，孟雪征，曝气生物滤池的研究进展，中国给水排水。

[4]马文漪等。环境微生物工程。南京：南京大学出版社，1999，45-48。

[5]郑俊，王晓淼。水解酸化-曝气生物滤池处理啤酒废水、给水排水。2001，27（1）：48-49。

[6]邹伟国，孙群，王国华等.新型BIOSMEDI滤池的开发研究、中国给水排水，2001，17（1）： 1-4。