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UASB-接触氧化法处理啤酒工业废水的工艺设计——李云龙

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UASB-接触氧化法处理啤酒工业废水的工艺设计——李云龙

摘要：啤酒工业废水是啤酒生产过程中产生的一种高浓度有机废水，含有大量的悬浮物、有机物和氮、磷等营养物质。啤酒工业废水的处理对环境保护和水资源利用具有重要意义。本文针对啤酒工业废水的特点，采用UASB-接触氧化法对其进行处理，通过工艺设计、运行参数优化和效果评价，验证了该工艺在啤酒工业废水处理中的可行性和有效性。研究表明，UASB-接触氧化法能够有效去除啤酒工业废水中的有机物、氮、磷等污染物，出水水质达到排放标准。本文的研究成果为啤酒工业废水的处理提供了理论依据和实践指导。

啤酒工业废水是一种典型的有机废水，其处理问题一直是环保领域的研究热点。随着啤酒工业的快速发展，啤酒废水的排放量不断增加，对环境造成了严重污染。因此，研究啤酒工业废水的处理技术，对于保护环境、节约水资源具有重要意义。本文针对啤酒工业废水的特点，采用UASB-接触氧化法对其进行处理，旨在为啤酒工业废水的处理提供一种高效、经济、环保的解决方案。

一、1.啤酒工业废水处理现状及存在问题

1.1啤酒工业废水处理技术概述

啤酒工业废水处理技术的研究与实施是环境保护和可持续发展的重要环节。目前，啤酒工业废水处理技术主要分为物理法、化学法和生物法三大类。物理法主要包括沉淀、过滤、离心等过程，通过物理作用去除废水中的悬浮物和部分有机物。例如，在啤酒生产过程中，初沉池可以去除约60%的悬浮物，降低后续处理过程的负荷。化学法主要采用混凝、氧化还原等方法，通过化学反应改变废水中有害物质的性质，使其易于后续处理。例如，使用混凝剂可以使废水中的悬浮物和胶体颗粒聚集成较大的絮体，便于去除。

生物法是啤酒工业废水处理的核心技术，主要依靠微生物的代谢活动来降解有机物。生物处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两种。好氧生物处理主要利用好氧微生物在有氧条件下将有机物分解成二氧化碳和水，是啤酒工业废水处理中最常用的方法。据统计，好氧生物处理可以去除废水中约90%的有机物。厌氧生物处理则是在无氧条件下，通过厌氧微生物将有机物分解成甲烷、二氧化碳和水，具有处理速度快、剩余污泥量少等优点。例如，UASB（上流式厌氧污泥床）工艺在啤酒工业废水处理中的应用，其去除率可达到85%以上。

随着环保要求的不断提高，啤酒工业废水处理技术也在不断创新和发展。近年来，组合工艺、集成技术等新型处理方法逐渐受到关注。组合工艺如A/O（厌氧/好氧）工艺、A2/O（厌氧/缺氧/好氧）工艺等，通过将不同处理单元组合，实现协同处理，提高处理效果。集成技术如膜生物反应器（MBR）、高级氧化技术（AOP）等，通过引入新的技术手段，进一步提升处理效率和出水水质。例如，MBR技术结合了膜分离和生物处理的优点，可以有效去除废水中的难降解有机物和微生物，出水水质达到回用标准。

1.2当前啤酒工业废水处理技术存在的问题

(1)目前啤酒工业废水处理技术面临的主要问题之一是处理效率不高。虽然好氧和厌氧生物处理技术能够有效去除废水中的大部分有机物，但对于某些难降解有机物，如芳香族化合物、多环芳烃等，处理效果仍然不理想。此外，啤酒废水中氮、磷等营养物质的去除也存在一定困难，这可能导致处理后的水体富营养化，影响水生生态环境。例如，在一些啤酒生产企业，尽管采用了多种处理技术，但废水中仍含有较高浓度的有机物和氮磷，对周围水环境构成威胁。

(2)另一个问题是现有处理技术存在处理成本高、运行维护复杂等问题。好氧生物处理过程中，需要消耗大量的氧气，增加了能耗成本。厌氧处理过程中，需要严格控制温度和pH值，以保持微生物的活性，这也增加了操作难度和成本。此外，一些新型处理技术，如膜生物反应器（MBR），虽然处理效果好，但膜组件的更换和维护成本较高，限制了其在啤酒工业废水处理中的广泛应用。以某啤酒生产企业为例，其废水处理设施的年运行成本约为200万元，占企业总生产成本的5%。

(3)此外，现有啤酒工业废水处理技术还存在处理设施占地面积大、处理效果受季节性影响等问题。啤酒废水处理设施通常需要较大的占地面积，这限制了其在一些土地资源紧张地区的应用。同时，由于啤酒生产具有季节性特点，废水处理设施的处理能力往往难以满足高峰期的需求，导致处理效果不稳定。此外，在雨季等特殊时期，废水量增加，也可能导致处理设施超负荷运行，影响出水水质。针对这些问题，需要进一步优化废水处理工艺，提高处理效率和稳定性，降低运行成本，以适应啤酒工业的快速发展。

1.3UASB-接触氧化法在废水处理中的应用