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啤酒厂废水处理工艺 工业废水 1 啤酒厂废水处理 行业介绍生产工艺废水特性废水处理工艺总结 2 啤酒行业介绍 我国的啤酒行业是国民经济的重要产业 发展迅速 啤酒产量较过去有了大幅度提高 我国已成为世界五大啤酒生产国之一 近年来随着消费者消费水平的日益提高 中高档尤其是中档啤酒市场迅速发展起来 但中国大部分啤酒企业90 以上的产品还是低档产品 国家统计局数据显示 2007年1 6月 中国啤酒累计产量为1871 1万千升 比2006年同期增长16 16 3 我国啤酒工业排放的废水量每年达4亿m 而我国多数啤酒厂综合利用和废水治理情况不理想 给环境造成严重污染 啤酒是人类最古老的酒精饮料 是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料 啤酒于二十世纪初传入中国 属外来酒种 啤酒是根据英语Beer译成中文啤 称其为啤酒沿用至今 啤酒以大麦芽 酒花 水为主要原料 经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒 现在国际上的啤酒大部分均添加辅助原料 有的国家规定辅助原料的用量总计不超过麦芽用量的50 4 啤酒生产工艺 5 啤酒厂废水特性 啤酒厂产生的废水主要含糖类 醇类等有机物 有机物浓度较高 虽然无毒 但易于腐败 排入水体要消耗大量的溶解氧 对水体环境造成严重危害 啤酒废水的水质和水量在不同季节有一定差别 处于高峰流量时的啤酒废水 有机物含量也处于高峰 6 国内啤酒厂废水水质情况 7 啤酒废水处理工艺 酸化 SBR法新型接触氧化法好氧接触氧化UASB SBR法 8 酸化 SBR法 主要处理设备是酸化柱和SBR反应器 这种方法在处理啤酒废水时 在厌氧反应中 放弃反应时间长 控制条件要求高的甲烷发酵阶段 将反应控制在酸化阶段 SBR是序批式活性污泥法的简称 是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术 它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作 SBR技术的核心是SBR反应池 该池集均化 初沉 生物降解 二沉等功能于一池 无污泥回流系统 9 工艺优点 反应控制在水解 酸化阶段反应迅速 故水解池体积小 不需要收集产生的沼气 简化了构造 降低了造价 便于维护 易于放大 对于污泥的降解功能完全和消化池一样 产生的剩余污泥量少 同时 经水解反应后溶解性COD比例大幅度增加 有利于微生物对基质的摄取 在微生物的代谢过程中减少了一个重要环节 这将加速有机物的降解 为后续生物处理创造更为有利的条件 酸化 SBR法处理高浓度啤酒废水效果比较理想 去除率均在94 以上 最高达99 以上 10 新型接触氧化法 废水首先通过微滤机去除大部分悬浮物 出水进入调节池 然后中提升泵打入VTBR反应器中进行生化处理 通过风机强制供风使废水与填料接触 维持生化反应的需氧量 VTBR反应器出水进入沉淀器 去除一部分脱落的生物膜以减轻气浮设备的处理负荷 之后流人气浮设备去除剩余的生物膜 污泥及浮渣送往污泥池浓缩后脱水 11 工艺特点 VTBR反应器可由废旧酒精罐改造而成 节省了投资 与钢筋混凝土结构相比 具有一次性投资低 运行稳定 处理效果好等特点 冬季运行时 在VTBR反应器外部加了一层保温材料 使罐中始终保持较高的温度 提高了生物的活性 因VTBR反应器高达10m左右 水深大 所选用风机为高压风机 风压为98kPa N 75kw 耗电量大 12 工艺流程图 13 好氧接触氧化 UASB 该工艺中主要处理设备是上流式厌氧污泥床 UASB 和好氧接触氧化池 UASB的主要组成部分是反应器 其底部为絮凝和沉淀性能良好的厌氧污泥构成的污泥床 上部设置了一个专用的气 液 固分离系统 三相分离室 废水从反应器底部加入 在上向流 穿过生物颗粒组成的污泥床时得到降解 同时生成沼气 气泡 气 液 固 悬浮污泥颗粒 一同升入三相分离室 气体被收集在气罩里 而污泥颗粒受重力作用下沉至反应器底部 水则经出流堰排出 14 实践证明 UASB成功处理高浓度啤酒废水的关键是培养出沉降性能良好的厌氧颗粒污泥 颗粒污泥的形成是厌氧细菌群不断繁殖 积累的结果 较多的污泥负荷有利于细菌获得充足的营养基质 故对颗粒污泥的形成和发展具有决定性的促进作用 适当高的水力负荷将产生污泥的水力筛选 淘汰沉降性能差的絮体污泥而留下沉降性能好的污泥 同时产生剪切力 使污泥不断旋转 有利于丝状菌互相缠绕成球 此外 一定的进水碱度也是颗粒污泥形成的必要条件 啤酒废水中的乙醇是一种有效的颗粒化促进剂 它为UASB的成功运行提供了十分有利的条件 15 工艺特点 处理效果好 操作简单 稳定性高 上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池相串联的啤酒废水处理工艺具有处理效率高 运行稳定 能耗低 容易调试和易于每年的重新启动等特点 只要投加占厌氧池体积1 3的厌氧污泥菌种 就能够保证污泥菌种的平稳增长 经过3个月的调试UASB即可达到满负荷运行 整个工艺对COD的去除率达96 6 对悬浮物的去除率达97 3 98 该工艺非常适合在啤酒废水处理中推广应用 16 工艺流程图 17 UASB SBR法 本处理工艺主要包括UASB反应器和SBR反应器 UASB和SBR两种处理单元进行组合 所形成的处理工艺突出了各自处理单元的优点 使处理流程简洁 节省了运行费用 而把UASB作为整个废水达标排放的一个预处理单元 在降低废水浓度的同时 可回收所产沼气作为能源利用 同时 由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量 因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量 从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少 采用该工艺既降低处理成本 又能产生经济效益 并且UASB池正常运行后 每天产生大量的沼气 将其回收作为热风炉的燃料 可供饲料烘干使用 18 某啤酒厂废水处理工程案例 UASB SBR工艺 某啤酒有限公司目前生产能力为25 104t a 吨啤酒产生废水量为7 8m3 排放废水量为6500m3 d 废水经处理后 要求达到 污水综合排放标准 GB8978 1996 的一级标准 其主要水质指标见表1 19 1 主要构筑物及设备 UASB池 由原有的水解 酸化池改造而成 容积负荷为8 7kgCOD m3 d 水力停留时间为7 0h 设计水量为6500m3 d 有效容积为1870m3 共分12组并联运行 每组的有效尺寸为13 3m 8 5m 5 5m SBR池 即原有的SBR池 其进水包括UASB池出水 低浓度废水以及锅炉房排水 SBR池的污泥负荷为0 17kgBOD m3 d 周期T为12h SBR池的COD去除率达95 出水的COD浓度 20 30mg L SBR池分3组交替进水 每组的有效尺寸为38 4m 16m 5 4m 采用螺旋式曝气器 每个曝气器的服务面积为1 5m2 共297个 构筑物一览表见表2 20 21 2 工艺流程 该工艺保留原有的SBR工艺 将水解 酸化反应池改造成UASB反应池的过程中 同时实行清污分流 将冷却水直接排放 高浓度废水先经过UASB池处理 出水再与低浓度废水混合进入SBR反应池 工艺流程如图1所示 22 23 3 啤酒废水处理工程技术方案 1 建设规模 日产污水量每天为3300m3 设计处理量140m3 h2 设计水质指标 24 3 设计处理工艺流程 25 4 各处理单元工艺简介 1 格栅初沉池格栅主要拦截废水中较大漂浮物 沉降废水中的悬浮物 如酒糟 啤酒花及凝聚蛋白 细小的麦糟和酵母 在进入调节池前分离去除 避免悬浮物在沉淀池 生物接触氧化池中积累 防止超量的悬浮物对已形成的颗粒污泥床的冲击 以保护设备的正常运行 减少后续处理单元负荷 本工程设计水力停留时间为1 5h 2 调节池啤酒废水水质水量波动较大 进行水质水量调节是必要的 设计水力停留时间为8h 3 水解酸化池废水在缺氧的工况下 溶解氧控制在0 5mg L以下 发生酸化和腐化反应 进一步改善和提高废水的可生化性 对提高后续好氧反应生化速率 缩短生化反应时间 减少能耗和降低运行费用具有重要意义 由于啤酒废水易于酸化 本工程设计酸化时间为3h 26 4 生物接触氧化池生化池内设置曝气装置 设置组合填料 此填料比表面积大 易结膜 有效容积1680M3 有效水力停留时间为12小时 5 二沉池采用斜管沉淀 以提高沉淀效率 节省空间 停留时间为2小时 6 污泥处理系统污泥主要来自初沉池和二沉池排放出的剩余污泥 当今国际上多采用全封闭连续运行的卧式螺旋卸料降离心机作为污泥脱水的主机 它具有其它污泥脱水设备所不具有的特点 如 整个过程全封闭进行 现场环境好 无臭味 可节约使用絮凝剂和清洗水 日常运行成本低 设备体积占地面积小基建费用低等 污泥加药后直接去卧式螺旋卸料降离心机脱水 不设污泥浓缩池 27 5 主要构筑物 28 6 主要设备 29 啤酒厂废水处理工艺选择 啤酒厂工业废水处理的工艺选择 必须因地制宜 谨防生搬硬套 各