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年货啤酒篇:啤酒工业废水处理技术

北极星环保网来源:山东工业技术2017/1/25 10:50:32我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:废水处理 啤酒废水 厌氧处理

北极星环保网讯:【摘要】总结和介绍了国内近几年来在啤酒工业废水处理方面取得的一些进展。主要有好氧处理的SBR技术、曝气生物滤池法,厌氧处理的UASB技术、好氧一厌氧综合处理以及新兴的生物处理方法,并概要介绍了各方法的处理工艺及优缺点。

啤酒是以优质大麦为主要原料,啤酒花为香料,经过制麦芽、糖化、发酵等工序制成的富含营养物质和二氧化碳的酿造酒。据统计,每生产1t啤酒需要8~40t新鲜水,相应地产生7~35t废水。每年啤酒废水的排放量近4×108t,占我国废水排放总量的1%。啤酒废水具有水量大,悬浮物及有机物含量高等特点,COD在几百到几万之间波动。SS在1000~1500mg/L之间波动,pH值约5~8,BOD/COD值高。

1、啤酒废水的产生与特点

啤酒生产工艺流程包括制麦和酿造两部分。二者均有冷却水产生,约占啤酒厂总排水量的65%,水质较好,可循环用于浸洗麦工序。中、高污染负荷的废水主要来自制麦中的浸麦工序和酿造中的糖化、发酵、过滤、包装工序,其化学需氧量在500~40000mg/L之间,除了包装工序的废水连续排放以外,其它废水均以间歇方式排放。

2、啤酒废水治理技术现状

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。

2.1  啤酒废水的好氧处理好氧生物处理是在充氧气条件下,利用好氧微生物的生命活动氧化分解啤酒废水中的有机物,该过程产物是二氧化碳、水及能量。好氧生物处理未能考虑到废水中有机物的利用,其处理成本较高。工程中一般采用活性污泥法、生物膜法。

2.1.1 活性污泥法活性污泥法(Sequencing Batch  Reactor,SBR)简称SBR,我国近10多年来才开始对SBR生物废水处理进行研究。该工艺省去了二沉池、污泥回流设备,布置紧凑,节省土地而且又经过数年的完善,现在已开始应用于实际生产中。

2.1.2  生物膜法与活性污泥法不同,生物膜法是在处理池内加入填料,利用固着生长于填料表面的微生物对废水进行处理,该方法不会出现污泥膨胀的问题。生物膜法主要有生物接触氧化池和生物转盘,在啤酒废水治理中均被采用。生物接触氧化池是在微生物固着生长的同时,加以鼓风曝气充氧,使得该方法可以得到很高的生物固体浓度和较高的有机负荷,因此处理效率高,占地面积也小于活性污泥法。

2.2  啤酒废水的厌氧处理厌氧生物处理是在无氧条件下,靠厌气细菌的作用分解有机物,它一般适用于高浓度有机废水,如COD>2000mg/L、BOD5>1000mg/L。在这一过程中,参加生物降解的有机基质有50%~90%转化为沼气(甲烷),而发酵后的剩余物又可作为优质肥料和饲料。因此,啤酒废水的厌氧生物处理受到了越来越多的关注。

2.2.1  升流式厌氧污泥床升流式厌氧污泥床利用厌氧微生物降解废水中的有机物,其主体分为配水系统,反应区,气、液、固三相分离系统,沼气收集系统4个部分,具有效能高,处理费用低,电耗省,投资少,占地面积小等一系列优点,完全适用于高浓度啤酒废水的治理。

2.2.2  EGSB反应器EGSB综合了流化床(FB)和上流式厌氧污泥床(UASB)的优点,主要依靠颗粒污泥来处理废水,在当前属于较先进的厌氧法。废水由底部的布水器进入反应器,通过富含厌氧菌的污泥区,在厌氧菌的作用下,COD大量去除,同时产生大量沼气,在反应器的顶部通过三相分离器的作用,气体和出水分别排出,污泥则沉降回污泥区。它通过在运行中维持较高的上升流速(6~12m/h),使颗粒污泥处于悬浮状态;同时也可以采用较高的反应器或采用出水回流以获得高的搅拌强度,从而保证了进水与污泥颗粒的充分接触。

2.2.3IC反应器IC反应器处理啤酒生产污水具有占地面积少,启动快,可高负荷稳定运行等优点,能省去回流设施,进一步节省投资,但操作要求严,三项分离技术要求高,厌氧消化工艺的发展非常迅速,厌氧法具有高效、节能、产泥量少、能有效回收能源(沼气)等优点,应该说是未来啤酒废水处理的主要方法之一。但厌氧法对温度、pH值要求高,启动慢,出水COD浓度高,往往需要进一步处理才能达标,而单纯的好氧工艺耗能太高,产污泥量大。

3、 结论

(1)啤酒废水是一种中、高浓度的有机废水,随着啤酒工业的不断发展,其产生量也将持续上升。为了避免纳污水体的水质恶化,除了实行清、污分流,提高冷却水的循环利用率以降低排放量外,还必须对其进行有效处理。

(2)好氧生物处理和厌氧生物处理方法是常见的啤酒废水处理方法。好氧生物处理对于低浓度废水有较高的COD去除率(>90%),但是需要大量的投资和场地,受外界环境(温度等)影响较大;厌氧生物处理对于高浓度废水有较高的COD去除率,它克服了好氧生物处理的大多数缺点,还能进行生物质能转化,大幅度降低处理成本,也为越来越多的企业所采用。其最大缺陷是出水COD的浓度仍然很高,难以达到《污水综合排放标准》的要求。

(3)实现啤酒废水治理的环境效益和经济效益的统一,必须将这2种技术有效结合使用,这是解决啤酒废水污染问题的根本出路。把厌氧和好氧处理池串联使用,依靠前者把废水的高负荷降低,再以后者把低浓度废水处理达标,其动力消耗则可由前一过程的质能转化予以补偿。

延伸阅读:

UASB—SBR工艺技术处理啤酒生产废水

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