啤酒废水处理工艺概述(共9页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘要八十年代以来,我国啤酒工业得到迅速发展。1988年全国有啤酒厂800多家,年产啤酒663万t,位居世界第三;到1998年啤酒厂达到1000多家,年产啤酒1987万t,成为世界第二啤酒生产大国。随着人民生活水平的提高,我国啤酒消费量急剧增大,从1996年至2001年,全国啤酒总产量分别为1631.76万吨,1866.53万吨、1987.61万吨、2088.40万吨、2231.32万吨和2274万吨,年平均增长速度约7%,预计到2006年全国啤酒总产量达2600万吨,超过美国,居世界第一位。 本文首先对啤酒废水的来源分类、废水水质特征进行了介绍,并介绍了目前国内外对啤
2、酒废水处理的工艺,同时也对各类处理工艺辅以实例,最后对国内外研究趋势作简单的总结1 前言 随着经济的发展,在啤酒产量大幅提升的同时问题也随着而来,我国啤酒厂的吨酒耗水量较大,据统计,生产It啤酒产生废水为1030t(因不同企业不同酒类而有所不同),废水排放量接近于耗水量的90%若单以2001年,每吨啤酒耗水20吨计算,当年共排放废水量约4.1亿吨,可见啤酒行业排放废水量之巨大。啤酒废水含有较高浓度的有机物,如未经处理直接排入自然水体后,在自然降解的过程中使水中的微生物大量繁殖,从而消耗了自然水体中的溶解氧,造成水体缺氧,最终导致水质发黑变臭,严重污染环境。 2 啤酒生产废水来源、分类及特征 图
3、2-1啤酒生产工艺流程以及废水排放源2.1啤酒企业的废水主要来源麦芽生产过程中的洗麦、浸麦、发芽降温和各种洗涤水;糖化过程的糖化、过滤和洗涤水;发酵过程的发酵罐和过滤器洗涤水;罐装过程洗瓶、灭菌及破瓶啤酒;冷却水和成品车问洗涤水2.2啤酒废水的分类按有机物含量划分,啤酒废水可分为三类清洁废水:冷冻机、麦汁、发酵等的冷却水及洗瓶机的冲洗水等,是可以回收利用的清洁水; 清洗废水:生产装置的清洗水、发酵车间的漂洗酵母水、灌装车间的洗瓶水等,含有不定量的有机物和无机物; 含渣废水:灌装车间的有机废水以及无机物废水; 按生产工序划分,啤酒废水可分为三类:冷却水,约占总水量的70%,可再利用的清洁水;酉良
4、造测洗废水:约占总量的5%6%,属高浓度有机废水;洗瓶“冲洗”杀菌水:约占总量的20 %2.3啤酒废水的水质特征 啤酒工业废水的具体特征有以下5点: 啤酒工业耗水量大,并且随生产工艺、生产水平等有差异; 啤酒废水的来源具有复杂性以及多样性的特点; 排放的水量大,有机物浓度高,色度较深,悬浮固体含量高,水质变化较大。 废水的pH, CODcr, BOD5:较为稳定,BOD5/COD值较高,可生化性较好。 啤酒废水中有机物的浓度较高,虽然无毒,但排入水体要消耗大量的溶解氧,对水体环境将造成严重危害3 啤酒废水的处理工艺3.1 国内外啤酒废水处理技术进展 目前,国内外啤酒废水的处理工艺,都是以生化法
5、为中心的处理系统。与普通物化法、化学法相比较,生化处理法具有处理工艺成熟、处理效率高、处理成本低等优点。因此在啤酒废水的处理工艺中,生化处理得到了广泛的应用。 随着科学技术的发展,人们在实际处理过程中对生物处理法、生物膜法、活性污泥法、好氧法、厌氧法、厌氧一好氧相结合法以及接触氧化法等各处理方法进行优化组合,以达到对啤酒废水的最佳处理效果。目前厌氧与好氧工艺在啤酒废水处理上的运用较为广泛,但随着经济的发展,人们更提倡低成本高效益的工艺因此也出现了菌藻共生系统。3.2好氧生物处理 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
6、水中)。这类方法没有考虑到废水中有机物的利用问题,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。 活性污泥法活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多、运行最可靠的方法,具有投资省、处理效果好等优点1(记得写在右上角)。该处理工艺的主要部分是曝气池和沉淀池,废水进入曝气池后,与活性污泥(含大量好氧微生物)混合,在人工充氧的条件下,活性污泥吸附并氧化分解废水中的有机物,而污泥和水的分离则由沉淀池来完成。我国的珠江啤酒厂、广州啤酒厂、烟台啤酒厂、上海益民啤酒厂、武汉西湖啤酒厂和长春啤酒厂等厂家均采用此法处理啤酒废水。据报道,进水CODcr为10001500mg
7、/L,出水CODcr可降至40100mg/L,去除率为90%一96%。活性污泥法处理啤酒废水的缺点是动力消耗大,处理中常出现污泥膨胀。序批式活性污泥法(SBR)通过间歇曝气可以使动力耗费显著降低,同时,废水处理时间也短于普通活性污泥法。SBR法是一种改进型的活性污泥法,与其他活性污泥法相比,SBR法没有设置二沉池和污泥回流设备,布置更为紧凑,占地面积少,基建及运行费用较低,不易发生污泥膨胀问题,耐冲击负荷,处理效果稳定。采用此法处理啤酒废水,COD的去除率可达90%,出水COD <100mg/L,符合国家规定排放标准。例如,珠江啤酒厂引进比利时SBR专利技术,废水处理时间仅需1920h,
8、比普通活性污泥法缩短1011 h CODcr的去除率也在96%以上。扬州啤酒厂和三明市大田啤酒厂采用SBR技术处理啤酒废水,也收到了同样的效果234CASS反应池CASS是一种循环式活性污泥法,CASS反应池的运行一般包括三个部分:进水、曝气、回流阶段;沉淀阶段;潍水、排泥阶段。周期为412h,根据需要设计,反应池一般用隔墙分隔成三个区:生物选择区、预反应区、主反应区。生物选择区曝气,类似于SBR法中的限制性曝气阶段。在该区内,回流污泥中的微生物大量吸收有机物,能较迅速有效地降低废水中有机物浓度;预反应区采取半限制性曝气,DO保持在0. 5 mg/L左右,使该区存在着反硝化进程的可能;主反应区
9、进行强制鼓风曝气,有机物及氨氮得到生化与硝化。安徽省某啤酒厂,采用CASS法,即循环式活性污泥法,出水可达标。内蒙古呼伦贝尔盟海拉尔市某啤酒厂的生产实践表明:即便在低温条件下也能顺利地进行污泥的培养和驯化且可使出水满足国家排放标准要求。 生物膜法 与活性污泥法不同,生物膜法是在处理池内加入软性填料,利用固着生长于填料表面的微生物对废水进行处理,最大优点是不会出现污泥膨胀的问题,且具有运转管理方便,剩余污泥量较少等优点。因而,生物膜法在啤酒废水处理工程中,尤其在处理一般规模的场合下,已受到很多厂家的欢迎并予以采用。生物接触氧化池和生物转盘是这类方法的代表,在啤酒废水治理中均被采用,主要是降低啤酒
10、废水中的BOD5。国内采用生物接触氧化法处理啤酒废水的啤酒厂有青岛啤酒厂、抚顺啤酒厂、房山啤酒厂等。废水COD为10001200mg/L处理后出水COD为100mg/L,去除率达90%92%。生物接触氧化法在国内应用很广,其主要优点是处理能力大,无污泥膨胀,运行管理方便等,但处理效果一般不及活性污泥法,建筑费用亦较高。采用生物转盘的工厂有杭州啤酒厂、上海华光啤酒厂等,进水COD为15OOmg/L,处理后出水COD为30150mg/L,去除率90%98%。生物转盘法是较早用来处理啤酒废水的方法,它的优点是处理效果比较稳定,运行费用低,动力消耗低,耐冲击负荷,无污泥膨胀等,但前期基建投资高,受气温
11、变化影响大,不适合于气温偏低的地区使用。 深井曝气法为了提高曝气过程中氧的利用率,节省能耗,加拿大安大略省的巴利啤酒厂、我国的上海啤酒厂和北京五星啤酒厂均采用深井曝气法(超深水曝气)处理啤酒废水。深井曝气实际上是以地下深井作为曝气池的活性污泥法,曝气池由下降管以及上升管组成,将废水和污泥引入下降管,在井内循环,空气注入下降管或同时注入两管中,混合液则由上升管排至固液分离装置,即废水循环是靠上升管和下降管的静水压力差进行的。其优点是:占地面积少,效能高,对氧的利用率大,无恶臭产生等,据测定,当进水BOD5浓度为2400mg/L时,出水浓度可降为5Omg/L,去除率高达97.92%。当然,深井曝气
12、也有不足之处,如施工难度大,造价高,防渗漏技术不过关等。 好氧生物处理还有氧化塘法和膜一生物反应器(MBR ),其中MBR是90年代兴起的一种废水生化处理的新技术,它是用膜组件替代传统二沉池进行固液分离的一种新型高效废水处理技术,与传统的活性污泥法相比,膜一生物反应器具有污染物去除效率高、出水水质稳定、装置容积负荷大、设备占地面积小、传氧效率高、污泥产量低、操作运行简便等优点。 目前国内由于对膜一生物反应器的研究起步较晚,尚无实际应用的例子。3.3厌氧生物处理 传统的厌氧发酵工艺需要较高的温度、较长的停留时间,且处理效能低。20世纪60年代末以来世界上先后出现了厌氧滤池(AF )、升流式厌氧污
13、泥床反应器(UASB ),两相厌氧消化(TPAD)等工艺,以其较高的容积负荷率和较短的水力停留时间受到人们的关注,被称为第二代厌氧反应器。经过实践证明,这类反应器完全适用于处理啤酒废水,而且厌氧消化工艺相似于啤酒酿造、发酵生产工艺,很容易被啤酒厂家所掌握。 与好氧生物处理相比,厌氧生物处理的优点有:动力消耗低、剩余污泥量少、处理设备较便宜、能降解某些好氧处理难于降解的物质。其缺点分别是:厌氧污泥增殖缓慢、出水水质差、操作控制复杂以及废水浓度较低时产生的CH;回收价值小等。 厌氧生物处理是在无氧条件下,靠厌氧细菌的作用分解有机物。它适用于高浓度有机废水(CODcr > 2000mg/L,
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