登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
2021年1月-12月,我国啤酒产量为3.562 43×1010L,其间产生0.9亿~2.5亿m3的啤酒废水。啤酒废水主要来源于啤酒生产过程中的浸麦、糖化、发酵、过滤、灌装等工序,其中主要含有糖类、醇类、酵母菌残体、酒花残糟、蛋白质和挥发性脂肪酸(VFA)等,具有良好的可生化性。因此,啤酒废水的处理方式多为生物处理。厌氧-缺氧-好氧(AAO)工艺是一种常用的污水处理工艺,广泛应用于大、中型城镇污水处理厂和工业废水处理工程,具有良好的脱氮除磷效果。生活污水中有机物浓度较低,为了达到较高的脱氮除磷效率,城镇污水处理厂一般还需要补充碳源。啤酒废水含有较高的BOD5,使其作为污水处理的补充碳源具有了一定的可行性。
青岛啤酒股份有限公司青岛啤酒二厂的啤酒产能为8.0×108L/a,单位产品废水排水量为2.5×10-3m3/L,污水排放量可达170万m3/a。啤酒废水呈黄褐色,有明显的酸臭味。在啤酒制造的各个环节中都会产生大量废水,但不同生产工序排放出的废水在水质水量方面均存在很大区别,具体如表1所示。
表1 青岛啤酒二厂废水水质及水量
啤酒废水富含大量的糖类、蛋白质、淀粉、醇酸类和果胶等。由表1可知,啤酒制造的糖化和发酵工序废水的CODCr质量浓度高达20 000 mg/L,大部分工序废水的BOD5/CODCr在0.50~0.70,可生化性非常好,且无有毒有害物质,具备作为外加碳源所必须的特性。其中,糖化工序废水CODCr含量在啤酒废水中最高,且可生化性高达0.75,pH呈弱酸性,废水排放量较高。因此,考虑利用糖化废水的特性,将其作为外加碳源补充到污水AAO系统中,稳定提高废水的脱氮除磷效率,使之成为一种利用效率高且无副产物产生的高效碳源。这样不仅是废弃资源的再利用,还能够减少啤酒废水的处理费用。
一、试验材料和方法
1.1 啤酒厂废水处理工艺
青岛啤酒二厂污水处理站设计能力为7 000 m3/d,采用以“厌氧内循环反应器(IC反应器)+ AAO+磁混凝沉淀”为主体的生物化学法工艺(图1),处理后的出水稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A排放标准(CODCr≤50 mg/L,氨氮≤5 mg/L,TN≤15 mg/L,TP≤0.5 mg/L,悬浮物≤10 mg/L)。其中,AAO段处理工艺与城镇污水处理厂工艺原理一致,采用活性污泥法进行处理,以此作为研究对象,以糖化工序高浓度有机物废水作为外加碳源进行试验。
1.2 高浓度啤酒废水及污水处理站水质
高浓度啤酒废水:取青岛啤酒二厂酿造车间糖化工段热凝固物冲洗水作为试验用补充碳源,该类废水具有高溶解性CODCr(SCODCr)、高酸化度的优点,扣除自身氮、磷去除所需的碳源,等效碳源质量浓度达到26 645 mg/L(表2)。
AAO系统进水水质:厌氧IC反应器出水为各工序混合啤酒废水经初沉池去除悬浮物、调节池均质及酸碱调节后,经厌氧IC反应器处理后的出水(表3)。
1.3 水质分析项目和方法
该试验分析项目和方法如表4所示。
1.4 试验方案设计
1)青岛啤酒二厂污水站有2套AAO系统,其中1#AAO系统作为空白组,2#AAO系统添加不同浓度梯度的高浓度啤酒废水进行试验对比。
2)单套AAO系统进水量为100 m3/h,相应水力停留时间为15 h,污泥停留时间控制7 d左右,初始MLSS在4 000 mg/L,污泥回流比为80%,IC回流比为200%。
3)高浓度啤酒废水通过污水站内的碳源储存计量添加系统添加至2#AAO系统的缺氧段,对比不同浓度外加碳源(高浓度啤酒废水为外加碳源)投加量下TN的去除效果,以及高浓度啤酒废水添加后,生化池内TN、CODCr、TP的趋势变化,确定高浓度啤酒废水的最佳投加量。
4)高浓度啤酒废水与乙酸钠作为碳源的比较:液体乙酸钠(质量分数为25%)通过污水站内的碳源储存计量添加系统添加至1#AAO系统的缺氧段,高浓度啤酒废水通过污水站内的碳源储存计量添加系统添加至2#AAO系统的缺氧段,对比两种外加碳源投加量下TN的去除效果,并对高浓度啤酒废水及乙酸钠进行经济分析。
二、结果与讨论
2.1 添加高浓度啤酒废水后AAO系统试验水样指标分析
由不同浓度的高浓度废水添加量折算添加CODCr质量浓度(0、75、150、250、300 mg/L) 作为试验参照。由表5可知,添加不同浓度的高浓度废水后,AAO系统试验水样的BOD5/TN由未添加时的7.4提高至9.1~11.1,VFA质量浓度由未添加时的168 mg/L提高至188~283 mg/L,效果明显。
2.2 高浓度啤酒废水添加对TN的去除
由图2(a)可知,添加不同浓度的高浓度啤酒废水,TN的去除率逐渐升高。由图2(b)可知,在试验添加范围内,随着高浓度废水添加浓度的增加,TN的去除效率出现增长趋势。无外加高浓度废水时,对TN的平均去除率为69.55%,二沉池出水TN平均质量浓度为7.78 mg/L。外加碳源质量浓度为300 mg/L时,TN的平均去除率为85.51%,相比无外加碳源TN平均去除率提高了15.96%;二沉池出水TN平均质量浓度为4.15 mg/L,相比无外加碳源降低3.63 mg/L。
TN去除率提高的主要原因是厌氧区碳源的增加促进了微生物的新陈代谢及生物活性,随着高浓度废水浓度的逐步增大,污水中可利用碳源的浓度增加,从而促进了反硝化池中硝酸盐氮的反硝化速率的提升,出水中TN浓度降低,达到了预期提高脱氮去除率的目的。啤酒生产糖化工序产生的高浓度啤酒废水中主要含有有机质,含氮量较低,其投加对系统进水TN影响较小。综上,高浓度糖化废水的添加可以有效地提高污水的TN去除率。
2.3 高浓度啤酒废水添加对TP的去除
由图3(a)可知,尽管高浓度废水的投加浓度不同,但AAO系统中TP浓度变化趋势基本相似,即在厌氧池内TP浓度出现上升,进入缺氧池及好氧池后,TP浓度显著下降。当增大高浓度废水的投加量时,释磷量随之增加,进入缺氧区后,TP浓度开始下降,发生了反硝化吸磷。高浓度啤酒废水中含有较多的C1~C18游离脂肪酸,主要成分为乙酸,乙酸属于VFA,本身就是一种优质碳源,可以被反硝化过程优先利用,还可以用于合成β-聚羟基丁酸(PHB),有利于厌氧充分释放磷。
由图3(b)可知,随着高浓度废水添加浓度的增加,TP去除率没有明显变化。无高浓度废水添加时,厌氧池进水TP平均质量浓度为3.28 mg/L,二沉池出水TP平均质量浓度为0.94 mg/L,TP平均去除率为71.11%;外加碳源质量浓度为300 mg/L时,厌氧池进水平均质量浓度为3.81 mg/L,二沉池出水平均质量浓度为1.08 mg/L,TP平均去除率为71.65%。因高浓度废水中自身含有部分TP,添加后AAO系统中TP浓度高于未添加时TP浓度,在添加初期,对AAO系统出水TP影响较低,随着高浓度废水添加浓度的逐步升高,出水TP浓度升高,但影响程度在可接受范围内。
2.4 高浓度废水添加对CODCr的去除
由图4(a)可知,在AAO系统内,CODCr的去除主要在厌氧区内进行,其次在缺氧区内也有小幅度的下降,而在好氧区内CODCr的去除与厌氧区相比变化不明显。分析原因是厌氧区内污泥回流和缺氧区内硝化液回流的稀释作用,同时在缺氧区内进行的反硝化作用也消耗了少量剩余有机物。二沉池出水CODCr浓度在添加高浓度废水后没有明显升高,说明过量添加的CODCr在好氧区内作为营养成分被活性污泥所利用。
由图4(b)可知,利用糖化工序高浓度废水作为外加碳源时,AAO系统内CODCr的去除率随着高浓度废水浓度的增加而提高,当外加碳源质量浓度≥150 mg/L时,CODCr的去除率达到90.00%以上。
2.5 高浓度啤酒废水添加对MLSS的影响
高浓度啤酒废水添加量为280 L/h,折算添加质量浓度为150 mg/L,连续监测AAO系统MLSS数值变化。2#AAO系统在添加高浓度废水的第9 d起,MLSS出现明显上升,说明污泥已经适应废水的高浓度,第12 d起MLSS基本稳定[图5(a)];另外,MLVSS/MLSS提升,说明污泥组分中有机污泥占比提高,污泥活性增加,有助于提高有机物的去除效率[图5(b)]。
2.6 高浓度啤酒废水与乙酸钠作为碳源的比较
液体乙酸钠(质量分数为25%)通过污水站内的碳源储存计量添加系统添加至1#AAO系统的厌氧段,折算添加CODCr质量浓度为250 mg/L;高浓度啤酒废水通过污水站内的碳源储存计量添加系统添加至2#AAO系统的厌氧段,折算添加CODCr质量浓度仍为250 mg/L。试验持续了7 d,分别对缺氧池TN去除量、缺氧池出水TN进行分析。
如图6所示,投加乙酸钠作为碳源的1#AAO系统反硝化能力(平均TN去除量为21.47 mg/L)比投加高浓度啤酒废水作为碳源的2#AAO系统反硝化能力(平均TN去除量为19.45 mg/L)略高,反硝化能力高约10.39%。
如图7所示,投加高浓度啤酒废水作为碳源的2#AAO系统出水TN比投加乙酸钠作为碳源的1#AAO系统高,一周内平均高了44.69%(3.43 mg/L)。这是因为高浓度啤酒废水自身具有一定的TN浓度,造成了缺氧池TN的升高,但投加量相对污水处理量来说,占比较低,所以最终出水TN仍达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A的排放标准。与常规碳源乙酸钠相比,投加糖化工序高浓度啤酒废水是可行的。
三、经济技术分析
3.1 高浓度啤酒废水作为碳源的经济效益分析
青岛啤酒二厂与李村河污水处理厂联合开展高浓度啤酒废水作为补充碳源的生产性试验研究,青岛啤酒二厂将高浓度啤酒废水单独收集,一部分作为工厂污水站脱氮除磷碳源使用,另一部分运输至李村河污水处理厂作为碳源利用。生产性试验结果表明,同样的TN去除量,1 t高浓度啤酒废水有效CODCr量相当于0.017 5 t液体乙酸钠有效CODCr。青岛啤酒二厂高浓度啤酒废水收集量为2万t/a,污水处理量为170万m3/a,以液体乙酸钠单价为1 800元/t计算,可以减少的碳源采购费用为63万元/a,节约碳源费用为0.37元/m3,具有良好的经济效益。
3.2 高浓度啤酒废水收集后的啤酒厂污水运行费用分析
3.2.1 啤酒污水处理水质变化
高浓度废水单独收集后,青岛啤酒二厂对污水进出水水质情况进行跟踪检测。高浓度啤酒废水收集后,污水站各项进水指标均有不同程度降低,其中进水CODCr质量浓度由1 809 mg/L下降至1 395 mg/L,降幅为22.9%(表6),排水指标也有一定幅度的降低(表7)。
3.2.2 啤酒污水处理电耗变化
青岛啤酒二厂污水处理电耗为1.09 kW·h/m3,其中AAO系统电耗占污水处理电耗的35.3%(表8)。高浓度啤酒废水收集第9 d后,AAO系统电耗出现较明显下降趋势(图8),电耗由0.38 kW·h/m3下降至0.30 kW·h/m3,降幅达21.1%,以污水处理量为170万m3/a计算,预计可节省电费0.06元/m3,累计节省电费10.2万元/a。
3.2.3 啤酒污水处理剩余污泥产量变化
跟踪AAO系统剩余污泥产量,污泥停留时间控制在7 d左右,剩余污泥产生量自第9 d开始下降,最终维持在0.200 kg/(m³·d),环比降低20.8%(图9)。以污水处理量为170万m³/a计算,预计可减少污泥处置量450 t/a(以污泥含水率为80%计算),节约污泥处置费用为0.07元/m³,全年累计节约12.6万元/a。
四、结论
通过分析啤酒废水组分特征,并在实际的污水脱氮除磷AAO工艺中将高浓度啤酒废水作为碳源投加,验证了高浓度啤酒废水是一种优质的反硝化碳源。当外加碳源质量浓度为300 mg/L时,TN平均去除率为85.51%,与无外加碳源相比提高了15.96%,且CODCr的去除效果未受显著影响。在城市污水的处理过程中,也可以考虑将高浓度啤酒废水作为外加碳源,解决碳源不足导致的脱氮效率低的问题,达到“以废治废”的效果。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星水处理网获悉,4月22日,江苏邳州市城镇污水处理厂污泥处置服务项目招标公告发布,预算金额:380万元(采购包1:260万元;采购包2:120万元),单价限价均为210元/吨,详情如下:项目概况邳州市城镇污水处理厂污泥处置服务项目JSZC-320382-GXZB-G2024-0004招标项目的潜在投标人应在苏采云系统内
北极星水处理网获悉,今年底,泸州首座具备跨区县服务功能的地埋式城镇污水处理厂将投入使用。泸州市城东污水处理厂二期工程是泸州市第一座地埋式城镇污水处理项目,设计能力为日处理污水10万吨。该项目由中国五冶集团承建,主要建设内容为新建污水处理厂二期工程以及改造污水处理厂一期工程,涵盖污水
为深入推进宁波市“甬有碧水”系列行动任务,优化污水管网布局,加快补齐城镇污水管道功能性及结构性缺陷等短板,保障管网设施功能完好,提升污水系统管理水平,持续深化“污水零直排区”建设,改善人居环境质量,宁波市美丽宁波建设工作领导小组“五水共治”办公室编制《宁波市城镇污水管网提升改造行
1月15日,佛山市高明区明城镇污水处理厂、富湾污水处理厂、中心城区第二污水处理厂提标改造工程设计施工总承包(第2次招标)中标结果公布,中标供应商为中铁七局集团有限公司、中交第二航务工程勘察设计院有限公司、佛山市高明国盈市政工程建设有限公司联合体,中标价94.16%。招标范围及规模:1.高明区明
1月2日,佛山市高明区明城镇污水处理厂、富湾污水处理厂、中心城区第二污水处理厂提标改造工程设计施工总承包中标候选人公示,五方联合体当选为定标候选人,分别是:主:中铁七局集团有限公司;成:中交第二航务工程勘察设计院有限公司:佛山市高明国盈市政工程建设有限公司主:中铁广州工程局集团有限
近日,山东省生态环境厅公开征求《山东省城镇污水处理厂水污染物排放标准(征求意见稿)》的意见,征求意见稿中将排放标准分为A标准、B标准、C标准、D标准和E标准。山东省生态环境厅关于公开征求《山东省城镇污水处理厂水污染物排放标准(征求意见稿)》意见的函为贯彻落实《山东省深入打好碧水保卫战
11月6日,宁淮智能制造产业园污水处理厂新建工程工程总承包中标候选人公示评标结果公示发布,共有七方入围该项目,项目招标控制价约为4.65亿元。建设规模:污水处理厂建设规模2.0万立方米/天,污水处理厂设计出水水质达到江苏省地标《城镇污水处理厂污染物排放标准》中A标准。主要包括:①污水处理厂:
近日,《中山市工业废水接入城镇污水处理厂管理指引》发布并实施。《指引》明确,不在城镇污水管网覆盖范围的工业废水,应按规定转运至废水集中处理设施处理,或处理达标后直接排入自然水体;对在城镇污水管网覆盖范围的工业废水,根据工业废水特征分为禁止接入的工业废水种类、鼓励接入的工业废水种类
近年来,碳中和是一个热门话题,不断增加的CO2排放已经成为世界的基本难题之一。2015年《巴黎气候协定》规定将气温上升限制在2℃以内,为了达到这个目标,我国采取了严格的法规和排放标准。现阶段国内大部分的污水处理厂仍不能满足可持续发展的要求,随着国家和地方采取越来越严格的排污标准,我国现有老式污
10月18日,《环城北净水厂环境影响报告书》被生态环境部门受理并在广州市生态环境局网站上进行公示。该净水厂选址白云区松洲街道,白云区环城高速以北、卫生河以东、石井河以西地块。项目总投资137874.08万元。环城北净水厂设计处理规模10万吨/日,出水主要指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(
经安徽省省人民政府批准,安徽省生态环境厅、省市场监督管理局联合发布地方标准《南四湖流域水污染物综合排放标准》(以下简称《标准》),编号为DB34/4542—2023,实施时间为2024年4月1日。《标准》于10月16日正式对外公布。《标准》适用于安徽省南四湖流域除农村生活污水处理设施、畜禽养殖、水产养
近年来,污水处理排放标准越来越高,尤其是TN已经脱离了劣五类水标准的低级趣味,比肩三四类水的标准了,因市政污水低碳高氮的水质特点,在采用常规脱氮工艺时无法满足缺氧反硝化阶段对碳源的需求,导致TN超标,所以投加碳源是污水处理厂解决这类问题重要且唯一的手段。为什么乙酸钠是最好的碳源?对于
近年来,宿迁市宿豫区坚持生态优先、绿色发展,探索实施生态产品交易,积极促成了啤酒废水替代碳源交易,为减污降碳协同增效提供了新思路。张家港宿豫工业园区污水处理厂是宿豫区重要的工业和生活污水处理厂之一,其每日水样检测结果显示,进水碳氮比(C/N)比值较低,进水中碳源不足,为确保出水稳定
【社区案例】在计算的时候计算格式中乙酸钠cod当量0.78,但是在实际运行过程中我们投加的乙酸钠cod当量是20万。这两个在运用到实际过程的时候该怎么理解,该怎么计算药剂投加量。同一种碳源COD当量数值差距很大,原因就是单位的不同,碳源厂家给的单位一般都是mg/Kg或者mg/L,换算一下,纯的乙酸钠COD
9月11日,浙江省生态环境厅就《浙江省减污降碳协同处理管理指南——废水碳源综合利用(征求意见稿)》公开征求意见,本指南规定了废水碳源综合利用减污降碳协同处理管理指南的基本原则、工作要求、技术内容要求、管理内容要求和发布实施行业。本指南适用于指导和规范废水作为碳源综合利用减污降碳协同
为贯彻落实《减污降碳协同增效实施方案》,助力减污降碳协同创新区建设,进一步指导和规范废水处理领域减污降碳协同处理,浙江省生态环境厅组织省环科院编制了《浙江省减污降碳协同处理管理指南——废水碳源综合利用(征求意见稿)》,现向社会公开征求意见。关于公开征求《浙江省减污降碳协同处理管理
【社区案例】想问一下大家怎么判定生化好氧池需要投加碳源了?投加的量和浓度又是多少,希望大家不吝赐教。碳源投加的判定是根据按碳氮比来确定是否投加碳源,投加多少碳源。而且碳源投加的位置一定是哪边需要投加到哪边,例如脱氮工艺中碳源需要投加到缺氧池而不是好氧池,这个一定不能搞错了,搞错了
汕尾海丰珠江啤酒分装有限公司近日与海丰县云水环保有限公司(海丰县第二污水处理厂运营公司)签订废水纳管排放协议,啤酒厂预处理后的生产废水可经市政污水管网排入海丰县第二污水处理厂处理,有效节约污水处理费用,污水处理厂则减少“碳源”购买费用,实现工业废水资源化利用。资源互补,实现企业低
北极星电力软件网获悉,4月27日,湖北省人民政府发布关于加快推进湖北气象高质量发展的实施意见。文件指出,加强气象为能源保供服务。强化输变电线路气象灾害风险预警,做好电网安全运行和电力调度的精细化气象服务,提升电网规划、调配储运的气象服务水平。面向三峡、清江隔河岩水库、丹江口水库等大
5月4日,宁夏300万吨/年CCUS示范项目宁东基地碳源捕集一期工程获备案。该项目为长庆油田与宁夏回族自治区宁东能源化工基地管委会、宁夏煤业有限责任公司共同推进,在盐池地区分老区和新区两个层次开展工业化应用,年注气100万吨。宁煤负责碳源捕集,长庆油田负责驱油封存。项目分两期建设,一期于2024
【社区案例】各位友友,请问好氧池,你们的碳源加什么?葡萄糖还是淀粉?如何计算碳源COD?谢谢!目前市面上常用的碳源:甲醇、乙酸、乙酸钠、面粉、葡萄糖、生物质碳源及污泥水解上清液等。在使用过程中,需要根据实际工程情况选择合适的碳源。现对各种常用的碳源进行对比,分析各种碳源的优缺点:一
近年来,宿迁市宿豫区坚持生态优先、绿色发展,探索实施生态产品交易,积极促成了啤酒废水替代碳源交易,为减污降碳协同增效提供了新思路。张家港宿豫工业园区污水处理厂是宿豫区重要的工业和生活污水处理厂之一,其每日水样检测结果显示,进水碳氮比(C/N)比值较低,进水中碳源不足,为确保出水稳定
工业园区是工业污染源排放大户。工业污染防治同时也是水污染防治的重点。湖南省长沙市积极探索工业园区“减污降碳,协同增效”新思路。以政策为指引,借助啤酒废水资源优势,为污水处理“补碳”,既实现了啤酒废水资源化利用和治污碳减排“双赢”,也为推动工业园区污水治理提供了经验。寻找碳源,啤酒
“世上没有绝对的垃圾,只有放错位置的资源”。一边是急需碳源作为“口粮”的污水处理厂,一边是拥有优质碳源,却需要花大价钱去治污的啤酒厂。二者如何互相合作、变废为宝?以“碳”结缘,让污水处理厂喝上“啤酒”,推动实现资源化利用和碳减排的双赢。拓展思路探寻碳源替代方案成都环境集团石家庄兴
在湖北省青岛啤酒(黄石)有限公司的废水处理厂,技术员正忙着调整阀门、为污水取样化验。“超过一半的污水经预处理后,直排黄石团城山污水处理厂,后端处理设备暂时停用。”公司工程部综合业务经理杨国富面带喜色地说道。
80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800多家,据1996年统计我国啤酒产量达1650万吨,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。啤酒生产过程用水量很大,特别是酿造、罐装工序过程,
常有客户咨询啤酒废水COD的处理方法,那么今天我来讲讲污水处理工艺流程,其中啤酒废水主要含糖类,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。啤酒废水的来源①啤酒废水主要来自麦芽车间(浸麦废水),②糖化车间(糖化,过滤洗涤废水)
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!