摘要：安徽某啤酒公司采用UASB+A/O工藝處理啤酒廢水，通過合理的工藝設(shè)計(jì)，出水達(dá)到《啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)和《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。介紹了此啤酒廢水的分類收集情況、具體工藝流程、主要構(gòu)筑物設(shè)施、工藝設(shè)備規(guī)格及運(yùn)行費(fèi)用，作為同類廢水處理及研究的參考。

關(guān)鍵詞：啤酒廢水;UASB厭氧;A/O工藝

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）06-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.021

Abstract： Through reasonable process design， UASB+A/O process was used to treat beer wastewater for a beer company in Anhui， the effluent quality could meet pretreatment standard of “Discharge standard of pollutants for beer industry” and class B standard of “wastewater quality standards for discharge to municipal sewers”. This paper introduced the classification and collection condition， the specific process， the main structure facilities， the specifications of the process equipment and the operating costs of the beer wastewater， as a reference for similar wastewater treatment and research.

Key words： Brewery wastewater; UASB anaerobic; A/O process

啤酒是以麥芽為主要原料，加酒花，經(jīng)酵母發(fā)酵釀制而成的，含有二氧化碳?xì)?、起泡的低酒精度飲料。由于口感好且酒精度?shù)低，成為國(guó)內(nèi)外許多人日常飲品。就我國(guó)而言，十二五期間，啤酒的消費(fèi)額度就增長(zhǎng)了63%，成為全球啤酒消費(fèi)的領(lǐng)先國(guó)之一[1]。啤酒的生產(chǎn)過程需要消耗大量的新鮮水，根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同能產(chǎn)生5～12t廢水/t啤酒[2]。啤酒廢水的主要成分為糖化、發(fā)酵及灌裝車間產(chǎn)生的糖、醇類等有機(jī)物，若直接排入水體，易造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，并且直接污染地下水。因此，如何降低啤酒廢水中的有機(jī)物是許多研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。目前，“厭氧+好氧”或“厭氧+缺氧+好氧”的組合處理工藝是啤酒廢水的主流工藝，因?yàn)橄鄬?duì)于厭氧或好氧的單一工藝而言，組合處理工藝，其有機(jī)物的降解速率高，能夠有效縮短廢水的停留時(shí)間，且污泥的沉淀性能好可防止污泥膨脹，在達(dá)到處理要求的同時(shí)，更節(jié)約成本及節(jié)能[3，4]。安徽某啤酒生產(chǎn)公司即采用“UASB+A/O”的主體工藝處理啤酒廢水。

1 設(shè)計(jì)規(guī)模及進(jìn)、出水水質(zhì)

1.1 廢水分類收集系統(tǒng)

該企業(yè)的啤酒廢水主要來自釀造及包裝車間，如圖1所示。

為保障廢水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行，本方案采用分類收集各股廢水，并做相應(yīng)的預(yù)處理后再合并進(jìn)行處理。廢水分類收集設(shè)計(jì)如下：（1）水處理間RO濃水屬于含鹽含硬度清潔廢水，可以直接納管排放。（2）釀造車間PAA廢水，因其強(qiáng)氧化性對(duì)厭氧微生物的毒害作用太大，需在釀造車間進(jìn)行收集處置，不再排放至廢水處理站。（3）釀造車間廢酵母，其COD濃度太高，對(duì)廢水處理系統(tǒng)沖擊很大，需在釀造車間單獨(dú)通過噸桶收集后，外運(yùn)處置。（4）釀造車間廢棄硅藻土，應(yīng)盡可能在釀造車間進(jìn)行回收處置，或直接送廢水處理站污泥處理系統(tǒng)處理，避免大量泄漏排放至廢水處理系統(tǒng)。（5）包裝車間和釀造車間的廢堿液因堿濃度高、短時(shí)間沖擊排放的特點(diǎn)，對(duì)廢水pH影響太大，導(dǎo)致額外加酸，需在包裝車間單獨(dú)收集后，送至廢水站廢堿液儲(chǔ)存槽，再作為藥劑替代部分新鮮液堿調(diào)節(jié)厭氧處理系統(tǒng)的進(jìn)水pH，既節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用又使系統(tǒng)更穩(wěn)定。

1.2 處理水量

企業(yè)計(jì)劃的啤酒生產(chǎn)規(guī)模為10萬t/a，計(jì)劃的廢水排放量平均為1200 m3/d，每小時(shí)平均處理量60m3/h，設(shè)計(jì)的最大處理量為80m3/h。

1.3 處理水質(zhì)

本工程設(shè)計(jì)的進(jìn)、出水水質(zhì)如表1所示，其中出水水質(zhì)要求達(dá)到當(dāng)?shù)氐募{管標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)嚴(yán)于要求水質(zhì)。

2 工藝設(shè)計(jì)

2.1 工藝流程

根據(jù)企業(yè)排放水質(zhì)的特點(diǎn)分類收集后，并依據(jù)現(xiàn)有成熟的工藝及成功的工程案例，采用“UASB+A/O”處理工藝。具體工藝流程如圖2所示。

啤酒生產(chǎn)廢水經(jīng)過機(jī)械格柵攔截大顆粒物質(zhì)后進(jìn)入格柵集水井，通過提升泵打到轉(zhuǎn)鼓格柵機(jī)，通過1mm的細(xì)篩截留廢水中的麥芽、麥麩及其他雜物后，重力流入初沉池去除懸浮物后，再自流進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池，若有事故水則自動(dòng)切換排入事故池。

酸堿廢水單獨(dú)收集入酸堿池，并且為了避免沖擊廢水處理系統(tǒng)，此股廢水小流量打到調(diào)節(jié)池進(jìn)水管，可節(jié)省調(diào)節(jié)系統(tǒng)pH值的藥劑用量。

調(diào)節(jié)池末端分格出調(diào)節(jié)混合池區(qū)，用于蒸汽加熱、加堿調(diào)節(jié)PH等，保障厭氧進(jìn)水水質(zhì)調(diào)節(jié)控制，出水由調(diào)節(jié)池出水泵打到UASB厭氧池，出水重力流入?yún)捬蹙彌_池，緩沖池可防止厭氧跑泥。且厭氧池設(shè)置內(nèi)循環(huán)，保證池內(nèi)的布水及上升流速。

A/O池前端的A池缺氧區(qū)作為厭氧和好氧的過渡區(qū)，可改善厭氧出水的理化性質(zhì)，使其更穩(wěn)定以便更好地適應(yīng)好氧生物處理[5]。A/O池通過好氧生化去除氨氮、有機(jī)物等達(dá)標(biāo)后，出水進(jìn)入二沉池，上清液通過溢流堰排水，經(jīng)巴歇爾槽監(jiān)測(cè)合格后納管排放。

二沉池污泥定期回流至缺氧池，保證生化池的污泥濃度。初沉池、UASB產(chǎn)生的污泥及二沉池剩余污泥經(jīng)過污泥濃縮池濃縮后，通過疊螺機(jī)進(jìn)行脫水處理后外運(yùn)處置，壓濾液回流至調(diào)節(jié)池。

2.2 主要處理設(shè)施、設(shè)備及相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)

污水站區(qū)建設(shè)的構(gòu)筑物設(shè)施大多采用共壁結(jié)構(gòu)，集成度較高的同時(shí)節(jié)約了土建投資成本，主要構(gòu)筑物的尺寸及設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示。其中，UASB和A/O池作為污水處理系統(tǒng)的核心設(shè)施，考慮生產(chǎn)淡季的產(chǎn)量減小，采用1系和2系兩個(gè)并列運(yùn)行的系統(tǒng)，可維修切換，減產(chǎn)時(shí)也可停運(yùn)一個(gè)系統(tǒng)，方便運(yùn)行管理并節(jié)省能耗。配套的主要設(shè)備參數(shù)如表3所示，風(fēng)機(jī)、疊螺、螺桿泵等設(shè)備均配置變頻器，可在配套處理設(shè)施部分停運(yùn)或者水量及污泥產(chǎn)生量減少的時(shí)候設(shè)備運(yùn)行功率降低，節(jié)省污水站區(qū)運(yùn)行的費(fèi)用。

除了二沉池和清水池的處理實(shí)施采用敞口結(jié)構(gòu)，其他處理設(shè)施均采用密封或者密封加蓋的結(jié)構(gòu)，保證污水站區(qū)的廢氣不逸散污染周圍環(huán)境的空氣，并配套廢氣處理設(shè)施。

沼氣系統(tǒng)也單獨(dú)收集，并脫硫處理后火炬燃燒，防止無組織排放污染空氣的同時(shí)存在燃爆隱患。

2.3 各處理單元的處理效果預(yù)估

對(duì)啤酒廢水主要污染物在的各個(gè)處理單元的效果的預(yù)估如表4所示，可見，均能夠達(dá)到所表1所要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 運(yùn)行成本分析

廢水處理系統(tǒng)每天電耗約為：1538.4 KW.h/d，電價(jià)按當(dāng)?shù)毓I(yè)用電0.8元/KWh計(jì)，電耗成本：1538.4×0.8÷1200=1.03元/m3;每天藥劑費(fèi)（包含PAC、PAM、酸和堿）約為：1590元/天，系統(tǒng)藥劑成本：1590÷1200=1.33元/m3;人工費(fèi)約為0.25元/m3;費(fèi)用合計(jì)為：1.03+1.33+0.25=2.61元/m?。

3 結(jié)論

（1）在生產(chǎn)廢水的源頭采用分質(zhì)收集，保證系統(tǒng)穩(wěn)定的同時(shí)降低成本：如避免高濃度廢水對(duì)后續(xù)生化系統(tǒng)沖擊，保證生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行;酸堿廢水單獨(dú)收集處理可降低大水池如調(diào)節(jié)池等防腐要求，降低建設(shè)成本。（2）采用厭氧+好氧結(jié)合的”UASB+A/O”工藝系統(tǒng)能有效的降低啤酒廢水的有機(jī)物，滿足安徽當(dāng)?shù)丶{管排放的要求。并通過合理設(shè)計(jì)工藝組成，能達(dá)到節(jié)能的目的。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2019-04-19

作者簡(jiǎn)介：張薇薇（1984-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)楣I(yè)廢水治理技術(shù)。