污水的來源與特性分析
啤酒制做是以大麥和大米為主要原料，輔之以啤酒花和鮮酵母，經(jīng)較長時間的發(fā)酵釀造而成。生產(chǎn)過程是先將大麥制成麥芽。將麥芽粉碎與糊化的大米用溫水混合進行糖化，糖化結束后立即過濾，除去麥糟，麥汁經(jīng)煮沸定型后除去酒花糟，然后冷卻與澄清。澄清的麥汁冷卻至6.5-8.0℃，接種酵母，進行發(fā)酵。發(fā)酵分主發(fā)酵與后發(fā)酵，主發(fā)酵是將糖轉化成乙醇和二氧化碳；后發(fā)酵是將主酵嫩酒送至后發(fā)酵罐長期低溫貯藏，以完成殘?zhí)堑膠ui后發(fā)酵，澄清啤酒，促進成熟。經(jīng)后發(fā)酵的成熟酒，經(jīng)過濾或分離除去殘余酵母和蛋白質。過濾后的成品酒，即生啤酒；殺菌后的啤酒即熟啤酒。
啤酒廢水是屬于較高濃度的有機污染廢水，啤酒廠廢水的主要來源有：麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾洗滌水；發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌水、過濾洗滌水；灌裝過程的洗瓶、滅菌、破瓶啤酒；冷卻水和成品車間沖洗地面水；生產(chǎn)、生活區(qū)的生活污水。廢水呈黃褐色,主要含糖類、醇類有機物，其中在浸泡大麥過程中溶出戊糖、蔗糖、果膠、礦物鹽及外皮中的纖維素、蛋白朊、單寧、苦味質等，而其他車間的外排廢水除含糖類外，還含有多種氨基酸、醇、維生素、酵母菌、啤酒花、纖維素、麥糟等有機物和少量無機鹽類。因生產(chǎn)規(guī)模、設備和管理而異，一般啤酒生產(chǎn)廢水的化學需氧量（COD）為1000-2500mg/L左右，生化需氧量（BOD）為600-1500mg/L左右。
污水的特點可概括如下：
1、屬于較高濃度的有機污染廢水，無毒有害，主要污染物易于分解，具有良好的生物可降解性，適合厭氧生物處理；
2、排污點多，且多為間歇式排放，水質水量波動性大，存在事故沖擊；
3、啤酒污水是氮營養(yǎng)物（NH3）較低的污水，單純的好氧生化處理工藝常發(fā)生污泥膨脹，影響出水水質。適合采用厭氧生物處理解決缺氮的問題。
4、啤酒污水排放量具有非常大的季節(jié)不均勻性，往往造成旺季超負荷運行而使水質不易達標；而淡季必須采用滿負荷同樣裝置而使運行費偏高。適合采用厭氧生物處理和好氧接觸氧化工藝的工藝組合，因為操作的靈活性，可以很好的解決上述矛盾。
二、工藝流程的確定
根據(jù)對國內外啤酒行業(yè)廢水治理狀況的調查與研究，啤酒行業(yè)廢水治理主要采用以下幾種方法：(1)采用清潔生產(chǎn)工藝，比如：做好酒糟的預分離，既可以減少污水處理的負荷，又能回收酒糟，用作飼料，提高經(jīng)濟效益；如回收廢酵母泥制取調味品； (2)污水綜合利用，例如污水處理后用于污泥脫水機濾布沖洗、鍋爐房沖渣用水、沖洗地面和綠化，節(jié)省資源，減少水資源浪費。 (3)在以上兩種方法采用的前提下，進行廢水的綜合處理。
上個世紀八十年代以來，國內外對啤酒廢水處理進行了大量的實驗、研究和生產(chǎn)性應用，有相當成效。如在國外，由荷蘭Lettinga教授研究開發(fā)的EGSB（上升式厭氧污泥床）技術、由丹麥Kruger開發(fā)應用的氧化溝技術等。在國內，對EGSB、水解酸化工藝、接觸氧化工藝、SBR工藝、CASS工藝等諸多技術進行了生產(chǎn)應用，積累了經(jīng)驗。
對于啤酒廢水來講，目前國內處理方法主要有兩大類，即物化法和生化法。物化處理主要在于廢水中雜質、懸浮物的去除，方法有格柵、水力篩、轉篩、沉淀、混凝沉淀或氣浮、超濾、電解等。主要是利用向水中投加藥劑，通過絮凝、沉淀達到去除污染物的目的；生化處理主要根據(jù)廢水水質的不同，確定采用單一好氧或厭氧與好氧相結合的方法，其中好氧處理有好氧塘、活性污泥法、接觸氧化法、生物濾池、生物轉盤、Captor法等多種形式，而厭氧處理主要有厭氧塘、厭氧濾池、普通厭氧池、厭氧接觸反應器、UASB、EGSB等。依靠微生物自身的代謝能力，將水中的污染物zui終氧化分解為CO2和水，達到清潔水質的目的。
根據(jù)對國內外啤酒污水處理技術工藝的分析，首先排除采用單一物化處理的方法。主要原因在于：一是單一物化方法處理的運行費用高，單位污水運行費用高達1.5-4.5元/噸水以上；二是單一物化方法處理中產(chǎn)生的污泥量大，占廢水水量的25～30%，而且該種污泥脫水性能差，基本不能進行污泥脫水，從而給實際運行帶來了極大的困難。生化法由于依賴于微生物，故只需提供微生物所需要的生存環(huán)境及條件，如曝氣供氧，故運行費用只為基本的動力消耗，而污水的厭氧處理在消除污染的同時還可以帶來一定的沼氣收益，帶來經(jīng)濟效益。
根據(jù)對國內某啤酒有限公司啤酒生產(chǎn)廢水的水質分析結果，其可生化性BOD5/COD大于0.6，可生化性好，中等濃度，營養(yǎng)配比平衡，非常適于進行生化處理的無毒有機廢水；加之啤酒廢水隨季節(jié)和晝夜變化水質變化較大，負荷沖擊較強；并且廢水的溫度在30～40℃，屬準中溫和中溫廢水，加之項目所在地常年氣溫較高，故應采用以厭氧生物處理為主的廢水治理工藝。并且考慮到國內外啤酒污水治理的實際工程經(jīng)驗，決定采用厭氧＋好氧生物處理工藝。
經(jīng)過各種工藝對比，推薦 EGSB厭氧-好氧污水處理技術為推薦方案， EGSB厭氧-好氧污水處理技術已經(jīng)在一些工業(yè)污水處理工程應用，處理效果顯著。
采用以上的組合具有以下優(yōu)點：
1、厭氧系統(tǒng)有機負荷高，對比同等廢水COD去除率較好；
2、厭氧系統(tǒng)抗沖擊負荷能力強；
3、厭氧系統(tǒng)容積產(chǎn)氣率高，能耗很低；
4、整個系統(tǒng)完全自控，設置自動防酸化保護系統(tǒng)，不會出現(xiàn)酸化現(xiàn)象；
5、厭氧系統(tǒng)占地小，為其它厭氧系統(tǒng)的40％左右；
6、好氧系統(tǒng)采用膜法生物處理工藝，微生物菌群豐富，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，利用基質能力強，出水水質較好，且系統(tǒng)啟動容易；
7、生物填料對氣泡的二次切割作用，氧的利用率高；
8、好氧系統(tǒng)自動控制，管理容易；
9、由于生物填料的作用，好氧系統(tǒng)不易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。
根據(jù)提供的廢水水質資料，確定采用格柵除去大的漂浮物，如瓶蓋、樹枝、塑料袋、手套等；再用細密的機械轉篩攔截麥皮、麥根、糖化糟、廢酒花、破碎顆粒等小的雜物；由于啤酒廢水pH值在5-12之間變化，故在廢水進入?yún)捬跸到y(tǒng)前不需要對廢水的PH值進行調整。由于啤酒污水中N、P等營養(yǎng)充足平衡，不需設置N、P營養(yǎng)源投加系統(tǒng)。
根據(jù)工程經(jīng)驗，由于啤酒廢水排放過程中有時會事故性排放洗瓶廢水，洗瓶廢水的堿性很強，pH在10以上，如果將此廢水直接進入生化處理系統(tǒng)將嚴重的抑制微生物，從而使處理系統(tǒng)無法正常運行達標。故必須設置事故池，以消除事故廢水對系統(tǒng)的影響。可根據(jù)調節(jié)池在線PH計的監(jiān)測結果，考慮將其泵入事故調節(jié)池中，然后在緩慢加回調節(jié)池即可。污水zui后進入?yún)捬酰醚跎锾幚硐到y(tǒng)中達到污染物的進一步去除。經(jīng)過好氧處理后廢水可以達到《啤酒工業(yè)污染物排放標準》（GB19821-2005）中啤酒企業(yè)排放標準的水質要求。
為達到《污水再生利用工程設計規(guī)范：城鎮(zhèn)雜用水水質控制指標》（GB50335-2002）中的嚴格要求，需在好氧生化處理工藝后設置深度處理工藝。
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