啤酒生产废水处理方法的分析和研究

117科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald环境科学2010NO.02ScienceandTechnologyInnovationHerald科技创新导报1啤酒生产工艺与废水特征啤酒生产的过程是先将大麦制成麦芽,将麦芽粉碎与糊化的大米用温水混合进行糖化。糖化结束后立即过滤,除去麦糟,麦汁经煮沸定型后除去酒花糟,然后冷却与澄清。澄清的麦汁冷却至6.5～8.0℃,接种酵母,进行发酵。发酵分主发酵和后发酵。经过后发酵的成熟酒,需经过过滤或分离除残余酵母和蛋白质。过滤后的成品酒,就是鲜(生)啤酒。啤酒废水主要来自麦芽车间(浸麦废水),糖化车间(糖化,过滤洗涤废水),发酵车间(发酵罐洗涤,过滤洗涤废水),灌装车间(洗瓶,灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒)以及生产用冷却废水等。啤酒工业废水主要含糖类,醇类等有机物,有机物浓度较高,呈酸性,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。国内啤酒厂废水中:CODcr平均含量为:1000～2500mg/L,BOD5平均含量为:600～1500mg/L,该废水具有较高的生物可降解性,且含有一定量的凯氏氮和磷。啤酒废水按有机物含量可分为3类:①清洁废水如冷冻机冷却水,麦汁冷却水等。这类废水基本上未受污染。②清洗废水如漂洗酵母水、洗瓶水、生产装置清洗水等,这类废水受到不同程度污染。③含渣废水如麦糟液、冷热凝固物、剩余酵母等,这类废水含有大量有机悬浮性固体。啤酒生产废水排放特征,见表1。2啤酒废水处理方法2.1水解酸化—SBR法处理啤酒废水其主要处理设备是水解酸化反应池和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,将反应控制在水解酸化阶段,这样较之全过程的厌氧反应具有以下优点:由于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;水解酸化—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。2.2UASB—好氧接触氧化工艺处理啤酒废水此处理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,处理主要过程为:废水经过转鼓过滤机,转鼓过滤机对SS的去除率达10%以上,随着麦壳类有机物的去除,废水中的有机物浓度也有所降低。上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好,有效地降低了好氧生化单元的处理负荷和运行能耗(因为好氧处理单元的能耗直接和处理负荷成正比)。好氧处理(包括好氧生物接触氧化池和斜板沉淀池)对废水中SS和COD均有较高的去除率,这是因为废水经过厌氧处理后仍含有许多易生物降解的有机物。该工艺处理效果好、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。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。2.3VTBR—混凝气浮工艺处理啤酒废水此方法处理过程为:废水首先通过微滤机去除大部分悬浮物,出水进入调节池,然后由提升泵打入VTBR反应器(垂直折流多功能生化反应器)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,之后流入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。该处理工艺有以下主要特点:VTBR反应器可由废旧酒精罐改造而成,节省了投资。2.4水解酸化—生物接触氧化法处理啤酒废水该工艺采用水解酸化作为生物接触氧化的预处理,生物接触氧化处理后进入混凝气浮处理。水解酸化菌通过新陈代谢将水中的固体物质水解为溶解性物质,将大分子有机物降解为小分子有机物。水解酸化不仅能去除部分有机污染物,而且提高了废水的可生化性,有益于后续的好氧生物接触氧化处理。该工艺在处理方法、工艺组合及参数选择上是比较合理的,充分利用各工序的优势将污染物质转化、去除。采用此工艺处理啤酒废水时要遵循下列要求:采用水解酸化作为预处理工序时应考虑悬浮物去除措施;采用推流式生物接触氧化池时,为避免前端有机物负荷过高可采用多点进水;应严格控制溶解氧浓度,供氧不足会造成生物膜大范围脱落,导致运行失败。2.5UASB+SBR法处理啤酒废水此处