啤酒废水处理方案

醉清风

一：啤酒废水的来源及特点

啤酒是以大麦和水为主要原料，大米或谷物、酒花为辅料，经过糖化和发酵制成的富含营养物质和CO2的饮料酒，酒精含量为3%-6%。啤酒生产中主要利用粮食中的淀粉，而大部分蛋白质等其他物质则残留在麦糟及凝固物中，同时还排出酵母等副产物。啤酒行业是耗水量较大的行业，虽然各企业间有较大差别，一般说来每生产1t啤酒的耗水量为10-50t。

啤酒的酿造方法随啤酒的种类不同而异，但是大致可分为制麦芽、糖化、发酵、洗瓶及灌装等主要工序，其工艺流程如图所示

图一 啤酒生产工艺流程

啤酒废水主要来自麦芽车间（浸麦废水）、糖化车间（糖化，过滤洗涤废水）、发酵车间（发酵罐洗涤，过滤洗涤废水）、灌装车间（洗瓶，灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒）以及生产用冷却废水等。

啤酒工业废水主要含糖类、醇类等有机物，有机物浓度较高，虽然无毒，但易于腐败，排入差别，处于高峰流量时的啤酒废水，有机物含量也处于高峰。

二：啤酒废水的处理方法

鉴于啤酒废水具有良好的生物可降解性，处理方法主要以生物法为主。由于废水中含有大量的悬浮物，进入生物处理单元之前需要进行预处理。目前，啤酒废水的生物处理技术主要有接触氧化法、SBR法、厌氧-好氧联合处理技术等。

1、             接触氧化法

接触氧化法是20世纪80年代国内处理啤酒废水的主要工艺，由于进水的COD浓度高，一般采用两级接触氧化工艺。采用接触氧化法可以防止高糖含量废水引起污泥膨胀的现象，并且不用投配N、P营养和污泥回流。

2、             SBR法

SBR法运行方式灵活，可以根据水质水量的变化调整一个周期的各个工段的运行时间。由于整个处理过程中缺氧、充氧交替发生，限制了丝状菌过度繁殖，同时采用限制曝气方式，增大反应过程中的传质梯度，故处理效果较为理想。

3、             酸化-SBR工艺

这种方法在处理啤酒废水时，厌氧反应放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段，将反应控制在酸化阶段，故水解池体积小，不需要收集产生的沼气，简化了构造，降低了造价，便于维护，且产生的剩余污泥量少。同时，经水解反应后溶解性COD比例有所增加，有利于微生物对基质的摄取，为后续好氧生物处理创造更为有利的条件。酸化-SBR法处理高浓度啤酒废水效果比较理想，去除率可以达到95%以上，最高可达99%。酸化-SBR法处理中高浓度啤酒废水时，前置酸化工艺的运行至关重要，酸化效果的好坏直接影响SBR反应器的处理效果，而有机物的去除主要集中在SBR反应器中。酸化-SBR法处理啤酒废水受进水碱度和反应温度的影响，最佳温度是24℃  ，最佳碱度范围是500-750mg/L。

4、             UASB-好氧接触氧化工艺

上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好，有效地降低了好氧生化单元的处理负荷和运行能耗。好氧接触氧化对废水中SS和COD均有较高的去除率，这是因为废水经过厌氧处理后仍含有许多易生物降解的有机物。上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池想串联的啤酒废水处理工艺具有处理效率高、运行稳定、能耗低、容易调试和易于重新启动等特点。整个工艺对COD的去除率可达95%以上，对悬浮物的去除率可达97%以上。

5、             内循环UASB反应器+氧化沟工艺

UASB反应器的出水水质一般都比较稳定，通过内循环回流能提高UASB反应器对进水水温、pH值和COD浓度的适应能力。后续的氧化沟可以得到优良的出水水质，因此这一组合工艺适合对处理出水水质要求高的场合。此外，内循环UASB反应器可根据啤酒生产的季节性、水质和水量的变化情况实时调整运行参数，能进一步降低运行费用。

三、啤酒废水处理工程实例

（一）工程概况

某啤酒公司以大麦和大米为主要原料，辅以啤酒花和鲜酵母制造啤酒，年产啤酒10万吨。废水处理工程的设计规模为3500m³/d  ,合146 m³/h。

（二）处理工艺

1.生产工艺及水质

该企业的啤酒生产工艺如图3-2-5所示。废水主要来源有糖化车间的糖化、过滤洗涤水；发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤水；罐装过程洗瓶、灭菌及破瓶啤酒；冷却水和成品车间洗涤水等。

设计进水水质为：COD=2500mg/L,BOD=1800 mg/L,SS=400 mg/L。

由于处理后的出水最终排放的去向是城市污水管道，因此执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级（新扩改）标准，即COD<100mg/L,BOD<20 mg/L,SS<20 mg/L。

2.处理工艺

图二 本工程啤酒生产工艺流程

本工程废水属中高浓度有机废水，可生化性好，适合采用生化处理。通过工艺的选择比较，设计中采用了厌氧UASB和好氧SBR的组合工艺。

针对废水悬浮物较多的特点，采用格栅和固液分离机两级预处理进行去除，避免对后续UASB的影响。

3、工艺流程

本工程工艺流程如图三所示。废水先经细格栅去除杂物后，经固液分离机去除麦麸等大颗粒悬浮物，后进入集水井，由潜污泵提升进入调节池，调节水量水质后经过二次提升进入UASB反应器。UASB反应器处理后的出水进入好氧SBR曝气池。处理后达标排放。设计中UASB前设有酸碱调节设施。曝气池产生的剩余污泥重力排入调节池，由调节池提升进入厌氧池。从厌氧UASB池排除的剩余污泥进入污泥浓缩池，经浓缩后由带式污泥脱水机进行脱水处理。浓缩池的上清液和脱水机房清液流回集水井。脱水后的污泥外运填埋或经堆肥等处理后制成生物有机肥。

4、主要设计参数

（1）进水格栅和固液分离机   设一道细格栅，栅条间隙5mm。固液分离机采用转筒式，带自动冲洗装置。分离出的固体废弃物可以同生活垃圾一同处理。

（2）集水井和调节池  集水井设有2台潜污泵提升废水进入调节池。调节池内设有提升泵组，将废水提升进入UASB反应器。调节池HRT=8h。有效容积1170m³ ，结构尺寸22.0mX12.0mX5.0m。

（3）UASB反应器  有机负荷5.5kgCOD/(m³·d),有效容积1580m³，，数量2座，单池尺寸13.75m×5.65m，有效水深5.3m。设计去除效率 COD85%、BOD85%、SS50%。

（4）SBR反应器  污泥负荷0.25kgCOD/(m³·d)，有效容积1735m³，数量2座，单池尺寸18.33m×4.65m, 有效水深4.2m。选用膜片微孔曝气管300根，单管长2.2m。

图三 UASB-SBR处理工艺流程图

（5）鼓风机  SBR曝气的气水比10:1。风机选用SSR150型3台，2用1备。单台流量 13.50m³/min, 功率18.5Kw。

（6）污泥处理系统  污泥处理系统包括浓缩池，污泥脱水机和加药系统等。湿污泥产量140m³/d。污泥浓缩池停留时间18h,有效容积105m³结构尺寸：6.0m×6.88m , 有效水深6.38m.脱水机房选用带式压滤脱水机1台，带宽1m。

（三）工程实际

1.平面设计

图4 啤酒废水处理工艺平面设计

2.高程设计

略

（四）技术经理指标

本项目总体投资600万元。运行电耗0.33（kW·h）/m³废水，直接运行费用为0.35元/m³废水。