啤酒废水处理工艺及浅析.doc

啤酒废水处理工艺及浅析简介我国是啤酒生产大国啤酒废水已成为较高有机物污染大户因此对啤酒废水进行处理达标后排放已显得十分重要介绍了种较成熟的啤酒废水处理工艺流程方案简述了各自的特点和优缺点并对种工艺方案进行了初步分析关键字啤酒废水生化处理物化处理处理工艺水解酸化接触氧化厌氧内循环概述年代以来我国啤酒工业得到迅速发展到目前我国啤酒生产厂已有多家据年统计我国啤酒产量达万既成为世界啤酒生产大国又成为较高浓度有机物污染大户啤酒废水的排放和对环境的污染已成为突出问题引起了各有关部门的重视啤酒废水的主要成分和来源是制麦糖化果胶发酵残渣蛋白化合物包装车间等有机物和少量无机盐类其水质及变幅范围一般为显微酸性水温为水量为每生产啤酒废水排放量为平均约目前全国啤酒废水年排放量在亿以上七五以来我国对啤酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索特别是轻工业系统的设计院和科研单位对啤酒废水的处理进行了各方面的试验研究和实践取得了行之有效的成功经验逐渐形成了以生化为主生化与物化相结合的处理工艺生化法中常用的有活性污泥法生物膜法厌氧与好氧相结合法水解酸化与相组合等各种处理工艺这些处理方法与工艺各有其特点和不足之处但各自都有较为成功的经验目前还有不少新的处理方法和工艺优化组合正在试验和研究有的已取得了理想的成效不久将应用于实践中啤酒废水的主要特点之一是值高一般在及以上非常有利于生化处理同时生化处理与普通物化法化学法相比较一是处理工艺比较成熟二是处理效率高去除率高一般可达以上三是处理成本低运行费用省因此生物处理在啤酒废水处理中得到了充分重视和广泛采用现把目前啤酒废水处理中相对比较成熟的生物处理工艺进行一些阐述和比较处理工艺处理工艺方案见图图处理工艺方案该处理工艺是轻工部设计院为代表的推荐采用方案河南开封啤酒厂青岛湖岛啤酒厂厦门冷冻厂啤酒厂等均采用此处理工艺流程处理后均达标排放细格栅起初步的固液分离作用故不设初沉池酸化池中设填料为细菌提供呈立体状的生物床把水中的颗粒物质和胶体物质截留和吸附同时在水解细菌作用下将不溶解性有机物水解为溶解性物质在产酸菌协同作用下将大分子物质难于生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质物化法中选用加药反应气浮池的理由主要为三点一是悬浮物等去除率高普通沉淀池去除率仅为左右竖流式沉淀池为而气浮可达二是气浮污泥含水率为气浮排渣可直接进行脱水处理而其它沉淀池的污泥含水率达以上三是气浮池气浮水力停留时间短约左右而其它沉淀池的水力停留时间故气浮池体积小减少占地面积但气浮处理需要增设一套空压机压力溶气罐回流水泵等组成的辅助系统图中未绘出操作管理相对较复杂微生物所需要的营养主要为碳水化合物氮化合物水无机盐类氮和磷及维生素通常要求为满足此要求故在接触氧化池前投加氨氮处理工艺方案见图处理工艺方案与处理工艺方案在主体处理系统上基本上是相同的都是水解酸化接触氧化和气浮池主要不同点一是高浓度废水先采用上流式厌氧污泥床预处理后再进入低浓度废水调节池进行主体处理系统二是主体处理系统调节池前增设了沉砂池和分离机高浓度废水预处理系统中调节池前也增设了沉砂池和分离机图处理工艺方案该工艺用在山东省三孔啤酒有限公司废水处理中高浓度有机废水水量水质为低浓度有机废水设计按当时的现有企业栏标准即进出水水质和混合水经主体处理系统的进出水水质见表和表可见处理后的出水水质好于设计采用的标准值全部达标排放表进出水水质项目进水水质出水水质除率表混合水经主体处理进出水水质项目进水水质出水水质除率把高浓度有机废水先单独进行预处理反映了两个主要特点一是采用厌氧生物处理中的反应器它具有截留污泥量大颗粒化程度好处理高浓度有机废水能力强等特点该反应器采用中温发酵内部具有热交换装置结构较紧凑温度碱度负荷等由微机控制二是高浓度废水集中进行厌氧处理产生沼气量大可以集中使用该反应器设计容积负荷为去除产生产生沼气则天可产生多沼气处理工艺方案工艺见图图处理工艺方案厌氧内循环反应器根据的原理年代中由荷兰帕克公司开发成功它由混合区污泥膨胀床精处理区和循环系统四个部分组成它与其它厌氧处理工艺相比有以下特点因反应器为立式结构高度为故占地面积小同时沼气收集也方便有机负荷高水力停留时间短它与其它厌氧处理工艺的有机负荷和水力停留时间比较见表表各种厌氧处理工艺的有机负荷与水力停留时间工艺有机负荷水力停留时间普通消化池接触消化池厌氧过滤器反应器剩余污泥少约为进水的且容易脱水靠沼气的提升产生循环不需要外部动力进行搅拌混合和使污泥回流节省动力消耗因生物降解后的出水为碱性当进水酸度较高时可通过出水的回流使进水中和减少药剂使用量耐冲击负荷性能强处理效率高去除率为去除率为生物气纯度高为为其它有机物为可作燃料加以利用封闭式空气提升好氧反应器为双层立式筒体外层为下降筒体内层为上升筒体水由底部进入反应器与压缩空气一起从内层筒体也称上升管向上流使进水与微生物充分接触微生物粘附在载体细砂类物质表面形成生物膜使活性污泥有良好的沉降性能不易被出水带离反应器而在系统内循环筒体的上部做成帽状直径放大约左右气水和污泥的混合液进入反应器上部帽状的三相分离区分离气体从上面离开反应器澄清水从出水口流出污泥经过沉降区返回到反应器底部反应器与其它好氧处理工艺相比有以下特点高度与直径比大故占地面积小有机负荷与微生物浓度高有机负荷为微生物浓度水力停留时间短一般为剩余污泥少小于进水的污泥回流在同一反应器内完成不需要外加动力因该反应器为封闭系统可以容易地控制污水中易挥发物质可根据需要设置生物过滤器或活性炭过滤器处理废气因反应器内液体的流速很高约为载体通过相互碰撞摩擦而自动脱膜不需要另设脱膜装置同时污水中的悬浮物很容易从反应器内冲出允许进水悬浮物的浓度较高不需设预沉池因活性污泥在反应器内循环泥龄很高污泥中可产生一些生长速度很慢的硝化细菌等故反应器适合于处理含氮化合物及其它难降解的化合物反应器应用于高浓度有机废水处理适用于低浓度的啤酒生产废水和城市污水处理两者串连起来是优化的组合体现了占地面积小无臭气排放污泥量少和处理效率高的优点年上海富仕达酿酒公司引进了帕克公司的专利技术处理啤酒生产废水工艺流程如图所示已建成投产处理能力进出水水质见表表上海富仕达公司啤酒废水处理站进出水水质项目进水水质平均进水水质范围出水水质平均出水水质范围磷酸盐温度图中旋转滤网的出水管上设温度和在线测定仪表当温度和的测定值满足控制要求时废水就进入缓冲槽否则排至应急槽再用泵提升到旋转滤网进水管内缓冲槽内设淹没式搅拌机使废水均质并防止沉淀设预酸化槽的目的为一是使有机物部分降解为挥发性脂肪酸二是调节营养比例三是调节值处理工艺方案见图图处理工艺方案为主体该工艺以水解酸化为主体水解酸化池内设填料球形填料水力停留时间为左右利用厌氧过程的前阶段去除率值反应池内反应时间约为左右水温污泥浓度左右出水水质达到原一级排放标准总去除率总去除率处理工艺的特点是集生物降解和终沉排水等功能于一体与传统的连续式活性污泥法相比可省去沉淀池和污泥回流设施具有运行稳定净化效率高耐冲击负荷避免污泥膨胀便于操作管理等特点处理工艺方案见图图反应池为主体处理工艺与相似是一种循环式活性污泥法反应池的运行一般包括三个阶段进水曝气回流阶段沉淀阶段滗水排泥阶段周期为根据需要设定反应池一般用隔墙分隔成三个区生物选择区预反应区主反应区生物选择区内不进行曝气类似于法中的限制性曝气阶段在该区内回流污泥中的微生物大量吸附废水中的有机物能较迅速有效地降低废水中有机物浓度预反应区采取半限制性曝气溶解氧保持在左右使该区存在着反硝化进程的可能主反应区进行强制鼓风曝气使有机物及氨氮得到生化与硝化该处理工艺用于安徽某啤酒废水处理中反应池运行周期其中进水曝气回流时间进水沉淀时间滗水排泥时间处理水量进水水质为根据测试处理后的出水当然还有其它处理工艺如单独采用好氧法和单独采用厌氧法包括反应器等但并不具有代表性故不作详述和介绍处理工艺浅析就上述介绍的具有一定代表性的啤酒废水处理工艺谈些粗略看法和分析根据啤酒废水大的特点上述个处理工艺方案的共同点均以生物处理为主体而且基本上均以前级为厌氧水解酸化为主后级为好氧处理所不同的为一是后级好氧生化处理分为生物接触氧化法生物膜法和活性污泥法微生物呈悬浮状态是在厌氧和好氧生物处理中又分为成熟的传统方法工艺和较新技术应用的方法如工艺中预处理用工艺中和及工艺中的法但有一个共同点是可以肯定的啤酒废水混合水采用厌氧水解酸化生物处理与好氧生物处理相结合为主体的处理工艺是成熟可靠的工艺是可以接受和被采用的总的来说厌氧水解酸化与好氧为主体的处理工艺产生的污泥量较少但上述个处理工艺中也有区别处理工艺在好氧生物处理后均设沉淀设施工艺和为气浮池工艺为斜管沉淀池而处理工艺和在好氧生物处理后不设沉淀池污泥量很少大多数内部消化故污泥直接进入污泥浓缩池进行污泥的处理与处置从上述个处理工艺分析工艺好氧生物处理采用的是生物膜法前两个是生物接触氧化法第三个反应器是好氧生物流化床原理发展而来微生物粘附在细砂类载体物表面形成生物膜生物膜要进行新老更替老的膜剥落后需要经沉淀后去除当然同时也去除悬浮物等故氧化好氧生物处理后要设沉淀设施后两种好氧生物处理均属活性污泥法范畴集生物降解和终沉排水于一体污泥浓缩在池下面省去了沉淀池反应池污泥用回流泵回流循环式活性污泥法产泥少污泥直接进污泥浓缩池不设沉淀池可见后两种工艺省去了沉淀设施减少了沉淀池的造价和占地面积可以这样说好氧生物处理采用生物膜法后面要设沉淀池其处理工艺由生化和物化相结合好氧生物处理采用和反应池的后面可不设沉淀池其处理工艺省去了物化处理由单一的生化处理组成处理工艺中把高浓度有机废水采用进行预处理后再进入总调节池与低浓度有机废水进行混合再进入主体处理工艺系统从表数据可见高浓度有机废水采用厌氧处理中的反应器进行处理效果是好的等去除率均较高因此它不仅可用于高浓度啤酒废水的处理也可用于豆制品等其它高浓度有机废水的处理有资料报道啤酒废水处理中高浓度废水采用反应器进行预处理混合废水进入活性污泥法处理称为法与全部直接进入法处理比较法比法节省曝气电费节省污泥处理费沼气还可利用与法比较运行费和污泥处理费也比低年月日日本的日经产业经济新闻报道朝日啤酒公司将在年以前更新其所属日本国内的全部啤酒厂废水处理设备全部采用法工艺因此我国的啤酒废水处理工艺中应重视采用技术总的来说啤酒废水采用厌氧水解酸化预处理再进行好氧处理是比较理想的但上述个处理工艺方案中也各有所不同如处理工艺方案处理后的出水水质远好于排放标准这对于水资源紧缺的地方来说稍加深度处理后即可回用对于回用水水质要求不高的地方来说可直接回用如绿化浇马路等又如处理工艺方案采用反应器调试相对较麻烦时间可能较长操作管理要严密妥当否则有可能产生污泥膨胀滗水器的下降速度要与水面的下降速度基本相同否则可能扰动已沉淀的污泥层等同时从处理后的出水水质来看处理工艺方案的出水常大于常大于比其它个工艺方案差如果排放标准较高些则采用此工艺要慎重处理工艺方案的比较在处理效果好达到国家规定的排放标准前提下还有投资运行费用管理操作占地面积等诸方面因因素很多情况复杂故无法进行全面系统地论述上述介绍与浅析仅供参考不妥之处欢迎指正