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1、啤酒工业废水处理技术及发展趋势摘 要:啤酒工业产生的废水含有大量的有机物,若直接排放将对环境造成污染。通过对啤酒废水和处理技术进行研究,文章阐述啤酒废水的来源、特点和常用处理方法。结论是单一的处理技术都存在不足之处,只有将多种技术结合使用,才能达到经济效益和环境效益的双赢。这也是啤酒废水处理技术的发展趋势。关键词:啤酒工业废水;UASB-SBR法;啤酒废水土地利用;植物净化中国作为最大啤酒生产国，拉动全球总产量连续29年刷新最高纪录，啤酒工业迅速发展的同时,啤酒工业废水的排放量也相应增加,污染程度加重。每生产1t啤酒需要10～30t新鲜
2、水,相应地产生10～20t废水。我国现在每年排放的啤酒废水已达115亿t。由于这种废水含有较高浓度的蛋白质、脂肪、纤维、碳水化合物、废酵母、酒花残渣等有机无毒成分,排入天然水体后将消耗水中的溶解氧,既造成水体缺氧,还能促使水底沉积化合物的厌氧分解,产生臭气,恶化水质。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。1 啤酒厂废水概况1.1 啤酒厂废水主要来源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
3、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;以及来自办公楼、食堂、单身宿舍和浴室的生活污水。1.2 啤酒工业废水分类(1)清洁废水:冷冻机、麦汁和发酵冷却水等。这类废水基本上未受污染。(2)冲洗废水:如大麦浸渍废水、大麦发芽降温喷雾水、清洗生产装置废水、漂洗酵母水、洗瓶机初期洗涤水、酒罐消毒废液、巴斯德杀菌喷淋水和地面冲洗水等。这类废水受到不同程度的有机污染。(3)啤酒废水:在灌装酒时,机器的跑冒滴漏时有发生,还经常出现冒酒。废水中掺人大量残酒。另外喷淋时由于用热水喷淋,啤酒升温引起瓶内压力上升,“爆瓶”现象时有发生,因此
4、大量啤酒洒散在喷淋水中。循环使用喷淋水为防止生物污染而加人防腐剂,因此被更换下来的废喷淋水含防腐剂成分。(4)洗瓶废水:清洗瓶子时先用碱性洗涤剂,然后用压力水初洗和终洗。瓶子清洗水中含有残余碱性洗涤剂、纸浆、染料、浆糊、残酒和泥砂等。1.3 啤酒厂废水特点啤酒厂总排水属于中、高浓度的有机废水,呈酸性,pH值为4.5～6.5,其中的主要污染因子是化学需氧量(CODcr)、生化需氧量(BOD5)和悬浮物(SS),浓度分别为1000～1500mgΠl,500～1000mgΠl和220～440mgΠl。啤酒废水的可生化性(BOD5ΠCODcr)
5、较大,为0.4～0.6,因此很多治理技术的主体部分是生化处理。2 传统啤酒废水处理方法国内外普遍采用生化法处理啤酒废水。根据处理过程中是否需要曝气,可把生物处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。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)。这类方法没有考虑到废水中有机物的利用问题,好氧生物处理对温度、微生物菌种、湿度等外界条件的要求很高,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。厌氧生物处理适用于高浓度有机废水(C
6、ODcr>2000mgΠl,BOD5>1000mgΠl)。它是在无氧条件下,靠厌气细菌的作用分解有机物。在这一过程中,参加生物降解的有机基质有50%～90%转化为沼气(甲烷),而发酵后的剩余物又可作为优质肥料和饲料。厌氧生物处理包括多种方法,但以升流式厌氧污泥床(UASB)技术在啤酒废水的治理方面应用最为成熟。由于好氧生物处理对温度、微生物菌种、湿度等外界条件的要求很高,而厌氧处理其不足之处是出水CODcr的浓度仍达500mgΠl左右,需进行再处理或与好氧处理串联才能达标排放。因此,工程上还广泛采用好氧与厌氧相结合的处理方法,并取得了很
7、好的效果。升流式厌氧污泥床(UASB)技术在啤酒废水的治理方面应用最为成熟。UASB的主要组成部分是反应器,其底部为絮凝和沉淀性能良好的厌氧污泥构成的污泥床,上部设置了一个专用的气-液-固分离系统(三相分离室)。废水从反应器底部加入,在上向流、穿过生物颗粒组成的污泥床时得到降解,同时生成沼气(气泡)。气、液、固(悬浮污泥颗粒)一同升入三相分离室,气体被收集在气罩里,而污泥颗粒受重力作用下沉至反应器底部,水则经出流堰排出。SBR是序列间歇式(序批式)活性污泥法的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。与传统污水处理工艺不同
8、,SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、
