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啤酒厂污水处理

发表时间:2013-10-31 13:53
一、啤酒厂废水介绍
啤酒厂总排水属于中、高浓度的有机废水,呈酸性,pH值为4.5~6.5,其中的主要污染因子是化学需氧量(CODcr)、生化需氧量(BOD5)和悬浮物(SS),浓度分别为1000~1500,500~1000和220~440mg.L-1.啤酒废水的可生化性(BOD5/CODcr)较大,为0.4~0.6,因此很多治理技术的主体部分是生化处理.
二、啤酒厂污水处理技术
目前,国内外普遍采用生化法处理啤酒污水.根据处理过程中是否需要曝气,可把生物处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类.
1)好氧生物处理
好氧生物处理是在氧气充足的条件下,利用好氧微生物的生命活动氧化啤酒污水中的有机物,其产物是二氧化碳、水及能量(释放于水中).这类方法没有考虑到污水中有机物的利用问题,因此处理成本较高.活性污泥法、生物膜法、深井曝气法是较有代表性的好氧生物处理方法.
方法一、活性污泥法
活性污泥法是中、低浓度有机污水处理中使用最多、运行最可靠的方法,具有投资省、处理效果好等优点.该处理工艺的主要部分是曝气池和沉淀池.污水进入曝气池后,与活性污泥(含大量的好氧微生物)混合,在人工充氧的条件下,活性污泥吸附并氧化分解污水中的有机物,而污泥和水的分离则由沉淀池来完成.我国的珠江啤酒厂、烟台啤酒厂、上海益民啤酒厂、武汉西湖啤酒厂、广州啤酒厂和长春啤酒厂等厂家均采用此法处理啤酒污水.据报道,进水CODcr为1200~1500mg.L-1时,出水CODcr可降至50~100mg.L-1,去除率为92%~96%.活性污泥法处理啤酒污水的缺点是动力消耗大,处理中常出现污泥膨胀.
污泥膨胀的原因是啤酒污水中碳水化合物含量过高,而N,P,Fe等营养物质缺乏,各营养成分比例失调,导致微生物不能正常生长而死亡.解决的办法是投加含N,P的化学药剂,但这将使处理成本提高.而较为经济的方法是把生活污水(其中N,P浓度较大)和啤酒污水混合.
间歇式活性污泥法(SBR)通过间歇曝气可以使动力耗费显著降低,同时,污水处理时间也短于普通活性污泥法.例如,珠江啤酒厂引进比利时SBR专利技术,污水处理时间仅需19~20h,比普通活性污泥法缩短10~11h,CODcr的去除率也在96%以上.扬州啤酒厂和三明市大田啤酒厂采用SBR技术处理啤酒污水,也收到了同样的效果.刘永淞等认为,SBR法对污水的稀释程度低,反应基质浓度高,吸附和反应速率都较大,因而能在较短时间内使污泥获得再生.
方法二、深井曝气法 
为了提高曝气过程中氧的利用率,节省能耗,加拿大安大略省的巴利啤酒厂、我国的上海啤酒厂和北京五星啤酒厂均采用深井曝气法(超深水曝气)处理啤酒污水.深井曝气实际上是以地下深井作为曝气池的活性污泥法,曝气池由下降管以及上升管组成.将污水和污泥引入下降管,在井内循环,空气注入下降管或同时注入两管中,混合液则由上升管排至固液分离装置,即污水循环是靠上升管和下降管的静水压力差进行的.其优点是:占地面积少,效能高,对氧的利用率大,无恶臭产生等.据测定,当进水BOD5浓度为2400mg.L-1时,出水浓度可降为50mg.L-1,去除率高达97.92%.当然,深井曝气也有不足之处,如施工难度大,造价高,防渗漏技术不过关等.
方法三、生物膜法 
与活性污泥法不同,生物膜法是在处理池内加入软性填料,利用固着生长于填料表面的微生物对污水进行处理,不会出现污泥膨胀的问题.生物接触氧化池和生物转盘是这类方法的代表,在啤酒污水治理中均被采用,主要是降低啤酒污水中的BOD5.
生物接触氧化池是在微生物固着生长的同时,加以人工曝气.这种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.国内的淄博啤酒厂、青岛啤酒厂、渤海啤酒厂和徐州酿酒总厂等厂家的污水治理中采用了这种技术.青岛啤酒厂在二段生物接触氧化之后辅以混凝气浮处理,啤酒污水中CODcr和BOD5的去除率分别在80%和90%以上.在此基础上,山东省环科所改常压曝气为加压曝气(P=0.25~0.30MPa),目的在于强化氧的传质,有效提高污水中的溶解氧浓度,以满足中、高浓度污水中微生物和有机物氧化分解的需要.结果表明,当容积负荷≤13.33kg.m-3.d-1COD,停留时间为3~4h时,COD和BOD平均去除率分别达到93.52%和99.03%.由于停留时间缩短为原来的1/3~1/4,运转费用也较低.
生物转盘是较早用以处理啤酒污水的方法.它主要由盘片、氧化槽、转动轴和驱动装置等部分组成,依靠盘片的转动来实现污水与盘上生物膜的接触和充氧.该法运转稳定、动力消耗少,但低温对运行影响大,在处理高浓度污水时需增加转盘组数.该方法在美国应用较为普及,国内的杭州啤酒厂、上海华光啤酒厂和浙江慈溪啤酒厂也在使用.据报道,污水中BOD5的去除率在80%以上.
2)厌氧生物处理
厌氧生物处理适用于高浓度有机污水(CODcr>2000mg.L-1,BOD5>1000mg.L-1).它是在无氧条件下,靠厌气细菌的作用分解有机物.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,啤酒污水的厌氧生物处理受到了越来越多的关注.
厌氧生物处理包括多种方法,但以升流式厌氧污泥床(UASB)技术在啤酒污水的治理方面应用最为成熟.UASB的主要组成部分是反应器,其底部为絮凝和沉淀性能良好的厌氧污泥构成的污泥床,上部设置了一个专用的气-液-固分离系统(三相分离室).污水从反应器底部加入,在上向流、穿过生物颗粒组成的污泥床时得到降解,同时生成沼气(气泡).气、液、固(悬浮污泥颗粒)一同升入三相分离室,气体被收集在气罩里,而污泥颗粒受重力作用下沉至反应器底部,水则经出流堰排出.
总之,UASB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污水的治理.其不足之处是出水CODcr的浓度仍达500mg.L-1左右,需进行再处理或与好氧处理串联才能达标排放.
工程图片

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