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啤酒工业废水处理方法探析

【摘要】:啤酒废水经过二级好氧生物处理后,一般COD浓度可≤100mg/L,BOD5可≤20mg/L。图11-16为常见的啤酒废水处理流程。

1.啤酒生产废水的特征与水质水量

啤酒生产通常以大麦大米为原料,辅之以啤酒花和鲜酵母,经较长时间的发酵酿造而成。

啤酒工业废水主要含糖类、醇类等有机物,有机物浓度较高,虽然无毒,但易于腐败,排入水体要消耗大量的溶解氧,对水体环境造成严重危害。

不同车间排出的废水水质有很大差异。麦芽车间排出的废水主要是大麦洗涤水和浸溃液,在麦粒浸泡过程中,大麦中的可溶性物质如多糖、蔗糖、葡萄糖、果胶、矿物质盐和外皮的蛋白阮和纤维素等将溶解于水中,这些可溶性物质约占麦粒重量的0.5%~1.5%。其中2/3为有机物,其余为无机物。大麦浸溃废水的颜色较深,呈黄褐色。糖化、发酵和灌装车间排出的废水主要含有各种糖类、多种氨基酸、醇、多种维生素、各种微量元素、酵母菌、啤酒花、纤维素以及麦糟等。

啤酒厂麦芽、糖化、发酵和灌装车间排出的混合废水水质列举于表11-4中。各厂由于用水量不同,其水质会有较大差异。

表11-4 啤酒废水水质指标

依据我国啤酒厂的工艺水平和管理水平,酿造1t啤酒的耗水量一般为15~25m3,外排的废水量为12~20m3,有些工厂因管理不善,每吨酒排水量达40m3,啤酒厂各车间排水量的变化是不同的。排水量的变化不仅与生产工艺有关,而且与生产班次有关。麦芽、糖化车间一般均为三班生产,灌装车间一般是二班生产。

2.啤酒废水处理技术及系统

啤酒废水中含有的污染物质主要是有机污染物,其可生化性比较好,一般均宜于采用生物处理方法进行处理。

目前国内外已广泛应用于啤酒废水处理的有各种好氧生物处理方法,在自然条件适宜的地方,也有采用稳定塘或土地处理的。

由于啤酒废水的有机物含量较高,除采用氧化沟或延时曝气外,一般要采用二级好氧生物处理才能达到排放标准。啤酒废水经过二级好氧生物处理后,一般COD浓度可≤100mg/L,BOD5可≤20mg/L。

近年来,采用厌氧法处理啤酒废水越来越受到人们的重视,各种高效厌氧生物反应器都有应用,其中UAB反应器应用最多。

处理啤酒废水时,厌氧生物法常作为第一级处理,其COD去除率可达85%左右,出水COD一般可降低至300~500mg/L(包括SS的COD),尚不能达到排放标准,所以必须再加一级好氧生物处理以满足排放要求。

有条件时,厌氧生物处理的出水可排入城市排水系统与城市污水合并处理,不必单独设好氧生物处理设备。

采用厌氧处理法作为第一级处理,由于已削减了85%左右的有机污染物,可大大减轻后续好氧处理的有机物负荷量。

采用厌氧一好氧工艺处理啤酒废水具有许多优点:(1)大部分COD、BOD在厌氧反应器内被去除,从而大大节省由于供氧而引起的电耗;(2)新型厌氧反应器,如UASB和AF反应器,由于其污泥浓度很高,活性也很强,可在常温下处理,其COD容积负荷仍可达6~8kg COD/(m3·d),比好氧反应器的容积负荷高得多。因此,处理相同水量水质的啤酒废水,厌氧反应器所需的容积比好氧反应器小得多,从而可节省占地面积和降低基建投资;(3)厌氧反应器内的污泥龄很长,厌氧污泥的表观产率较低,厌氧反应器排出的污泥不仅数量少,且稳定性较好,从而可降低污泥处理费用;(4)废水中的大部分有机物转化为沼气,可回收数量可观的生物能。由此可知,采用厌氧一好氧处理工艺比采用二级好氧法更为经济

啤酒废水处理技术方案的选择应综合考虑基建投资、运行管理费用、出水水质要求、操作管理难易、占地面积的大小等多种因素,是一个多目标的决策过程,可确定出多种可供选择的处理技术方案。通过多方案的技术经济比较,确定一个较优的处理技术方案。图11-16为常见的啤酒废水处理流程。

图11-16 啤酒废水处理流程