啤酒工業(yè)廢水處理與利用技術(shù)研究進展
一、啤酒生產(chǎn)廢水概況
目前我國啤酒生產(chǎn)廢水主要來自麥芽車間。有浸麥廢水；糖化工段的糖化、過濾和洗滌廢水，發(fā)酵工段的發(fā)酵廢液和洗槽廢水，灌裝車間的洗瓶水、滅菌用水及瓶破碎時渣出的少量啤酒，其它廢水包括冷卻水，地面沖洗水等。各股廢水的污染物濃度詳見表1。
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由表1可知，啤酒生產(chǎn)廢水中含有較高濃度的有機物，主要污染物在糖化發(fā)酵廢水中，這股水的水量大，有機物含量高，是生產(chǎn)廢水治理的主要目標。發(fā)酵廢液中含大量酒精，可進行蛋白飼料回收，取得較高的經(jīng)濟效益。同時，降低了廢水處理的有機負荷。
從表1中看出，總排廢水的BOD5/CODcr=0.74說明啤酒生產(chǎn)廢水的可生化性相當(dāng)好。但啤酒生產(chǎn)的特點是周期性和規(guī)律性較強，因此，生產(chǎn)廢水排放也是與之相對應(yīng)的，水質(zhì)、水量波動大，瞬時性強，針對這些特點采用，在設(shè)計中選擇合適的工藝參數(shù)，充分體現(xiàn)SBR法優(yōu)點，達到運行靈活、操作方便、適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化，確保處理后出水水質(zhì)穩(wěn)定，達標排放。
二、SBR工藝流程及運行程序
1．廢水處理工藝流程
根據(jù)原水水質(zhì)情況和要求處理的深度，并結(jié)合處理工藝流程為下圖所示：
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2.SBR反應(yīng)工藝
該工藝是設(shè)計處理流程中的核心部分。
SBR法系集調(diào)節(jié)、生物降解和終沉排水等功能于一池的污水生化處理工藝，無污泥回流系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的連續(xù)式活性污泥法處理系統(tǒng)（CFS法）相比，可省去調(diào)節(jié)池、沉淀池和污泥回流設(shè)備，并具有如下特點：
（1）運行效果穩(wěn)定，由于水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，時間短、效率高、出水水質(zhì)好；
（2）生化反應(yīng)推動力大，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，因此凈化速率高；
（3）耐水量和有機負荷沖擊：池內(nèi)滯留1/3以上水，有稀釋、緩沖作用；
（4）工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)節(jié)，運行靈活；
（5）處理設(shè)備少、構(gòu)造簡單，便于操作和維護管理；
（6）由于反應(yīng)池內(nèi)DO及BODs濃度梯度的存在，好氧與厭氧反應(yīng)可交替運行，有效地控制活性污泥膨脹；
（7）應(yīng)用電動閥、液位計、自動計時器及可編程序控制器可使SBR反應(yīng)過程實現(xiàn)自動化。
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由于SBR法具有以上這些優(yōu)點和獨特的簡單工藝處理流程，近年來得到迅速推廣，并不斷得到改進、完善，使其成為目前世界上污水處理技術(shù)中的熱門工藝，目前已有相當(dāng)數(shù)量SBR工藝在世界各國成功地進行。同樣，在國內(nèi)近幾年來也得到了迅速興起和發(fā)展。天津、江蘇、廣東、云南、福建等地方，均有成功的工程實例和正在興建中的工程項目。
SBR反應(yīng)工藝的設(shè)計根據(jù)上述特點和水質(zhì)、水量結(jié)合各廠實際情況。SBR反應(yīng)池運行周期、反應(yīng)池數(shù)、反應(yīng)期的曝氣時間可靈活掌握，亦可在充水期的后期或結(jié)束時再進行曝氣，以便使反應(yīng)池內(nèi)能夠形成基質(zhì)濃度梯度和抑制污泥膨脹。
每組SBR反應(yīng)池運行的控制程序；
充分采用電動進水閥按時間和液位自動切換電動閥的開啟與關(guān)閉；反應(yīng)采用電動進氣閥按時間自動切換電動閥的開啟與關(guān)閉；
沉淀采用時間進行控制；
排水采用專用潷水器按液位進行控制。
為達到上述控制要求，在SBR反應(yīng)池系統(tǒng)中均設(shè)置了進水、進氣和排泥電動閥、相應(yīng)的液位和泥位的顯示與控制裝置，采用PLC可編程序控制器，依程序，按時間和液位實現(xiàn)全過程自動控制。
3.主要技術(shù)經(jīng)濟指標
SBR工藝與傳統(tǒng)的活性污泥法相比較，在相同的水量、水質(zhì)和處理出水水質(zhì)的前提下，其一次性基建投資可節(jié)省25%左右，占地面積可減少30%，運行費用可降低20-30%。由此可以看出，SBR工藝應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)廢水處理有其顯著的經(jīng)濟意義和獨特優(yōu)勢。
4.主要工程實例
幾年來本公司采用SBR工藝和生物接觸氧化法處理啤酒生產(chǎn)廢水已經(jīng)有很多工程，其中采用SBR工藝的工程有燕京啤酒集團總廠（南廠）、桂林啤酒廠、淮南啤酒廠和甘肅某啤酒廠等多項啤酒廢水處理工程，F(xiàn)簡介如下兩個工程實例。
4.1 SBR工藝處理啤酒廢水工程實例
燕京啤酒集團南廠（總廠）處理工程
設(shè)計規(guī)模 日處理水量15000m3
設(shè)計水質(zhì)
原水水質(zhì) CODcr=1800mg/L BODs=1000mg/L SS=460mg/L
處理后水質(zhì)達到北京市一級排放標準，即：
CODcr≤60mg/L BODs≤20mg/L SS≤50mg/L
設(shè)計工藝流程
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設(shè)計各處理單元處理效果預(yù)測如下：
預(yù)處理工藝（調(diào)節(jié)水解酸化工藝）:
CODcr 1800→1260mg/L 去除率30%
BODs 1000→850mg/L 去除率15%
SS 460 →276mg/L 去除率40%
SBR工藝：
CODcr 1260→94mg/L 去除率92.5%
BODs 850 →26mg/L 去除率97%
SS 276 →55mg/L 去除率80%
微絮凝過濾工藝:
CODcr 94→56mg/L 去除率40%
BODs 26→18mg/L 去除率30%
SS 55→28mg/L 去除率50%
各項技術(shù)經(jīng)濟指標：
總投資 2400萬元(注：與要求一級排放標準有關(guān))
噸水投資指標 1600元/m3水（注：與要求一級排放標準有關(guān)）
占地面積 0.7m2/m3
耗電指標 0.86度/m3水
藥劑耗量指標 0.056kg/m3水
噸水處理運行成本 0.71元/m3水（不含折舊費）
噸水處理總成本 0.91元/m3水（含折舊費）
每瓶啤酒成本增加費用 0.004元人民幣
桂林啤酒廠廢水處理工程
設(shè)計規(guī)模 日處理水量6000m3
設(shè)計水質(zhì)
原水水質(zhì) CODcr=1500mg/L BODs=800mg/L
處理后水質(zhì)達到國家一級排放標準，即：
CODcr≤100mg/L BODs≤30mg/L
設(shè)計工藝流程
各處理單元處理效果預(yù)測如下：
預(yù)處理工藝（調(diào)節(jié)水解酸化工藝）：
CODcr 1500→1050mg/L 去除率30%
BODs 800 →640mg/L 去除率20%
SBR工藝：
CODcr 1050→98mg/L 去除率91%
BODs 640 →29mg/L 去除率95%
各項技術(shù)經(jīng)濟指標：
工程總投資 800萬元
噸水投資指標 1330元/m3水
占地面積指標 0.64m2/m3水
耗電指標 0.73度/m3水
藥劑耗量指標 0.001kg/m3水
噸水處理運行成本 0.59元/m3水（不含折舊費）
噸水處理總成本 0.68元/m3水（含折舊費）
每瓶啤酒成本費增加 0.005元人民幣
中國最大的啤酒廢水處理工程（北京燕京啤酒集團公司）
出水：CODcr≤60mg/l
水質(zhì)：BOD5≤30mg/l
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