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1、设计总说明本设计为某啤酒厂啤酒废水处理工艺设计。啤酒废水水质的主要特点是含有大量的有机物，属高浓度有机废水，故其生化需氧量也较大。该啤酒废水处理厂的处理水量为5000 m3/d。原污水中各项指标为：BOD浓度为1200 mg/L,COD浓度为2000 mg/L，SS浓度为700 mg/L。因该废水BOD值和COD值较大,不经处理会对环境造成巨大污染，故要求处理后的排放水要严格达到国家二级排放标准,即：BOD20 mg/ L，COD100 mg/ L，SS70 mg/ L。经分析知该处理水质属易生物降解又无明显毒性的废水，可采用两级生物处理以使出水达标。一级处理主要采用物理法，用来去除污水中的悬
2、浮物质和无机物。二级处理主要采用生物法,包括厌氧生物处理法中的UASB法和好氧生物处理法中的SBR法，可有效去除污水中的BOD、COD。本设计工艺流程为：啤酒废水 格栅 污水提升泵房 调节沉淀池 UASB反应器预曝气沉淀池 SBR池 处理水（污泥）整个工艺具有总投资少，处理效果好，工艺简单，占地面积省，运行稳定，能耗少的优点。关键词：啤酒废水处理，高浓度有机废水，UASB法，SBR法 General information of designThis design is the brewery water treatment of a Beer Company. The main distin
3、guishing feature of the brewery water is that it contains massive organic matters and it belongs to the high concentration organic wastewater, so its biochemical oxygen demand is also high. The water which needs to be treated in the beer wastewater is 5000 . The concentrations of BOD, COD and SS are
4、 1200 mg/L, 2000mg/L and 700 mg/L, respectively. For the high value of BOD and COD for the brewery water, it can pollute the environment if it is discharged without disposal. So it is required to be strictly meet the secondary discharge standard of National Wastewater Discharge Standards which reque
5、sts BOD20 mg/ L, COD100 mg/ L, SS70 mg/ L.After the analysis, the brewery water can biodegrade easily and has no obvious toxicity, so we use two levels of biological treatment to treat the drained water meet the designated standard. The first level of processing mainly uses the physical methods, whi
6、ch remove the suspended matter and the inorganic substance in the wastewater. The second level of processing is the biological methods, contains UASB (Up flow anaerobic sluge blanket) of anaerobic oxygen biology methods and SBR (Sequencing Batch Reactor) of demand oxygen biology methods, which could
7、 reduce BOD and COD in the waste water. The technological process of this design is:Beer wastewater Screens Swage lift pump house Regulates sendimatation tank Tank of UASB pre-aeration sedimentation tank Tank of SBR Treatment water (sludge) .The technology has many advantages such as low investment,
8、 high efficiency, simple process, less occupied area, steady running and energy saving.Keyword: Brewery Water，High Concentration of Organic Wastewater，UASB Process，SBR Process 1 前言啤酒是当今风靡世界最流行的饮料之一，我国啤酒厂的吨酒耗水量较大，一般为 8 t12 t，部分厂家可达 10 t20 t，每生产1 t啤酒将产生废液4 mL，而西方先进国家每产1 t啤酒废水排放量约4 mL，废水排放接近于耗水量的90。啤酒以
9、大麦芽为主要原料，加酒花，经酵母发酵酿制啤酒，年产量15万 t。其生产工艺流程见图 1.1。麦芽糖化过滤麦汁煮沸沉淀槽大米糊化生产废水发酵过滤清酒洗瓶罐装杀菌外运麦汁冷却图1.1 啤酒生产工艺流程啤酒废水来自于啤酒生产各工序中的排放，主要污染物成分是糖类、醇类、氨基酸、果胶、啤酒花、维生素、蛋白等有机物及钾、钙、镁的硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐等无机物。啤酒废水具有有机物浓度高，具有水量大、悬浮物及有机物含量高、COD波动大、BOD/COD高等特点，其中BOD/COD值较高，属于中等浓度有机废水，直接排入水体，在自然降解的过程中使水中的微生物大量繁殖，从而消耗了自然水体中的溶解氧，造成水体缺氧，导致
10、水质发黑变臭，严重影响渔业、农业、工业及饮用水源，破坏人类的生存环境。另外，上述成分多来自啤酒生产原料，弃之不用不仅造成资源的巨大浪费，也降低了啤酒生产的原料利用率。如何既有效地处理啤酒废水又充分利用其中的有用资源，已成为环境保护的一项重要研究内容。1.1 处理工艺由于啤酒废水的可生化性良好，国内处理啤酒废水多采用生化法。所以，处理啤酒废水的方法多是采用好氧生物处理，也可先采用厌氧处理，降低污染负荷，再用好氧生物处理。目前国内的啤酒厂工业废水的污水处理工艺，都是以生物化学方法为中心的处理系统。随着改革开放的发展，90年代初完整的厌氧技术也在国内啤酒、饮料行业得到应用。这里所说完整的意义在于除厌
11、氧生化技术外，沼气通过自动化系统得到燃烧，这是厌氧系统安全运行和不产生二次污染的重要保证，这也是国内外开发厌氧技术和设备应充分引起重视的问题。厌氧技术的引进与应用能耗节约70%以上。1.1.1 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废水中的有机物，其产物是二氧化碳、水及能量(释放于水中)。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。1.1.1.1 活性污泥法 活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多、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。废水进入曝气池后，与活性污泥混合，在人工充氧
12、的条件下，活性污泥吸附并氧化分解废水中的有机物，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。据报道，进水CODCr为1200 mg/L1500 mg/L时，出水CODCr可降至50 mg/L100 mg/L，去除率为9296。活性污泥法处理啤酒废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废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
13、N、P浓度较大)和啤酒废水混合。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，废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专利技术废水处理时间仅需1920h，比普通活性污泥法缩短101l h，CODCr的去除率也在 96以上1。扬州啤酒厂和三明市大田啤酒厂采用SBR技术处理啤酒废水，也收到了同样的效果。刘永淞等认为1，SBR法对废水的稀释程度低，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。1.1.1.2 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2，我国的上海啤酒厂和北京五星啤酒厂均采用
14、深井曝气法(超深水曝气)处理啤酒废水。深井曝气实际上是以地下深井作为曝气池的活性污泥法，曝气池由下降管及上升管组成。将废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，即废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BOD浓度为2400 mg/L时，出水浓度可降为50 mg/L，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。1.1.1.3 生物膜法 生物膜法是在处理池内加入软性填料，利用同着生长于填料表面的微生物对废水进行处理
15、，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，在啤酒废水治理中均被采用，主要是降低啤酒废水中的 BOD。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废水治理中采用了这种技术3。青岛啤酒厂在二段生物接触氧化之后辅以混凝气浮处理，啤酒废水中CODCr和BOD的去除率分别在80和90以上4。在此基础上，山东省环科所改常压曝气为加压曝气(0.25030MPa)，目的在于强化氧的传质，有效提高废水中的溶解氧浓度，以满足
16、中、高浓度废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 13.33 kgm-3, 停留时间为34 h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 h1.4 h，运转费用也较低。生物转盘是较早用以处理啤酒废水的方法。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废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，在处理高浓度废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。1.1.2 厌氧生物处理 厌氧生物处理适用于高浓度有机废水(CODCr 200 mg/L，BOD
