CAST工藝在阜新啤酒廠生產(chǎn)廢水處理中的應用
阜新啤酒廠生產(chǎn)廢水處理廠設計規(guī)模為5000m3/d，采用了以CAST(CyclicActivatedSludgeTechnology循環(huán)活性污泥法)單元為核心的處理工藝系統(tǒng)。自從2001年6月正式投入使用，已經(jīng)穩(wěn)定運行了近2年，出水水質(zhì)達到或優(yōu)于設計排放標準。該項目是目前我國北方寒冷地區(qū)已經(jīng)投產(chǎn)、規(guī)模最大的采用CAST工藝的啤酒廢水處理廠，并經(jīng)過較長時間穩(wěn)定運行的檢驗，積累了一些經(jīng)驗和教訓，可供今后采用CAST法處理啤酒生產(chǎn)廢水廠的工藝設計和運行管理的參考。
1 廢水的水量、水質(zhì)與處理要求
1.1 啤酒廠生產(chǎn)廢水的來源及水量
阜新啤酒廠啤酒生產(chǎn)以干麥芽和大米為主要原料，輔以啤酒花和鮮酵母，經(jīng)較長時間發(fā)酵釀造而成。在啤酒生產(chǎn)過程中，每個環(huán)節(jié)都要排除大量的廢水。生產(chǎn)廢水主要由一般濃度廢水和高濃度廢水構成。一般濃度廢水主要來自釀造和包裝等各車間定期消毒和地面沖洗水、洗瓶機和滅菌機排除的廢水、制冷循環(huán)用外排污水及生活污水。這部分水量約占總廢水量的80%，即3200m3/d。高濃度廢水主要來自濾過洗槽廢水、糖化鍋和糊化鍋沖洗水、貯酒罐前期沖洗水、濾酒和酵母工序沖洗水。這部分水量約占總廢水量的20%，即800m3/d。該廠飲料生產(chǎn)車間排放一般濃度生產(chǎn)廢水1000m3/d。
1.2 啤酒生產(chǎn)廢水的水質(zhì)
啤酒生產(chǎn)廢水中主要污染物為糖類、醇類、多種維生素、酵母菌、纖維素、氨基酸、酒糟等有機物。COD和SS濃度均較高，雖然無毒，但易于腐敗，排入水體后要消耗大量的溶解氧，對水體造成嚴重危害。各工序排出的廢水水質(zhì)有很大差異，其中以糖化工序廢水濃度最高；旌虾蟮钠【粕a(chǎn)廢水屬于中等濃度的有機廢水。各工序生產(chǎn)廢水及混合后的廢水水質(zhì)見表1。
1.3 處理要求
該廠廢水經(jīng)處理后出水水質(zhì)以GB8978-1996標準為依據(jù)，具體指標為：CODCr≤100mg/L；BOD5≤30mg/L；SS≤70mg/L；pH：6～9。
2 方案選擇與工藝流程
2.1 方案選擇的依據(jù)
傳統(tǒng)的啤酒生產(chǎn)廢水處理通常采用“厭氧-好氧”工藝，但該廠的廢水處理不宜采用該工藝。其原因：(1)該廠在初期建廠時將不同生產(chǎn)車間的廢水匯集到一起，難以將高濃度廢水與一般濃度廢水分離，混合后的啤酒廢水屬中等濃度廢水，不適合采用目前國內(nèi)通常用的“厭氧-好氧”方法中厭氧段對原水COD>6000mg/L的要求；(2)該廠生產(chǎn)規(guī)模較小，生產(chǎn)季節(jié)性較強，排放不連續(xù)，尤其是地面沖洗水，水量和濃度波動較大，給采用連續(xù)性廢水處理工藝帶來一定難度；(3)該廠地處北方寒冷地區(qū)，即使采用中溫厭氧發(fā)酵也需30℃的溫度，冬季熱費用加大，故不采用“厭氧-好氧”方法。
CAST工藝是一種循環(huán)式活性污泥法，是在氧化溝技術的基礎上開發(fā)出的新工藝，具有厭氧-缺氧-好氧(A-A-O)工藝特征和間歇循環(huán)式工藝運行方式的SBR變型工藝。CAST工藝的主要特點有：(1)工藝簡單，穩(wěn)定可靠，操作維修方便，無需進行大量污泥回流；(2)運行周期靈活可變，耐沖擊負荷能力強；(3)能同時實現(xiàn)硝化/反硝化，以去除污水中總氮，處理效率高，出水水質(zhì)好；(4)池中設有吸附選擇區(qū)，故無污泥膨脹，污泥產(chǎn)生量少；(5)在同一池內(nèi)進行污染物降解和泥水分離過程，無需設置初沉池和二沉池，初投資低，故運行費用少，占地面積；(6)整套系統(tǒng)可實現(xiàn)自動控制，節(jié)省人工費用；(7)組合簡單，便于分階段施工。因此，該廠采用以CAST單元為核心的處理工藝系統(tǒng)。
2.2 處理系統(tǒng)工藝流程
廢水經(jīng)格柵除去粗大雜物后，進入集水池內(nèi)，經(jīng)水泵提升進入CAST反應池中，使廢水中的大部分污染物在池中得到降解和去除。CAST反應的剩余污泥排入濃縮池中，經(jīng)濃縮后進入帶式壓濾脫水，脫水后的干污泥外運，壓濾機濾出水與濃縮池上清液返回集水池內(nèi)。工藝流程見圖1。
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