啤酒废水处理工程设计

啤酒废水处理工程设计

第1章绪论

1.1 课题背景

1.1.1 啤酒废水特点

啤酒生产废水的特点是水量大，无毒有害，属中高浓度有机废水。排放的啤酒废水超标项目主要是COD、BOD、SS、pH值四项。我国啤酒厂废水水质其COD含量大多在1000-2500mg/L之间，BOD含量在500-1500mg/L之间，具有较高的生物可降解性。

废水水质在不同季节也有一定各差别，尤其是处于高峰流量时的啤酒废水，其有机物的含量也处于高峰。一般的说，每生产成品水1t排放COD污染物约25kg，BOD污染物15kg，悬浮固体15kg。

废水排放量大，一般夏季生产量大于冬季，水量也因此变化，甚至每周也有水量的变化。有的工厂啤酒生产每周七天日夜连续运行，但瓶装工序在周末停止两天。因此，到周一时废水排放出现高峰。

1.1.2 啤酒废水危害

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,排入水体要消耗大量的溶解氧,对水体环境造成严重危害。啤酒废水的水质和水量在不同季节有一定差别,处于高峰流量时的啤酒废水,有机物含量也处于高峰。

1.1.3 啤酒废水处理意义

随着我国啤酒工业的迅速发展，啤酒工业废水的排放量也相应增加，污染程度加重。据统计，每生产100t啤酒所排出的废水其BOD值(生物需氧量：废水在20℃下5d内利用微生物分解有机物所需的含氧量)相当于14000人的生活污水BOD值，其SS值(悬浮固体物：飘浮在废水表面和悬浮在废水中的固体)相当于8000人的生活污水SS值。因此啤酒厂废水处理

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亦当同步发展，才能保证经济效益、环境效益和社会效益三者的统一。结合我国企业的实际情况对啤酒废水的治理技术进行分析探讨，研究先进合理的治理工艺在当前具有普遍的现实意义。

1.2 啤酒废水的处理工艺

根据国内外啤酒生产工艺比较最终选择厌氧与好氧相结合的工艺，厌氧选择用UASB，好氧选择CASS。啤酒废水中所含的污染物质主要是有机污染物，其可生化性比较好，一般均宜于采用生物处理方法进行处理，以往常用的处理方法是好氧生物处理方法。今年来由于厌氧处理生物技术的发展，厌氧生物处理技术也逐渐在啤酒废水处理中推广应用。考虑到基建投资、运行管理费用、出水水质要求、操作管理难易、占地面积大小等多种因素，决定此方案采用CASS法。

CASS法其反应池由预反应区和主反应区组成，因此，对难降解有机物的去除效果更好。进水过程是连续的，因此单个池子可独立运行；而SBR

进水过程是间歇的，应用中一般要2个或2个以上池子交替使用。排水是由可升降的堰式滗水器完成的，随水面逐渐下降，均匀将处理后的清水排出，最大限度降低了排水时水流对底部沉淀污泥的扰动。CASS法每个周期的排水量一般不超过池内总水量的1/3，而SBR则为3/4，所以，CASS法比SBR 法的抗冲击能力更好。

与传统活性污泥法相比，CASS法的优点是：建设费用低：省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可节省10-25%。工艺流程短，占地面积少：污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS曝气池、污泥池，而没有初次沉淀池、二次沉淀池，布局紧凑，占地面积可减少20-35%。运转费用省：由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧的浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10-25%。有机物去除率高，出水水质好：根据研究结果和工程应用情况，通过合理的设计和良好的管理，对城市污水，进水COD为400mg/L时，出水小于30mg/L以下。对可生物降解的工业废水，即使进水COD高达3000mg/L，出水仍能达到50mg/L左右。对一般的生物处

理工艺，很难达到这样好的水质。所以，对CASS工艺，二级处理的投资，可达到三级处理的水质。管理简单，运行可靠：污水处理厂设备种类和数量较少，控制系统比较简单，工艺本身决定了不发生污泥膨胀。所以，系统管理简单，运行可靠。污泥产量低，污泥性质稳定。具有脱氮除磷功能。无异味。

CASS工艺特点设备安装简便，施工周期短，具有较好的耐水、防腐能力，设备使用寿命长；对原水的水质水量的变化有较强的适应能力，处理效果稳定，出水水质好；处理工艺在国内外处于先进水平，设备自动化程度高，可用微机进行操作和控制；整个工艺运转操作较为简单，维修方便；投资较省，处理成本低，工艺有推广应用价值。

1.3 课题国内外现状

1.3.1 我国啤酒废水主要处理工艺

由于啤酒废水的水量较大，水中污染物浓度高，性质接近于生活污水，可生化性良好，所以目前国内多数企业均主要采用生化法处理啤酒废水，其又可以大致分为好氧生物处理法及厌氧生物处理法

1．1 好氧生物处理

好氧生物处理是指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，其产物有二氧化碳、水及能量。但由于此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。其中包括活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、膜一生物反应器

1．2 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。

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1.3.2研究主要成果

啤酒废水处理受到关注，并日益向着节资、节能、节地、高效、回收利用有用物质的方向发展，使得废水处理对于每个啤酒生产厂家来说都变得切实可行。许为义设计用生态工程系统（EES）对啤酒废水处理利用时，实现了啤酒废水负价值被动处理转变为正价值的资源化、生态化与经济化的利用目标。郑爱榕等应用PSB 和螺旋藻研究了啤酒废水的净化和利用，试验表明不仅能高效的处理啤酒废水且能回收数量可观的含高蛋白的螺旋藻。满春生等应用啤酒废水培养单细胞蛋白（SCP）获得了丰富的含高蛋白的营养物。高玉荣等在研究啤酒废水生物净化时，最后得到大量鱼虾和其他动物的优质饵料生物－大型蚤藻。

1.3.2发展趋势：

尽管目前污水处理技术众多, 但其发展目标是一致的, 即以发展绿色技术、实现资源可持续开发利用和生态安全为目标。根据国内外研究动向, 啤酒废水处理技术发展趋势将表现在以下几个方面:

(1) 引入清洁生产的概念, 从改进生产工艺入手, 降低污染物的产生和排放, 可对环境起到标本兼治的目的。

(2) 充分利用新技术对现有的啤酒废水处理工艺进行因地制宜的技术改造, 采用高效节能的生物反应器。

(3) 实行污水规模化集中处理, 可免除重复性设备投资, 易于采用新技术。

(4) 啤酒废水中含有多种有用物质, 在处理前应尽量回收有用的固体物质, 经加工后作饲料添加剂或药品, 在处理时应多考虑变废为宝, 提高经济效益。

(5) 针对啤酒废水中有机物含量高、生物降解性差的特点, 同时考虑能源紧张的形势, 主要采用厌氧2好氧联合技术, 并将产生的污泥干化后作肥料使用。

(6) 当前全球水资源紧张已成为世界关注的焦点, 而啤酒废水有害无毒,如能将其净化后回收利用, 可达到节约水资源的目的。