【酿酒废水】酿酒工业废水的治理技术

采用生物膜法应注意的问题,一是温度,如塔式生物滤池,当进水温度过高时,应预先降温,在北方冬季容易结冰,使设备不能正常运行,因此塔式生物滤池只适用于白平均气温不低于4℃的地区.即使采用生物转盘,也应建筑厂房,以利保温。二是异味扰民,有些啤酒厂使用生物转盘,虽然有厂房隔离,从远处也能闻到异味。所以,地处居民密集的企业应慎重采用。此外,国外已建成投产的啤酒废水处理设施中,也有将活性污泥法和生物膜法串联的工艺,如上海华光啤酒厂,采用“生物转盘十曝气池”工艺,COD去除率98%,上海益民啤酒厂,采用“生物塔滤十曝气池”工艺,COD除去率96%。这说明采用两段二级处理工艺会提高COD的除去率,改善出水水质,环境效益较好。但两段二级处理都采用好氧工艺,势必使能耗升高。

在好氧生物处理中,值得推荐的是深井曝气,它是一种高效的废水生物处理技术,它是英国皇家化学工业公司在1968年研究出来的一种工艺流程。国内1980年在东北制药厂建立了我国第一座深井曝气装置,处理混合制药废水。COD除去率84%,BOD5除去率96%。深井曝气的特点是:占地面积小、效能高、耐冲击负荷性能好等。目前国内虽然还没有使用深井曝气处理酿酒废水的先例,但从资料介绍,加拿大安大略巴利应用这一技术处理啤酒废水,BOD5进水浓度2400mg/L,出水浓度50mg/L,除去率97.92%。证明深井曝气用于处理酿酒废水是可行的。

(二)厌氧生物处理

对于高浓度有机废水(一般指COD>2000mg/L,BOD5>1000mg/L的废水),采用好氧生物处理在经济上是不合理的,它需要大量的投资和占地,能耗也较高,所以,通常采用厌氧生物处理工艺。

厌氧生物处理是在无氧条件下,用生物方法处理有机物。厌氧发酵不仅是一种治理废水污染的手段,而且是一种产能的方法,它在厌氧发酵过程中产生的甲烷(沼气)气体可以利用。

厌氧生物处理起始于19世纪,但传统的厌氧发醉需要较高的温度、较长的水力停留时间,处理效能较低。随着世界上废水污染的日益严重和能源危机的出现,迫使人们寻求新的能源,唤起了人们对这一技术的再研究。1955年,Soefer等提出了厌氧接触法,标志着现代厌氧处理工艺的诞生。60年代末以来,世界上先后出现了厌氧滤池(AF)、升流式厌氧污泥层反应器(UASB)、厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)、厌氧流化床(AEB)等新工艺,这些新工艺的共同特点是具有较高的容积负荷率和较短的水力停留时间,从而使厌氧反应器具有很高的效能,人们称之为第二代厌氧反应器。在这些反应器中,以UASB和AAFEB为优。

国内研究和应用第二代厌氧反应器起步较晚,但发展很快。目前在处理食品、酿酒、制药、合成脂肪酸等十几种高浓度废水方面,取得了一些成果,问题是多数尚处在小试和中试阶段,应用于工业规模的还不多。

酿酒工业多采用厌氧发酵处理薯干酒精蒸馏废液,也有少数啤酒厂用它处理啤酒废水。烟台第二酿酒厂和河南南阳酒精厂,采用厌氧接触法制造“罐式厌氧发酵处理薯干酒精废液”装置,已于1985年和1987年先后投人工业规模的生产。这两个厂酒精蒸馏废液中COD进水浓度47000~55000mg/L,COD除去率85%。每1m3废液产沼气25m3。

北京啤酒厂采用UASB反应器处理啤酒废水,分别于1984年完成小试、1957年完成中试,并于1991年进人工业规模的土建施工。中试的结果,COD除去率80%,产气量0.6m3/(m3˙d)。

另外,清华大学在北京啤酒厂还采用厌氧流化床(AFB)对啤酒废水进行了小试研究,结果:温度在25℃时,厌氧流化床的COD容积负荷可达到7~15kg/(m3˙d)。

以上这些实例说明,第二代厌氧反应器完全适用于处理酒精废液和啤酒废水,这一技术在酸酒工业的应用有着广阔的前景。但是,采用厌氧发酵处理酒精废液,COD出水浓度仍达500~1000mg/L,仍需进行再处理才能达标排放。烟台第二酿酒厂在轻工业部环保所协助下,采用厌氧一好氧串联工艺正在进行工业规模的建设,以保证出水水质达到排放标准。该工程投资120万元,每处理lm3酒精废液达到排放标准约能回收1元。厌氧发酵的另一个问题是厌氧污泥的处理。烟台第二酿酒厂准备将污泥脱水后用作农田肥料,这可以说是综合利用的又一途径。

总之,对酿酒工业废水的处理虽然只适用生物处理的方法,但在好氧和厌氧两种工艺中,处理的形式繁多,尤其是原有的处理技术日臻完善、新的生物处理技术陆续出现。各种生物处理的工艺形式,既不断丰富,又得以并存。说明每种形式都有自己的优点和适用的条件。所以,在选择酿酒废水处理技术时,要根据本地区的气候,工厂所处的周围环境,可供设置水处理设施的占地面积,废水处理的规模和水质,环保部门对排放的废水要求,能源消耗以及所产生的二次效应等因素综合分析。尽量多选择几个方案,从技术和经济的角度反复论证比较,才能筛选出适合本单位具体情况的、技术上可行、经济上合理的处理技术。