啤酒废水处理技术的应用进展_周长波

啤酒废水处理技术的应用进展周长波(南开大学环境科学与工程学院,天津300071)张振家(上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240)摘要本文系统地介绍了近年来国内啤酒废水处理技术的应用现状,通过调查、分析,对目前国内应用比较广泛的成熟工艺的优缺点进行了介绍,并作了简要的比较和探讨,最后指出了啤酒废水处理技术的应用趋势。关键词啤酒废水厌氧处理好氧处理厌氧-好氧工艺进展1前言啤酒废水的主要特点是BOD5CODCr值高,有害无毒,可生化性好,所以生化法是啤酒废水处理的首要方法[1]。“七五”以来,我国对啤酒废水在治理技术上逐渐形成了以生化为主,生化和物化相结合的处理工艺[2]。生化法依其污水净化原理可分为好氧法和厌氧法两大类,好氧法或厌氧法及其他方法的不同组合就形成了多种啤酒废水的治理技术。目前,多种工艺被广泛应用于啤酒废水的处理上,但这些工艺本身尚需要进行详细的技术经济分析。本文主要对目前啤酒行业啤酒废水处理中相对成熟的工艺进行了调查、归类、介绍,并在分析和比较的基础上作了较为深入的探讨,以供参考。2啤酒废水处理技术国内外广泛采用生化处理工艺,其中包括好氧生物处理(活性污泥法,生物膜法),厌氧生物处理,好氧与厌氧联合生物处理方法[3]。从目前的实施并运行的装置来看,好氧生物处理在国内应用还是比较广泛,常用的方法是活性污泥法及其改进形式和生物接触氧化法。70年代荷兰学者Lettinga发展了UASB反应器,随后又出现了厌氧颗粒污泥膨胀体(EGSB)及厌氧内循环反应器(IC)。厌氧工艺具有高效、节能、产泥量少、能有效回收能源的优点,因而得到了迅速发展。虽然厌氧反应器的出水需进一步处理才能达标,即需好氧工艺作为后续处理单元,但厌氧-好氧组合工艺在能源日益紧张的今天,越来越发挥出它的优势,这将成为未来几年内啤酒废水处理的主要方法之一。2.1好氧处理———活性污泥法2.1.1活性污泥法活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多,运行最可靠的方法[4]。此工艺在国内由于工艺技术成熟,投资省,易启动,处理效果好等优点而受到一些企业的欢迎。据报道,目前国内还有相当一部分厂家采用这种方法处理啤酒废水[5～8]。进水CODCr一般为1000～1500mgL时,出水CODCr可降至50～100mgL,去除率为92%～96%。但传统污泥法由于曝气动力消耗大,每t废水处理费用居高不下[5],同时由于易产生污泥膨胀和产生大量的污泥[7],使许多用户在经济和管理上难以承受。2.1.2SBR工艺及应用SBR法是对传统活性污泥法的改进,近年来,在国内外被引起广泛重视和研究应用。SBR工艺典型的操作工序为:进水、反应、沉淀、排水、闲置等5个工序,整个工序经厌氧、好氧、缺氧3个阶段。根据出水情况可随时调整各工序的时间以达到最佳出水效果。SBR法已有许多工程应用实例[9～12]。付敏宁等人[13]报道了填料式SBR技术在啤酒废水处理工程中的应用。由于SBR反应池设置了填料,大大提高了单位体积的微生物数量,使SBR工艺综合了接触氧化法的优点,提高了处理效率,缩小了反应器的体积。厌氧工艺+SBR组合工艺在实际中也得到了广泛的应用[14,15]。结果表明当进水CODCr为1000～2000mgL,处理后出水均达到国家排放标准。与常规活性污泥法相比,SBR工艺不需要另设二次沉淀池、污泥回流及污泥回流设备,也可不设调节池。因此基建投资低,同时设备具有耐冲击负荷,工作稳定,运行灵活,污泥性能良好等优点。有资料显示[16],SBR的主要构筑物容积为常规活性污泥工艺的50%～60%,运行费用及占地面积均可减少20%左右[17]。SBR工艺这些特点,使其特别适用于排放19环境工程2003年12月第21卷第6期DOI:10.13205/j.hjgc.2003.06.005量小,有机物浓度高且不易降解,废液排放间歇的中小企业[18]。SBR工艺是极具发展潜力的一种处理工艺。但也存在着曝气装置易堵塞,自动控制技术及连续在线分析仪表要求高等缺点。目前普通SBR反应器已发展到组合复杂的SBR反应器。2.1.3CASS工艺及应用CASS(循环式活性污泥系统)是SBR工艺的一种优化变型,在20世纪70年代开始得到研究和应用。该工艺核心部分是CASS反应池,集曝气,二沉等过程于一体。在SBR的基础上,在池子的前部增设了1个生物选择器。这样,CASS池的反应池被隔墙分隔为3个区,即生物选择区、预反应区及主反应区。目前很多厂家采用CASS工艺处理啤酒废水[19,20],都取得了预期的效果。在进水水质平均为2000mgL的情况下,出水水质达到污水排放新扩改二级标准。周刚[21]报道了CASS工艺处理啤酒废水在高寒地区的应用。工程实践表明,在高寒地区采用CASS工艺处理啤酒废水是可行的(进水CODCr在