王燕

摘 要：啤酒作為一種在世界范圍內(nèi)都備受歡迎的飲品，在我國也深受人們的喜愛。近幾年，隨著人民生活水平的提高，我國啤酒工業(yè)得到了長足發(fā)展，其產(chǎn)量逐年上升，但是在啤酒產(chǎn)量大幅度提高的同時(shí)，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的有機(jī)廢水，任其排放會(huì)對(duì)周圍的水質(zhì)造成極大影響，危害生態(tài)環(huán)境[1]。本文分析了啤酒生產(chǎn)廢水的生物處理技術(shù)，廢水通過生物處理，結(jié)合預(yù)處理及污泥處理，出水可達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，從而保護(hù)了環(huán)境，保證了啤酒生產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：啤酒生產(chǎn)；廢水；生物處理

中圖分類號(hào)：X797 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）14-0019-02

啤酒生產(chǎn)過程中排放出的污水，對(duì)周圍的自然環(huán)境會(huì)造成極大危害，因此在我國的啤酒生產(chǎn)行業(yè)中，對(duì)污水的處理工作一直是十分重要的。自從我國實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以來，國家對(duì)于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展尤為重視，其中生態(tài)環(huán)境一直是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要關(guān)注內(nèi)容，我國對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域中的廢棄物排放都有著嚴(yán)格的要求。所以在啤酒生產(chǎn)過程中，需要對(duì)廢水進(jìn)行及時(shí)的處理，保證外排廢水達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)啤酒生產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 啤酒生產(chǎn)廢水來源

1.1 冷卻用水和沖洗水

冷卻用水和沖洗水是比較常見的啤酒生產(chǎn)廢水，其產(chǎn)生的主要原因是，在啤酒的生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)設(shè)備的制冷系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中產(chǎn)生廢水、麥汁冷卻水和發(fā)酵冷卻水等，這些廢水的排放量比較大，但是其本身的污染程度比較低，所以可以對(duì)其進(jìn)行簡單的回收處理[2]。

1.2 含有有機(jī)物的廢水

在啤酒的生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)的原材料等原因，在生產(chǎn)的過程中會(huì)產(chǎn)生很多含有有機(jī)物的廢水，這些廢水大都是洗槽用水、過濾洗滌水、廢酵母水、容器洗滌水和凝固物洗滌水等[3]，這些廢水因?yàn)槠渲泻写罅康挠袡C(jī)物質(zhì)，所以是啤酒廢水最需要重視的部分。在進(jìn)行廢水的處理時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的控制，由于其中包含大量的有機(jī)物，所以在處理時(shí)需要先對(duì)可回收的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行回收[2]。

1.3 含有無機(jī)物的廢水

啤酒廢水中還含有大量的無機(jī)鹽和金屬元素，具有較高的腐蝕性，主要包括包裝車間含堿和洗滌劑的洗滌水，因此在排放之前必須要進(jìn)行處理[2]。

2 啤酒廢水的性質(zhì)

啤酒廢水屬無毒有機(jī)廢水；廢水中主要污染指標(biāo)為CODcr、BOD5、SS等，廢水的BOD5/CODcr≈0.5～0.6，可生化性較好；廢水CODcr通常情況下大多在2000～4000mg/L之間，易采用生物處理工藝。

3 啤酒廢水生物處理技術(shù)

啤酒廢水處理經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展過程：單一好氧生化處理、水解—好氧工藝、厭氧—好氧組合工藝。20世紀(jì)80年代以前，啤酒廢水處理主要以好氧生化處理為主，到90年代，厭氧生化處理技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了水解一好氧工藝，然后進(jìn)一步發(fā)展為厭氧一好氧組合工藝[4]。

3.1 好氧生物處理技術(shù)

好氧生物處理技術(shù)的主要應(yīng)用原理是在氧氣充足的條件下，利用好氧微生物的生命活動(dòng)，對(duì)啤酒廢水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化，將其分解為二氧化碳和水，這種處理技術(shù)在應(yīng)用的過程中能夠起到比較好的應(yīng)用效果，現(xiàn)在比較常見的啤酒廢水好氧生物處理技術(shù)，主要包括懸浮態(tài)的活性污泥法和附著態(tài)的生物膜法，在實(shí)際的應(yīng)用中，這兩種方法分別能夠起到不同的應(yīng)用效果。

（1）活性污泥法?；钚晕勰喾ㄊ怯捎税l(fā)明的傳統(tǒng)廢水處理方法，經(jīng)過長時(shí)間的實(shí)踐和應(yīng)用之后，該方法已經(jīng)成為了常見的有機(jī)廢水處理技術(shù)，在中低濃度的有機(jī)廢水處理工作中，發(fā)揮了重要的作用，現(xiàn)在該方法是使用最多、最為成熟的污水處理方法。在啤酒廢水的處理中，活性污泥法的應(yīng)用主要包括SBR序批式活性污泥法、CASS循環(huán)式活性污泥法、高濃度活性污泥法和氧化溝活性污泥法。

SBR序批式活性污泥法，該技術(shù)在應(yīng)用的過程中，設(shè)備的占地面積小，應(yīng)用的成本也比較低，不容易發(fā)生污泥膨脹，對(duì)于沖擊負(fù)荷的耐受力強(qiáng)，污水處理的效果也比較穩(wěn)定，對(duì)于氮磷等元素的處理效果也比較好，所以被廣泛應(yīng)用于啤酒廢水的處理中，缺點(diǎn)是操作管理要求較高，運(yùn)行和操作程序復(fù)雜[5]。

循環(huán)式活性污泥法簡稱CASS，是SBR的改進(jìn)型，CASS反應(yīng)池的運(yùn)行一般包括進(jìn)水、曝氣、回流階段；沉淀階段；潷水、排泥階段。該法具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，能有效防止污泥膨脹，運(yùn)行管理靈活，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，但也存在操作管理要求相對(duì)較高，處理能力小等缺點(diǎn)。

高濃度活性污泥法，在使用的過程中，相比于SBR要更加復(fù)雜，需要先對(duì)廢水進(jìn)行好氧處理，在達(dá)標(biāo)之后才能夠繼續(xù)，在這個(gè)過程中，對(duì)于曝氣池有比較高的要求，需要其保持較高的污泥濃度，特別是在曝氣池首端，由于進(jìn)水的負(fù)荷比較高，所以在該部分需要注意污泥的濃度，另外，該技術(shù)在應(yīng)用的過程中還需要控制好廢水的酸堿度，最佳的pH值為6～9，這個(gè)范圍之外的廢水在進(jìn)行處理時(shí)，都會(huì)對(duì)處理效果造成影響，而且在夏季應(yīng)用該技術(shù)還很容易造成污泥膨脹。

氧化溝活性污泥法是活性污泥法的一種變型。污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環(huán)流動(dòng)，氧化溝水力停留時(shí)間長，有機(jī)負(fù)荷低，屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)。與其他污水生物處理方法相比，它具有處理流程簡單，操作管理方便；出水水質(zhì)好，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，除磷脫氮效率高；基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低；便于自動(dòng)化控制等特點(diǎn)。但也存在污泥膨脹問題、流速不均及污泥沉積等問題。

（2）生物膜法。生物膜法是在生物膜法濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，在處理的過程中，使用成本比較低、處理的效果比較穩(wěn)定、處理質(zhì)量好、對(duì)沖擊負(fù)荷的耐受力強(qiáng)，不容易發(fā)生污泥膨脹問題，可是該技術(shù)在應(yīng)用之前的建設(shè)階段，需要進(jìn)行大成本的投入，而且該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)也容易受到溫度影響，不適宜在高溫區(qū)使用。

生物接觸氧化法是啤酒廢水處理中常用的工藝，也稱淹沒式生物濾池，就是在池內(nèi)設(shè)置填料，經(jīng)過充氧的廢水與長有生物膜的填料相接觸，在生物膜的作用下，廢水得到凈化。該方法處理能力大，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，污泥產(chǎn)量少，無污泥膨脹現(xiàn)象，但運(yùn)行費(fèi)用高，并且所使用的填料易堵塞，維修較麻煩[6]。

3.2 厭氧生物處理技術(shù)

厭氧生物處理技術(shù)比較適合對(duì)高濃度的有機(jī)廢水進(jìn)行處理，該技術(shù)具有容積負(fù)荷高、污泥量少、能耗低、效果穩(wěn)定和可回收沼氣的優(yōu)點(diǎn)，所以在現(xiàn)有的啤酒污水處理工作中也有廣泛的應(yīng)用，其中的可回收沼氣的特點(diǎn)[7]，還可以被用于進(jìn)行有機(jī)物的回收處理和循環(huán)利用，可以幫助實(shí)現(xiàn)啤酒廠污水的循環(huán)利用。目前的啤酒廢水厭氧生物處理技術(shù)中，比較常見的包括：上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（IC），和厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）等方式。

（1）UASB：UASB工作原理是廢水從反應(yīng)器底部流入，向上流過高濃度的污泥層，廢水中的大部分有機(jī)物在此降解轉(zhuǎn)化為生物氣。由于生物氣的上升和攪拌作用，在污泥層的上部形成一個(gè)污泥懸浮層。處理后的水經(jīng)三相分離器分離后流出，生物氣經(jīng)導(dǎo)出收集，沉淀污泥回流到厭氧反應(yīng)室。UASB作為中高濃度有機(jī)廢水的傳統(tǒng)厭氧處理工藝，最為成熟，投資最省，調(diào)試難度最小，運(yùn)行管理最簡單，即使在未培養(yǎng)出顆粒污泥的情況下系統(tǒng)仍能保持一定的處理效果。該工藝不適于處理懸浮物濃度高的廢水。

（2）IC：內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器在廢水處理工作中應(yīng)用歷史比較久遠(yuǎn)，反應(yīng)器是由上下疊加串聯(lián)構(gòu)成的，其COD的去除率是UASB的兩倍。它與其他厭氧處理工藝相比具有占地面積小、剩余污泥少、水力停留時(shí)間短、處理效率高、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等特點(diǎn)。但設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜、投資較高、運(yùn)行管理較麻煩。

（3）EGSB：EGSB的構(gòu)造與UASB有相似之處，但不同的是EGSB設(shè)有專門的出水回流系統(tǒng)，運(yùn)行管理也較麻煩。

3.3 厭氧-好氧結(jié)合處理技術(shù)

厭氧-好氧結(jié)合處理技術(shù)，是對(duì)厭氧處理技術(shù)與好氧處理技術(shù)進(jìn)行的結(jié)合，該處理技術(shù)，結(jié)合了厭氧和好氧處理技術(shù)中的優(yōu)點(diǎn)，具備處理效率高、投資成本低、運(yùn)行成本低、占地面積小和污泥量少等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)在應(yīng)用的過程中，充分考慮到了啤酒廠廢水成分的復(fù)雜性，啤酒廢水中有機(jī)物含量十分高，而且很多的有機(jī)物難以通過生物來進(jìn)行降解，所以在實(shí)際的處理過程中，該技術(shù)是通過厭氧菌先將有機(jī)物分解為小分子，然后通過好氧菌對(duì)小分子有機(jī)物進(jìn)行降解，通過該過程，可以保證對(duì)于啤酒廢水中有機(jī)物的高效降解，可以有效實(shí)現(xiàn)脫氮的目的。因此，利用厭氧工藝容積負(fù)荷高、COD去除效率高、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，能夠較大幅度的消減COD總量，利用好氧工藝處理徹底的優(yōu)點(diǎn)，避開各自的缺點(diǎn)，采用厭氧+好氧相結(jié)合的工藝，對(duì)啤酒廢水處理是一種理想的選擇工藝。

厭氧—好氧處理工藝是各種厭氧處理單元（UASB，EGSB或IC）和各種好氧處理單元（活性污泥池、接觸氧化池、氧化溝等）的組合。比較常見的處理工藝包括：UASB+SBR處理工藝、水解酸化+好氧生物處理工藝。

（1）UASB+SBR處理工藝：這種處理工藝是將UASB和SBR兩種處理單元進(jìn)行的簡單組合，在實(shí)際的處理過程中，UASB是作為廢水處理的預(yù)處理單元，對(duì)廢水進(jìn)行初步的處理，降低其中的有機(jī)物和無機(jī)物的濃度，并回收其中可生產(chǎn)沼氣的有機(jī)物，降低耗氧階段污水中有機(jī)物的含量，為好氧處理階段的處理工作提供便利，同時(shí)還可以有效降低，曝氣能耗和剩余污泥的產(chǎn)量，從而節(jié)約廢水處理的成本[8]。

（2）水解酸化+好氧生物處理工藝：水解反應(yīng)器利用厭氧反應(yīng)中的水解酸化階段，在水解細(xì)菌和產(chǎn)酸菌協(xié)同作用下，將啤酒廢水中大分子、難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化小分子、易降解的有機(jī)物，提高了廢水的可生化性，降低了后續(xù)好氧單元的能耗并縮短了停留時(shí)間，從而提高了污水的處理效率，減少了污泥生成量。目前采用水解—好氧工藝處理啤酒廢水時(shí)，采用的主要組合方式水解—接觸氧化工藝。

4 結(jié)語

啤酒在我國是一種深受人們喜愛的飲品，我國的啤酒生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展十分迅速，但是在啤酒的生產(chǎn)過程中，大量廢水的產(chǎn)生也會(huì)給我國的生態(tài)環(huán)境，造成破壞，所以在啤酒廠的廢水處理工作中，需要加強(qiáng)對(duì)廢水生物處理的研究，選擇適合實(shí)際情況的生物處理技術(shù)，配合預(yù)處理及污泥處理技術(shù)，提高廢水處理的質(zhì)量、效率，降低廢水的處理成本，實(shí)現(xiàn)啤酒生產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]戚小菊，王永軍，崔艷華.簡述啤酒企業(yè)的環(huán)境保護(hù)建設(shè)[J].啤酒科技，2014，（08）：47-48.

[2]韓勤英，喬降華，胡戰(zhàn)友.啤酒廠污水處理過程的檢測(cè)[J].啤酒科技，2011，（07）：47-48.

[3]劉立勇，姜延雄.啤酒廠廢水處理工藝優(yōu)化工程探析[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2013，3（04）：50-51+54.

[4]覃登攀，等.啤酒工業(yè)廢水治理新技術(shù)探討[C].2007中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集.2007.

[5]朱振羽.啤酒廠污水處理方案的探討[J].啤酒科技，2007，（05）：28.

[6]劉晨陽.我國常用污水處理工藝概述[J].四川水力，2018，（01）：78-79.

[7]喬立恩.啤酒廠污水處理所生沼氣的綜合利用[J].電力與能源，2012，33（05）：460-462.

[8]周東旭，傅金祥，蘭瑩瑩.啤酒廠綜合污水處理技術(shù)[J].河南科技，2009，（11）：41-42.