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啤酒厂污水处理工艺详解

时间:2018-12-07 分享到:

啤酒污水属中高浓度有机污水,有很好的可生化性。啤酒污水中含有大量有机碳而氮源含量较少。在进行传统的生化处理中,其含氮量远远低于BOD:N=100:5(质量比)的要求,致使有些啤酒厂采用传统活性污泥法时,在不补充氮源情况下处理效果很差,甚至无法运行。要得到理想的处理结果,实现啤酒污水治理的环境效益和经济效益的统一,必须将两种或三种技术结合使用,这是解决啤酒污水污染问题的根本出路。

1、啤酒厂污水来源

污水主要来源有:麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、麦槽水、洗涤水、凝固物洗涤水;糖化过程的糖化、过滤洗涤水;发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤水;罐装过程洗瓶、灭菌及破瓶啤酒;冷却水和成品车间洗涤水;以及工厂员工的生活用水等等。

2、国内啤酒厂污水水质情况

啤酒生产过程用水量很大,特别是酿造、罐装工序过程,由于大量使用新鲜水,相应产生大量污水。由于啤酒的生产工序较多,不同啤酒厂生产过程中吨酒耗水量和水质相差较大,管理和技术水平较高的啤酒厂吨酒耗水量为8-12吨。

3、厌氧技术的应用

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。以下列举啤酒厂污水处理工艺的好氧生物处理方法各种工艺的处理效果及其优缺点:

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。

(1)活性污泥法:

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时,出水CODcr可降至50~100mg/l,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。

(2)间歇式活性污泥法(SBR):

通过间歇曝气可以使动力耗费显着降低,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。

(3)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时,出水浓度可降为50mg/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。

(4)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,主要是降低啤酒废水中的BOD5。

(5)生物接触氧化法:

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。

(6)生物转盘:

是较早的啤酒厂污水处理工艺。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。

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