UASB工艺处理啤酒废水的前景浅析_黄冠宇

现代农业UASB工艺处理啤酒废水的前景浅析黄冠宇,张财,张文静,刘慧(黑龙江省人民政府农村能源办公室)[摘要]啤酒是世界通用性饮料,深受消费者欢迎,消费量大,是世界产量最大的酒种。我国的啤酒行业是国民经济的重要产业,发展迅速,我国已成为世界五大啤酒生产国之一。但我国多数啤酒厂尚未进行综合利用和废水治理,给环境造成严重污染。目前,国内外啤酒废水处理技术有了迅速的发展,其中UASB作为一种高效厌养生物反应器在世界范围内被大量应用于啤酒工业废水处理并且运行非常成功。本文认真分析UASB工艺的特点以及啤酒工业废水水质的特点,表明整个工艺具有投资省、运行稳定、抗冲击负荷能力强、处理效率高、出水水质好等特点。UASB是目前国内外处理中、高浓度有机废水的首选方法。[关键词]UASB工艺啤酒废水设计1上流式厌氧污泥床(UpflowAnaerobicSludgeBlanket,简称UASB)反应器是Lettinga等人于1972年开发研制的一项有机废水厌氧生物处理技术,这种反应器在经历60L、6m3、30m3和200m3等逐次放大的小试、中试和生产性试验的基础上,于20世纪80年代初开始在高浓度有机工业废水的处理中得到日趋广泛的应用。2啤酒废水特点啤酒厂生产啤酒过程中用水量很大,特别是酿造、罐装工艺过程大量使用新鲜水,相应产生大量废水。啤酒的生产工序较多,不同啤酒厂生产过程中吨酒耗水量和水质相差较大。管理和技术水平较高的啤酒生产厂耗水量为8～12t/t,我国啤酒厂的吨酒耗水量一般大于该参数。国内啤酒从糖化到灌装总耗水10～20m3/t。酿造啤酒消耗的大量水除一部分转入产品外,绝大部分作为工业废水排入环境。如上所述,啤酒工业废水按其有机物含量可分为以下几类:(1)冷却水冷冻机、麦汁和发酵的冷却水等。这类废水基本上未受污染。(2)清洗废水如大麦浸渍废水、大麦发芽降温喷雾水、清洗生产装置废水、漂洗酵母水,洗瓶机初期洗涤水、酒罐消毒废液、巴斯德杀菌喷淋水和地面冲洗水等。这类废水受到不同程度的有机污染。(3)冲渣废水如麦糟液、冷热凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、滤酒渣和残碱性洗涤液等。这类废水中含有大量的悬浮性固体有机物。工段中将产生麦汁冷却水、装置洗涤水、麦糟、热凝固物和酒花糟。装置洗涤水主要是糖化锅洗涤水、过滤槽和沉淀槽洗涤水。此外,糖化过程还要排出酒花糟、热凝固物等大量悬浮固体。(4)灌装废水在灌装酒时,机器的跑冒滴漏时有发生,还经常出现冒酒,使废水中掺入大量残酒。另外喷淋时由于用热水喷淋,啤酒升温引起瓶内压力上升,炸瓶现象时有发生,致使大量啤酒洒散在喷淋水中。为防止生物污染,循环使用喷淋水时需加入防腐剂,因此被更换下来的废喷淋水含防腐剂成分。(5)洗瓶废水清洗瓶子时先用碱性洗涤剂浸泡,然后用压力水初洗和终洗,瓶子清洗水中含有残余碱性洗涤剂、纸浆、染料、浆糊、残酒和泥砂等。碱性洗涤剂要定期更换,更换时若直接排入下水道可使啤酒废水呈碱性,因此废碱性洗涤剂应先进入调节、沉淀装置进行单独处理。若将洗瓶废水的排出液经处理后储存起来用以调节废水的PH值(啤酒废水平时呈弱酸性),则可以节省污水处理的药剂用量。3啤酒厂废水主要来源啤酒生产工艺中的每道工序都有固体废弃物(废弃麦根、冷凝凝固蛋白、酵母泥、废硅藻土、废麦糟等)、废水(洗罐花、洗糟水、浸麦水、酒桶与酒瓶洗涤水等)啤酒厂废水主要来源有:麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、麦糟水、洗涤水、凝固物洗涤水;糖化过程的糖化、过滤洗涤农村牧区能源NongChunMuQuNengYuan74DOI:10.14070/j.cnki.15-1098.2007.12.003现代农业图1厌氧-好氧联合处理工艺流程图4.2设计水质水量和排放标准设计进水水质水量和排放标准见下表4.3处理工程的主要内容主要由格栅、调节沉淀池、UASB反应器、三相分离器等组成5结论(1)采用厌氧-好氧工艺处理啤酒工业废水,BOD5、COD去出率可达90%以上。(2)啤酒废水经厌氧-好氧处理后,废水的可生化性增加,缩短整个工艺的总水力停留时间,提高处理啤酒废水的效率。同时处理成本低,运行费用也较低,基建投资可降低50%以上,厌氧处理产生的沼气还可利用。(3)工程实践表明,整个工艺具有运行稳定,抗冲击负荷能力强,处理效率高,出水水质好等特点,尤其是整个系统剩余污泥量少。6啤酒废水治理技术的展望如同其它工业废水处理技术的发展,啤酒废水的治理技术和水处理技术的进步紧密相连,今后的研究应注意以下几点:①在啤酒的生产过程中,应开发清洁生产工艺,加强管理,尽量减少废水排放量;②多数啤酒厂用地紧张,所以应尽量开发占地面积小,处理效率高的反应器;③针对啤酒废水COD值高,可生化性强的特点同时考虑能源紧张的形势,主要应用厌氧生物法;④啤酒废水中富含多种有机物