我国啤酒工业废水处理工艺要领.docVIP

我国啤酒工业废水处理工艺浅析 1.前言 啤酒行业是最耗水行业，其产生的污水量占总耗水量80%。啤酒工业废水为高浓度有机、无毒废水，其成分组成随酿造工艺的不同而改变。啤酒工业废水主要包含乙醇、可溶性淀粉、脂肪、蛋白质、酒花残渣、废酵母液等无毒有机成分。BOD/COD1一般超过0.5。pH值也非定值，随清洁系统的试剂种类、用量的不同而变化。且啤酒废水氮磷无机盐含量很高，直接排入自然水体，会使水体富营养化，微生物藻类大量繁殖，造成水体缺氧，加快水底沉积化合物厌氧分解过程，产生臭气[1]。严重污染地表与地下水质，对我国水产养殖、工农业造成经济损失，并且饮用水源的污染，严重危害我国人民的生存与发展。针对啤酒废水含有高浓度有机物这一特点，通常使用生化法进行处理。目前我国啤酒工业废水处理工艺通常分为好氧和厌氧两大类。这里浅析好氧的活性污泥法，SBR法，CASS法，生物接触氧化法，生物转盘法和生物滤池法。厌氧生物处理方法 啤酒是以麦芽和啤酒花为原料，经过发酵后产生二氧化碳的低酒精浓度的饮料。其生产工艺相对比较简单，主要分为四个部分：制麦、糖化、发酵、灌装。第一步先将干净的大麦制作成麦芽，然后使用机器将麦芽粉碎再与经过糊化的大米使用温水进行混合均匀后过滤煮沸，待降温后加酒花进行糖化。当糖化阶段结束后回旋沉淀来除去麦糟。煮沸麦汁确保定型后除去酒花糟。等待温度下降后静置澄清，一般待温度下降到6.5-8.0℃，对其进行接种酵母，然后密闭发酵，发酵过程一般可分为主发酵和后发酵这两部分。经过发酵后就会变成成熟的酒，然后进行过滤，去除残余的酵母和蛋白质，得到比较洁净的成熟酒。 然后使用细小过滤膜对成熟酒再次进行过滤，最后的成品就就是鲜（生）啤酒。啤酒生产工艺流程图见图1。各个工艺都将产生废弃物和大量废水[2]。 图2.1啤酒生产工艺流程图 在进行制麦和酿造这两个阶段都产生大量的冷却水，经过检测，这些冷却水比较干净，到达可再利用的标准，可用于浸洗麦子工序[3]。啤酒废水按照污染程度一般可以分为低中高，可分成三类[4]：1）清洁废水。这类水污染较低，可循环使用，用于浸洗麦工序。如冷冻机冷却水，在制冷、发酵、冷却水和灌装车间均有冷冻机。又如洗瓶机最后冲洗水等。2）清洗废水。含有不同浓度的有机物以及无机物。例如废硅胶藻，废酵母，除菌剂和清洗剂等。多为各车间清洗生产装置水、洗瓶机冲洗水、酵母漂洗水。3）含渣废水。这类污水来自发酵车间、糖化车间、灌装车间的含麦槽。含有冷热凝固物、剩余酵母等有机悬浮性固体。来自灌装车间的含渣废水带有商标碎片和酒瓶碎渣等无机物。 啤酒厂有机污染物的主要来源见表1。 表1 啤酒厂有机污染物来源 污染 麦汁 过滤槽 沉淀槽 发酵罐 硅藻土 清酒罐 来源 煮沸锅 过滤机 灌酒机 污染物 麦汁残余 麦汁和 酵母残 硅藻土 啤酒 糖化醪 凝固物 余物和 酵母、 残余物 沉 渣 凝固物 蛋白质 　 　 沉渣等 沉淀等 2.2啤酒废水的性质特点[5] 1）耗水量大，随生产水平、生产工艺和管理方式而不同。 2）废水类型多样，来源复杂。 3）废水中主要污染物成分: 如脂肪、糖、氨基酸、果胶、啤酒花、维生素、蛋白化合物及包装车间的有机物以及少量无机盐类等。其BOD5/ CODcr 较高, 一般超过0.5。并有大量悬浮物, 如麦渣。也常在消毒清洁过程中投入的碱性清洗剂、杀菌剂等。 4) 生产周期决定着水质水量。因此水质水量并非固定不变而是具有波动性的，生产期废水量极大， CODcr 比较高，可达数千, pH 值多为以微碱至中碱性。 生产间歇期废水量少, 主要是生活污水,CODcr是生产期的十分之一, pH 值变为微酸性。值得指出的是，现代啤酒厂常年生产不存在间歇期。 啤酒工业废水的来源与浓度见表2 表2 啤酒工业废水的来源与浓度 mg/L 工??序 序废水中CODcr 浓度排放方式 浸麦工序 500-800 间歇排放 糖化工序 20000-40000 间歇排放 发酵工序 2000-300 间歇排放 包装工序 400-800 连续排放 3.啤酒废水治理技术现状 根据啤酒废水可生化处理特点，好氧生物处理应用较为广泛。但啤酒废水有机负荷过高，好氧生物处理设备占地面积大等局限性，厌氧生物处理被进一步应用。厌氧生物处理其优点在于适用于高有机负荷废水，缺点在于出水需要处理，在处理过程中还需添加药剂。因此厌氧-好氧生物联合处理作为新兴技术出现，效果显著[6]。目前，国内外常用的好氧处理方法有活性污泥法，以及改进后的SBR法。生物氧化法也是常见的好氧生物处理法。国外普遍使用的啤酒废水处理工艺为传统活性污泥法、升流式流化床等。上世纪70年代出现的UASB反应器( Upflow Anaerobic Sludge