《啤酒工業(yè)廢水處理》PPT課件

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1、啤 酒 工 業(yè) 廢 水 處 理（ Beer Industrial wastewater treatment ） n n 啤 酒 是 世 界 通 用 性 飲 料 ， 它 以 優(yōu) 質(zhì) 大 麥 芽 為 主 要 原 料 ，啤 酒 花 為 香 料 ， 經(jīng) 過(guò) 制 麥 芽 、 糖 化 、 發(fā) 酵 等 工 序 制 成的 富 含 營(yíng) 養(yǎng) 物 質(zhì) 和 二 氧 化 碳 的 釀 造 酒 。 酒 精 含 量 為 3 一 6 (體 積 分 數(shù) )。 有 酒 花 香 和 爽 口 的 苦 味 ， 深 受 消費(fèi) 者 歡 迎 ， 消 費(fèi) 量 大 ， 是 世 界 產(chǎn) 量 最 大 的 酒 種 。 n 我 國(guó) 的 啤 酒 行 業(yè) 是

2、 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 的 重 要 產(chǎn) 業(yè) ，發(fā) 展 迅 速 ， 啤 酒 產(chǎn) 量 較 過(guò) 去 有 了 大 幅 度 提 高 ，我 國(guó) 已 成 為 世 界 五 大 啤 酒 生 產(chǎn) 國(guó) 之 一 。 隨 著 改革 開(kāi) 放 和 人 民 生 活 水 乎 的 不 斷 提 高 ， 1990年 、1996年 、 1998年 全 國(guó) 啤 酒 產(chǎn) 量 分 別 達(dá) 到 690萬(wàn)t、 1682萬(wàn) t、 1987萬(wàn) t。n 截 止 2006年 12月 底 ， 全 行 業(yè) 規(guī) 模 以 上 企 業(yè) 數(shù)量 為 580家 ， 遍 布 各 省 、 市 、 自 治 區(qū) ， 以 山 東 、浙 江 兩 省 產(chǎn) 量 最 大 ， 浙 江 省 企

3、業(yè) 數(shù) 最 多 。 n 啤 酒 生 產(chǎn) 的 主 要 原 料 大 麥 ， 每 年 約 稍 耗200多 萬(wàn) t。 還 應(yīng) 指 出 的 是 ， 啤 酒 生 產(chǎn) 主 要 利 用糧 食 (大 麥 、 大 米 )中 的 淀 粉 ， 大 部 分 蛋 白 質(zhì) 等留 在 麥 糟 及 凝 固 物 中 ， 同 時(shí) 排 出 酵 母 副 產(chǎn) 物 ，合 理 利 用 這 些 副 產(chǎn) 物 是 節(jié) 糧 、 減 少 污 染 物 排 放的 重 要 措 施 。n 該 行 業(yè) 還 是 耗 水 量 較 大 的 行 業(yè) ， 各 企 業(yè) 間相 差 較 大 ， 每 生 產(chǎn) 1t啤 酒 耗 水 量 從 10t到 50t 。以 生 產(chǎn) 每 噸 啤

4、 酒 產(chǎn) 生 20m3廢 水 計(jì) 算 ， 我 國(guó) 啤酒 工 業(yè) 排 放 的 廢 水 量 每 年 達(dá) 4.0億 m3， 而 我 國(guó)多 數(shù) 啤 酒 廠 綜 合 利 用 和 廢 水 治 理 情 況 不 理 想 ，給 環(huán) 境 造 成 嚴(yán) 重 污 染 。 第 一 節(jié) 啤 酒 生 產(chǎn) 工 藝n 一 、 啤 酒 生 產(chǎn) 的 原 輔 料 和 生 產(chǎn) 用 水n 二 、 啤 酒 生 產(chǎn) 工 藝 一 、 啤 酒 生 產(chǎn) 的 原 輔 料 和 生 產(chǎn) 用 水n 釀 造 啤 酒 的 主 要 原 料 是 大 麥 、 水 和 酒 花 。為 降 低 生 產(chǎn) 成 本 ， 提 高 出 酒 率 ， 改 善 啤 酒 風(fēng) 味和 色 澤

5、， 增 強(qiáng) 啤 酒 的 保 存 性 ， 在 糖 化 操 作 時(shí) ，常 用 大 米 、 大 麥 、 玉 米 和 蔗 糖 等 中 的 一 種 來(lái) 代替 部 分 麥 芽 。 在 我 國(guó) 一 般 都 用 大 米 作 輔 料 ， 而歐 美 國(guó) 家 較 普 遍 使 用 玉 米 。 n 1 大 麥n 選 擇 大 麥 作 為 生 產(chǎn) 啤 酒 的 主 要 原 科 ， 其 原因 是 大 麥 在 世 界 上 的 種 植 面 積 極 廣 ， 而 且 發(fā) 芽能 力 強(qiáng) ， 價(jià) 格 較 便 宜 ； 大 麥 經(jīng) 發(fā) 芽 、 干 燥 后 制成 的 干 大 麥 芽 ， 內(nèi) 含 各 種 水 解 酶 酶 源 和 豐 富 的可 浸

6、出 物 ， 因 此 ， 能 較 容 易 制 備 到 符 合 啤 酒 發(fā)酵 用 的 麥 芽 汁 。 大 麥 的 谷 皮 是 很 好 的 麥 芽 汁 過(guò)濾 介 質(zhì) 。 n 麥 芒 很 長(zhǎng) ， 和 麥 穗 的 長(zhǎng)度 差 不 多 ， 小 麥 的 芒 相對(duì) 來(lái) 說(shuō) 要 短 ， 大 麥 的 外殼 很 難 剝 下 來(lái) ， 小 麥 的外 殼 在 脫 粒 時(shí) 已 經(jīng) 掉 了 ，大 麥 粒 兩 頭 較 尖 、 較 細(xì)長(zhǎng) 。 小 麥 粒 兩 頭 較 園 、較 短 、 較 園 潤(rùn) 。 n 2 大 米n 大 米 作 為 輔 料 ， 主 要 是 為 啤 酒 釀 造 提 供 淀 粉來(lái) 源 一 般 大 米 用 量 為 大 麥

7、 質(zhì) 量 的 25 一 45 。大 米 淀 粉 含 量 比 大 麥 、 玉 米 高 出 10 一 20 ， 而蛋 白 質(zhì) 含 量 低 于 兩 者 3 左 右 ， 為 6 一 9 。 因此 ， 用 大 米 代 替 部 分 麥 芽 ， 既 可 提 高 出 酒 率 ， 又對(duì) 改 善 啤 酒 風(fēng) 味 有 利 。 n n 3 玉 米n 歐 美 國(guó) 家 較 普 遍 用 玉 米 作 為 輔 助 原 料 。 玉米 所 含 的 蛋 白 質(zhì) 、 纖 維 素 比 大 米 多 ， 特 別 是 脂肪 含 量 高 出 大 米 好 幾 倍 ， 而 淀 粉 的 含 量 比 大 米少 10 左 右 ， 但 比 大 麥 略 多

8、。 n 4 酒 花n 酒 花 又 稱 蛇 麻 花 、 啤 酒 花 等 ， 它 是 雌 雄 異株 ， 用 于 啤 酒 發(fā) 酵 的 是 成 熟 的 雌 花 。 酒 花 在 啤酒 中 的 作 用 是 ： 賦 予 啤 酒 香 味 和 爽 口 苦 味 ； 提高 啤 酒 泡 沫 的 持 久 性 ； 使 蛋 白 質(zhì) 沉 淀 ， 有 利 于啤 酒 澄 清 ； 酒 花 有 抑 菌 作 用 ， 將 它 加 入 麥 芽 汁中 能 增 強(qiáng) 麥 芽 汁 和 啤 酒 的 防 腐 能 力 。 n 1079年 ,德 國(guó) 人 首 先 在 釀 制 啤 酒 時(shí) 添 加 了 酒 花 ,從而 使 啤 酒 具 有 了 清 爽 的 苦 味

9、 和 芬 芳 的 香 味 .從 此 后 ,酒 花 被 譽(yù) 為 “ 啤 酒 的 靈 魂 ” ,成 為 啤 酒 釀 造 不 可 缺少 的 原 料 之 一 n 5 水n 啤 酒 生 產(chǎn) 中 ， 水 的 作 用 非 常 大 ， 名 牌 啤 酒 往往 與 名 泉 等 相 聯(lián) 系 ， 以 糖 化 操 作 對(duì) 水 的 要 求 最 高 ，它 直 接 關(guān) 系 到 啤 酒 質(zhì) 量 的 好 壞 。 不 同 用 途 的 水 ，有 不 同 的 質(zhì) 量 要 求 。n 以 我 國(guó) 名 酒 青 島 啤 酒 為 例 ， 其 對(duì) 水 的 碳 酸 鹽 硬 度 、非 碳 酸 鹽 硬 度 和 總 硬 度 的 要 求 分 別 是0.74

10、9mmol/L(2.1。 d)、 0.570mmol/L(1.6 。 d)和1.319mmol/L (3.7。 d)， 水 中 存 在 碳 酸 氫 鈣 會(huì) 使 麥芽 汁 酸 度 降 低 。 在 用 溫 水 和 麥 芽 汁 調(diào) 制 糖 化 醪（ lao二 聲 ） 時(shí) ， 如 因 水 質(zhì) 而 造 成 酸 度 不 夠 高 ， 往往 需 要 使 用 乳 酸 來(lái) 調(diào) 整 pH值 ， 或 用 加 硫 酸 鈣 、 離子 交 換 法 等 方 法 提 高 酸 度 。 對(duì) 含 溶 解 鹽 類 較 多 ，總 硬 度 在 3.2087.842mmol/L(9 。 22 。 d)的 硬水 可 用 電 滲 析 法 除 鹽

11、 。 二 、 啤 酒 生 產(chǎn) 工 藝n 成 品 啤 酒 按 殺 菌 形 式 可 分 成 三 類 ：n 鮮 啤 酒 （ 生 啤 ） ： 成 品 酒 未 經(jīng) 巴 氏 殺 菌 即 出 售 ，因 啤 酒 中 保 存 了 一 部 分 營(yíng) 養(yǎng) 豐 富 的 酵 母 菌 ,所 以 口 味鮮 美 。 但 穩(wěn) 定 性 差 ,不 能 長(zhǎng) 時(shí) 間 存 放 ,常 溫 下 保 鮮 期僅 一 天 左 右 ,低 溫 下 可 保 存 3天 左 右 。 其 產(chǎn) 品 就 地 銷售 ,多 數(shù) 桶 裝 鮮 啤 酒 具 有 爽 口 美 味 的 優(yōu) 點(diǎn) ； （ 扎 啤 ，即 重 加 二 氧 化 碳 鮮 啤 酒 。 由 于 這 種 啤 酒

12、多 數(shù) 以 廣 口瓶 (Jar)為 計(jì) 量 單 位 進(jìn) 行 零 售 ,故 依 其 英 語(yǔ) jar一 詞 的發(fā) 音 稱 為 “ 扎 啤 。 ） n 純 生 啤 酒 ： 成 品 酒 不 用 巴 氏 殺 菌 ， 而 經(jīng) 超 濾 等 方法 進(jìn) 行 無(wú) 菌 過(guò) 濾 處 理 ；n 熟 啤 酒 ： 成 品 酒 經(jīng) 巴 氏 殺 菌 處 理 。n n 啤 酒 生 產(chǎn) 工 藝 分 為 制 麥 芽 、 糖 化 、 發(fā) 酵 及 后處 理 等 四 大 工 序 。n 1 麥 芽 制 備 工 段n 由 原 料 大 麥 制 成 麥 芽 ， 習(xí) 慣 稱 為 制 麥 ， 它 是啤 酒 生 產(chǎn) 的 開(kāi) 始 。 發(fā) 芽 后 制 得

13、的 新 鮮 麥 芽 叫 綠 麥芽 ， 經(jīng) 干 燥 后 的 麥 芽 稱 為 干 麥 芽 。n 麥 芽 制 備 的 主 要 目 的 是 ： 使 大 麥 生 成 各 種 酶 ，并 使 大 麥 胚 乳 中 的 成 分 在 酶 的 作 用 下 ， 達(dá) 到 適 度的 溶 解 ； 去 掉 綠 麥 芽 的 生 腥 味 ， 產(chǎn) 生 啤 酒 特 有 的色 、 香 和 風(fēng) 味 成 分 。 n 麥 芽 制 備 工 段 分 為 大 麥 貯 存 、 篩 選 、 浸 麥 、發(fā) 芽 、 干 燥 和 除 根 等 6個(gè) 工 序 。 大 麥 篩 選 浸 麥 干 燥 成 品 麥 芽 貯 藏發(fā) 芽 排 水圖 制 麥 工 藝 過(guò) 程 n

14、 麥 芽 制 備 工 段 用 水 主 要 包 括 浸 麥 洗 麥 用 水 和冷 卻 用 水 兩 部 分 。n 用 水 浸 漬 大 麥 ， 俗 稱 浸 麥 。 浸 麥 的 目 的 在 于使 麥 粒 吸 水 和 吸 氧 、 洗 滌 除 塵 、 除 雜 以 及 除 微 生物 ， 并 將 麥 皮 內(nèi) 的 部 分 有 害 成 分 浸 出 ， 為 發(fā) 芽 提供 條 件 。n 在 浸 麥 時(shí) ， 浸 麥 用 水 中 常 投 加 化 學(xué) 藥 品 ， 可以 加 速 麥 皮 中 有 害 物 質(zhì) （ 如 酚 類 等 ） 的 浸 出 ， 縮短 發(fā) 芽 周 期 ， 達(dá) 到 清 洗 和 衛(wèi) 生 的 要 求 。 如 飽 和

15、 澄清 石 灰 水 、 甲 醛 水 溶 液 、 高 錳 酸 鉀 、 氫 氧 化 鈉 成氫 氧 化 鉀 溶 液 。 n n 整 個(gè) 浸 漬 周 期 長(zhǎng) 達(dá) 48-72d。 隨 著 排 水 時(shí) 間 的 推 延 ，每 一 階 段 產(chǎn) 生 的 廢 水 中 含 有 機(jī) 污 染 物 濃 度 由 高 而 低 。 根據(jù) 國(guó) 內(nèi) 現(xiàn) 行 制 麥 工 藝 ， 每 投 產(chǎn) 1t大 麥 大 約 耗 水 18-60m3。n 浸 漬 廢 水 中 含 有 大 麥 粒 、 癟 大 麥 、 麥 芒 、 麥 皮 和 泥砂 等 懸 浮 固 體 ， 以 及 谷 皮 內(nèi) 的 浸 出 物 ， 如 單 寧 物 質(zhì) 、 礦物 質(zhì) 、 蛋 白

16、 質(zhì) 、 苦 味 質(zhì) 等 。n 懸 浮 固 體 含 量 約 占 原 大 麥 投 加 質(zhì) 量 的 2 左 右 。 每浸 漬 1t大 麥 產(chǎn) 生 CODcr污 染 物 約 1012kg， 或 BOD5污染 物 56kg， 廢 水 中 挾 帶 的 浮 麥 量 約 20kg， 這 與 國(guó) 外資 料 (表 )提 供 的 數(shù) 據(jù) 基 本 相 符 。 n 在 麥 芽 制 備 段 ， 每 制 1t成 品 酒 ， 產(chǎn) 生 CODcr污 染 物約 2kg、n BOD5污 染 物 約 1kg： 表 國(guó) 外 浸 麥 廢 水 的 污 染 度 n 2 麥 汁 制 備 工 段n 麥 汁 制 備 過(guò) 程 俗 稱 糖 化 。

17、將 麥 芽 粉 碎 后 與 溫 水 混合 ， 借 助 麥 芽 自 身 的 多 種 水 解 酶 ， 將 淀 粉 和 蛋 白質(zhì) 等 高 分 子 物 質(zhì) 進(jìn) 一 步 分 解 成 可 溶 性 低 分 子 糖 類 、糊 精 、 氨 基 酸 、 胨 、 肽 等 ， 麥 芽 內(nèi) 容 物 的 浸 出 率可 達(dá) 80 ， 這 就 是 糖 化 過(guò) 程 。n 此 工 段 中 將 產(chǎn) 生 麥 汁 冷 卻 水 、 裝 置 洗 滌 水 、 麥 糟 、熱 凝 固 物 和 酒 糟 。 裝 置 洗 滌 水 主 要 是 糖 化 鍋 洗 滌水 、 過(guò) 濾 槽 洗 滌 水 和 沉 淀 槽 洗 滌 水 。 除 此 之 外 ，糖 化 過(guò)

18、 程 還 要 排 出 酒 花 槽 、 熱 凝 固 物 等 大 量 懸 浮固 體 。 在 麥 汁 制 備 工 段 ， 每 制 1t成 品 酒 ， 產(chǎn) 生COD cr污 染 物 7.24kg， 或 BOD5污 染 物 3.77kg。 n 3 發(fā) 酵 工 段n 加 酒 花 后 的 澄 清 麥 汁 冷 卻 至 6.58.0 ， 接種 酵 母 ， 發(fā) 酵 正 式 開(kāi) 始 。 酵 母 對(duì) 以 麥 芽 糖 為 主 的麥 汁 進(jìn) 行 發(fā) 酵 ， 產(chǎn) 生 乙 醇 和 CO2。 發(fā) 酵 工 段 中 除產(chǎn) 生 大 量 的 冷 卻 水 外 ， 還 產(chǎn) 生 發(fā) 酵 罐 洗 滌 水 、 廢消 毒 液 、 酵 母 漂 洗

19、水 和 冷 凝 固 物 。 在 發(fā) 酵 工 段 ，每 制 1t成 品 酒 ， 產(chǎn) 生 CODcr污 染 物 8.3kg或 BOD5污染 物 5kg。 n 4 成 品 酒 工 段n 經(jīng) 過(guò) 后 發(fā) 酵 的 成 熟 酒 俗 稱 嫩 啤 酒 ， 入 貯 存 罐 。殘 余 酵 母 和 蛋 白 質(zhì) 等 沉 積 于 貯 存 罐 底 部 ， 少 量 懸浮 于 酒 中 ， 須 經(jīng) 分 離 后 才 能 罐 裝 。 在 濾 酒 工 藝 中 ，經(jīng) 濾 器 裁 留 的 酒 渣 、 部 分 過(guò) 慮 材 料 及 殘 酒 隨 水 排入 下 水 道 。n 經(jīng) 過(guò) 濾 后 的 成 品 酒 可 直 接 桶 裝 或 罐 裝 。 裝

20、 酒 用的 桶 或 罐 ， 在 裝 酒 前 需 要 進(jìn) 行 清 洗 和 消 毒 ， 因 此清 洗 水 中 含 有 殘 酒 和 酒 泥 。 在 成 品 酒 工 段 ， 每 制1t啤 酒 ， 產(chǎn) 生 廢 水 約 6m 3， 含 CODcr污 染 物 7.5kg，或 BOD5污 染 物 4kg。 第 二 節(jié) 啤 酒 生 產(chǎn) 廢 水 主 要 來(lái) 源n 從 主 要 工 藝 流 程 可 看 出 ， 啤 酒 生 產(chǎn) 工 藝 中的 每 道 工 序 都 有 固 體 廢 棄 物 (廢 棄 麥 根 、 冷 凝凝 固 蛋 白 、 酵 母 泥 、 廢 硅 藻 土 、 廢 麥 糟 等 )、廢 水 （ 洗 罐 花 、 洗

21、槽 水 、 浸 麥 水 、 酒 桶 與 酒 瓶洗 滌 水 等 ） 。 圖 啤 酒 生 產(chǎn) 工 藝 與 主 要 污 染 源 n 啤 酒 廠 廢 水 主 要 來(lái) 源 有 ： 麥 芽 生 產(chǎn) 過(guò) 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(guò) 程 的 糖 化 、 過(guò) 濾 洗 滌水 ； 發(fā) 酵 過(guò) 程 的 發(fā) 酵 隨 洗 滌 、 過(guò) 濾 洗 滌 水 ； 罐 裝過(guò) 程 洗 瓶 、 滅 菌 、 破 瓶 啤 酒 及 冷 卻 水 和 成 品 車 間洗 滌 水 ； 生 活 污 水 主 要 來(lái) 自 辦 公 樓 、 食 堂

22、、 單 身宿 舍 和 浴 室 ， 每 制 1t成 品 酒 ， 產(chǎn) 生 生 活 污 水 約1.7m 3， 含 CODcr污 染 物 0.85kg或 BOD5污 染 物0.5kg。 n 啤 酒 廠 排 放 的 廢 水 超 標(biāo) 項(xiàng) 目 主 要 是 CODcr 、 BOD5 、 SS三 項(xiàng) 。 啤 酒 廢 水 的 水 質(zhì) 水 量 可 見(jiàn) 下表 。 由 表 可 見(jiàn) ， 啤 酒 生 產(chǎn) 的 廢 水 主 要 來(lái) 自 兩 個(gè)方 面 ， 一 是 大 量 的 冷 卻 水 (糟 化 、 麥 汁 冷 卻 、發(fā) 酵 等 )， 二 是 大 量 的 洗 滌 水 、 沖 洗 水 (各 種 罐洗 滌 水 、 并 洗 滌 水 等

23、 )。 由 此 可 見(jiàn) ， 啤 酒 廢 水的 特 點(diǎn) 是 水 量 大 ， 無(wú) 毒 有 害 ， 屬 高 濃 度 有 機(jī) 廢水 。 表 啤 酒 廢 水 水 質(zhì) 水 量 第 三 節(jié) 啤 酒 生 產(chǎn) 廢 水 水 質(zhì) 特 征n 啤 酒 廠 生 產(chǎn) 啤 酒 過(guò) 程 用 水 量 很 大 ， 特 別 是 釀 造 、罐 裝 工 藝 過(guò) 程 大 量 使 用 新 鮮 水 ， 相 應(yīng) 產(chǎn) 生 大 量 廢水 。 啤 酒 的 生 產(chǎn) 工 序 較 多 ， 不 同 啤 酒 廠 生 產(chǎn) 過(guò) 程中 噸 酒 耗 水 量 和 水 質(zhì) 相 差 較 大 。 管 理 和 技 術(shù) 水 平較 高 的 啤 酒 廠 耗 水 量 為 812t/t，

24、 我 國(guó) 啤 酒 廠 的 噸酒 耗 水 量 一 般 大 于 該 參 數(shù) 。 n 國(guó) 內(nèi) 啤 酒 從 糖 化 到 罐 裝 總 耗 水 10一 20m3/t。 n 1、 類 型n 釀 造 啤 酒 消 耗 的 大 量 水 除 一 部 分 轉(zhuǎn) 入 產(chǎn) 品 外 ，絕 大 部 分 作 為 工 業(yè) 廢 水 排 入 環(huán) 境 。 如 上 所 述 ，啤 酒 工 業(yè) 廢 水 按 其 有 機(jī) 物 含 量 可 分 為 以 下 幾類 。 n (1)冷 卻 水 冷 凍 機(jī) 、 麥 汁 和 發(fā) 酵 的 冷 卻 水 等 。這 類 廢 水 基 本 上 未 受 污 染 。n (2)清 洗 廢 水 如 大 麥 浸 漬 廢 水 、 大

25、 麥 發(fā) 芽 降 溫噴 霧 水 、 清 洗 生 產(chǎn) 裝 置 廢 水 、 漂 洗 酵 母 水 ， 洗瓶 機(jī) 初 期 洗 渙 水 、 酒 罐 消 毒 廢 液 、 巴 氏 殺 菌 噴淋 水 和 地 面 沖 洗 水 等 。 這 類 廢 水 受 到 不 同 程 度的 有 機(jī) 污 染 。 n n (3)沖 渣 廢 水 如 麥 糟 液 、 冷 熱 凝 固 物 、 酒 花 糟 、 剩余 酵 母 、 酒 泥 、 濾 酒 渣 和 殘 堿 性 洗 滌 液 等 。 這 類廢 水 中 含 有 大 量 的 懸 浮 性 固 體 有 機(jī) 物 。 工 段 中 將產(chǎn) 生 麥 汁 冷 卻 水 、 裝 置 洗 滌 水 、 麥 糟 、

26、 熱 凝 固 物和 酒 花 糟 。 裝 置 洗 滌 水 主 要 是 糖 化 鍋 洗 滌 水 、 過(guò)濾 槽 和 沉 淀 槽 洗 滌 水 。 此 外 ， 糖 化 過(guò) 程 還 要 排 出酒 花 糟 、 熱 凝 固 物 等 大 量 懸 浮 固 體 。 n (4)酒 裝 廢 水 在 灌 裝 酒 時(shí) ， 機(jī) 器 的 跑 冒 滴 漏 時(shí)有 發(fā) 生 ， 還 經(jīng) 常 出 現(xiàn) 冒 酒 ， 使 廢 水 中 摻 入 大 量殘 酒 。 另 外 噴 淋 時(shí) 由 于 用 熱 水 噴 淋 ， 啤 酒 升 溫引 起 瓶 內(nèi) 壓 力 上 升 ， “ 炸 瓶 ” 現(xiàn) 象 時(shí) 有 發(fā) 生 ，致 使 大 量 啤 酒 灑 散 在 噴 淋

27、 水 中 。 為 防 止 生 物 污染 ， 循 環(huán) 使 用 噴 淋 水 時(shí) 需 加 入 防 腐 劑 ， 因 此 被更 換 下 來(lái) 的 廢 噴 淋 水 含 防 腐 劑 成 分 。 n (5)洗 瓶 廢 水 清 洗 瓶 子 時(shí) 先 用 堿 性 洗 滌 劑 浸 泡 ，然 后 用 壓 力 水 初 洗 和 終 洗 ， 瓶 子 清 洗 水 中 含 有 殘余 堿 性 洗 滌 劑 、 紙 漿 、 染 料 、 漿 糊 、 殘 酒 和 泥 砂等 。 堿 性 洗 滌 劑 要 定 期 更 換 ， 更 換 時(shí) 若 直 接 排 入下 水 道 可 使 啤 酒 廢 水 呈 堿 性 ， 因 此 廢 堿 性 洗 滌 劑應(yīng) 先 進(jìn)

28、 入 調(diào) 節(jié) 、 沉 淀 裝 置 進(jìn) 行 單 獨(dú) 處 理 。 苦 將 洗瓶 廢 水 的 排 出 液 經(jīng) 處 理 后 儲(chǔ) 存 起 來(lái) 用 以 調(diào) 節(jié) 廢 水的 pH值 (啤 酒 廢 水 平 時(shí) 呈 弱 酸 性 )， 則 可 以 節(jié) 省 污水 處 理 的 藥 劑 用 量 。 n 2、 單 位 產(chǎn) 污 量n 下 表 是 國(guó) 內(nèi) 相 關(guān) 廠 家 的 生 產(chǎn) 情 況 ， 經(jīng) 過(guò) 統(tǒng) 計(jì)噸 酒 平 均 耗 水 量 為 17-30m3/t。 表 啤 酒 廠 耗 水 量 統(tǒng) 計(jì) （ 1983年 ） n 由 上 表 可 以 看 出 廠 與 廠 之 間 啤 酒 生 產(chǎn) 的 廢 水排 量 差 距 很 大 ， 這 與

29、 生 產(chǎn) 工 藝 及 生 產(chǎn) 管 理 水 平等 圍 康 密 切 相 關(guān) 。 同 時(shí) 對(duì) 于 同 一 個(gè) 廠 不 同 時(shí) 間的 排 水 量 也 有 較 大 差 別 ， 這 是 由 于 季 節(jié) 不 同 生產(chǎn) 量 不 同 所 造 成 。 n 下 表 所 列 熱 水 和 冷 水 耗 用 量 ， 是 指 國(guó) 內(nèi) 較 先 進(jìn) 的年 產(chǎn) 萬(wàn) t啤 酒 、 每 日 糖 化 6次 的 生 產(chǎn) 廠 日 耗 水 量 。季 節(jié) 廢 水 流 量 可 能 會(huì) 有 波 動(dòng) ， 一 般 夏 季 生 產(chǎn) 量 大于 冬 季 ， 水 量 也 因 此 變 化 。 甚 至 每 周 也 有 水 量 的變 化 ， 有 的 工 廠 啤 酒

30、生 產(chǎn) 每 周 7天 日 夜 進(jìn) 行 ， 但 裝瓶 工 序 在 周 末 停 止 兩 天 ， 因 此 到 周 一 時(shí) 廢 水 排 放出 現(xiàn) 峰 值 。 間 歇 排 放 方 式 的 啤 酒 廢 水 的 水 質(zhì) 逐 時(shí)變 化 范 圍 較 大 ， 最 大 值 為 平 均 值 的 近 2倍 。 表 年 產(chǎn) 萬(wàn) 噸 啤 酒 廠 日 熱 水 和 冷 水 耗 量 n 從 麥 芽 制 備 開(kāi) 始 直 到 成 品 酒 出 廠 ， 每 一 道 工 序都 有 酒 損 產(chǎn) 生 。 酒 損 率 與 生 產(chǎn) 廠 的 設(shè) 備 先 進(jìn) 性 、完 好 性 和 管 理 水 平 有 關(guān) 。 酒 損 率 越 高 ， 造 成 的環(huán) 境

31、污 染 越 嚴(yán) 重 ； 先 進(jìn) 廠 的 酒 損 率 約 6 一 8 ，落 后 廠 的 酒 損 率 可 高 達(dá) 18 以 上 ， 一 般 水 平 的啤 酒 廠 的 酒 損 率 為 10 一 12 。 n 3、 水 質(zhì)n 與 廢 水 排 放 量 一 樣 ， 廢 水 的 水 質(zhì) 在 不 同 季 節(jié) 也有 一 定 的 差 別 ， 尤 其 是 處 于 高 峰 流 量 時(shí) 的 啤 酒廢 水 ， 其 有 機(jī) 物 含 量 也 處 于 高 蜂 。 一 般 地 說(shuō) 每制 1t成 品 酒 ， 排 出 CODcr污 染 物 約 25kg， 或BOD5 15kg， 懸 浮 性 固 體 約 15kg。n 北 京 某 廠

32、啤 酒 廢 水 中 主 要 污 染 物 的 CODcr 、 BOD 5及 pH值 列 于 下 表 。 表 北 京 某 啤 酒 廠 廢 水 水 質(zhì) n 國(guó) 內(nèi) 有 關(guān) 啤 酒 廠 其 他 廢 水 特 性 參 見(jiàn) 下 表 。 國(guó)內(nèi) 啤 酒 廠 進(jìn) 水 CODcr多 在 1000-2500mg/L之 間 ， BOD5600-1500mg/L之 間 。n 從 以 上 各 表 可 以 看 出 ， 啤 酒 廢 水 BOD5與CODcr的 比 例 高 達(dá) 0.5左 右 ， 說(shuō) 明 這 種 廢 水 具 有較 高 的 生 物 可 降 解 性 。 國(guó) 內(nèi) 幾 家 啤 酒 廠 污 水 處 理 工 程 進(jìn) 、 出 水

33、 指 標(biāo) n 啤 酒 廢 水 中 也 含 有 一 定 量 的 凱 氏 氮 （ 凱 氏 氮 是 指 以基 耶 達(dá) （ Kjeldahl)法 測(cè) 得 的 含 氮 量 。 它 包 括 氨 氮 和 在 此 條件 下 能 轉(zhuǎn) 化 為 銨 鹽 而 被 測(cè) 定 的 有 機(jī) 氮 化 合 物 。 此 類 有 機(jī)氮 化 合 物 主 要 有 蛋 白 質(zhì) 、 氨 基 酸 、 肽 、 胨 、 核 酸 、 尿 素 以 及 合 成 的 氮 為 負(fù) 三 價(jià) 形 態(tài) 的 有 機(jī) 氮 化 合 物 ， 但 不 包 括 疊氮 化 合 物 ， 硝 基 化 合 物 等 。 總 氮 包 括 溶 液 中 所 有 含 氮 化 合 物 ， 即

34、亞 硝 酸 鹽 氮 、 硝 酸 鹽氮 、 無(wú) 機(jī) 鹽 氮 、 溶 解 態(tài) 氮 及 大 部 分 有 機(jī) 含 氮 化 合 物 中 的 氮的 總 和 。 在 水 處 理 領(lǐng) 域 ， 一 般 認(rèn) 為 總 氮 =總 凱 氏 氮 +硝 氮 +亞 硝 氮 ） 和 磷 。 下 表 第 四 節(jié) 節(jié) 水 和 減 污 措 施n 啤 酒 行 業(yè) 的 廢 水 主 要 來(lái) 自 沖 洗 水 、 洗 滌 水 。 據(jù)調(diào) 查 ， 各 生 產(chǎn) 企 業(yè) 耗 水 量 相 差 較 大 ， 每 生 產(chǎn) 1t啤 酒 耗 水 量 可 從 10t到 50多 t。n n 減 少 啤 酒 生 產(chǎn) 排 放 廢 水 可 從 三 個(gè) 方 面 著 手 ：n

35、 降 低 生 產(chǎn) 用 水 ， 直 接 降 低 排 放 量 ；n 降 低 廢 水 排 放 負(fù) 荷 ， 特 別 是 要 做 到 清 污 分 流 ， 減輕 處 理 負(fù) 荷 。 有 效 地 控 制 洗 糟 水 ， 回 收 利 用 冷 熱凝 固 物 和 酵 母 、 麥 糟 ， 加 強(qiáng) 管 理 降 低 酒 損 等 ， 均可 降 低 污 染 負(fù) 荷 ；n 合 理 利 用 ， 變 廢 為 寶 。 n 當(dāng) 前 ， 我 國(guó) 每 噸 成 品 酒 實(shí) 際 耗 水 量 為 10一 50t， 與國(guó) 外 先 進(jìn) 廠 耗 水 10t/t相 比 ， 節(jié) 水 潛 力 很 大 。 一 般啤 酒 廠 現(xiàn) 生 產(chǎn) 啤 酒 耗 水 20

36、一 25t/t， 應(yīng) 通 過(guò) 落 實(shí) 節(jié)水 措 施 把 噸 酒 耗 水 降 到 15t(達(dá) 到 行 業(yè) 用 水 標(biāo) 準(zhǔn) )；循 環(huán) 使 用 冷 卻 水 ； 盡 力 對(duì) 浸 漬 大 麥 和 洗 瓶 工 序 實(shí)行 逆 流 用 水 ， 這 三 項(xiàng) 措 施 的 實(shí) 施 可 使 噸 酒 耗 水 量降 到 15t以 下 。n 1 采 用 逆 流 用 水 浸 漬 工 藝 n 浸 漬 工 藝 是 用 水 量 比 較 大 的 工 序 之 一 ， 消 耗 的 水量 約 占 總 用 水 量 的 20 。 n 從 整 個(gè) 浸 漬 工 序 而 言 ， 有 4次 集 中 排 放 浸 麥 廢 水 ，廢 水 污 染 物 濃

37、度 一 次 比 一 次 低 ， 因 此 在 浸 漬 過(guò) 程中 可 考 慮 采 用 逆 流 浸 漬 的 用 水 方 法 ， 即 增 添 一 個(gè)蓄 水 池 ， 貯 存 浸 斷 3和 浸 斷 4排 出 的 浸 麥 洗 麥 廢 水 ，作 為 浸 漬 下 一 批 大 麥 時(shí) 浸 斷 l和 浸 斷 2的 浸 麥 洗 麥用 水 。n 浸 斷 3和 浸 斷 4的 廢 水 在 進(jìn) 入 蓄 水 池 前 ， 可 用 過(guò) 濾裝 置 去 除 浮 麥 ， 為 了 防 止 該 水 在 蓄 水 池 內(nèi) 發(fā) 生 腐敗 現(xiàn) 象 ， 可 在 蓄 水 池 內(nèi) 安 裝 氣 管 必 要 時(shí) 鼓 入 適 量空 氣 。 采 用 逆 沉 浸

38、漬 工 序 ， 可 使 每 制 1t啤 酒 節(jié) 約用 水 1.63.0m 3。 n 2 洗 瓶 機(jī) 終 洗 水 的 再 利 用n 洗 瓶 機(jī) 終 洗 水 基 本 上 未 受 污 染 ， 經(jīng) 回 收 后 不 用任 何 處 理 就 可 直 接 用 于 洗 瓶 機(jī) 初 洗 或 沖 洗 地 面 。實(shí) 現(xiàn) 洗 瓶 機(jī) 終 洗 水 的 再 利 用 ， 可 使 耗 水 量 減 少2m3 t。n 加 強(qiáng) 管 理 、 減 少 污 染 是 環(huán) 境 保 護(hù) 的 有 效 方 法 之一 。 在 啤 酒 生 產(chǎn) 過(guò) 程 中 ， 包 裝 工 段 的 廢 堿 性 洗 滌液 和 殘 漏 酒 液 是 兩 個(gè) 主 要 污 染 源

39、， 在 管 理 中 稍 加注 意 即 可 解 決 這 個(gè) 問(wèn) 題 。 n n 3 廢 堿 性 洗 滌 液 的 單 獨(dú) 處 理n 洗 瓶 工 序 中 使 用 堿 性 洗 滌 液 ， 使 用 一 定 時(shí) 間 后需 要 更 換 。 廢 堿 性 洗 滌 液 中 含 有 大 量 的 游 離NaOH、 洗 滌 劑 、 紙 漿 、 染 料 和 無(wú) 機(jī) 雜 質(zhì) 。n 當(dāng) 其 集 中 排 放 時(shí) ， 使 廢 水 的 pH值 在 11以 上 ， 廢水 的 COD地 值 也 隨 之 上 升 ， 并 持 續(xù) 數(shù) 小 時(shí) 之 久 。這 對(duì) 生 物 處 理 裝 量 中 的 微 生 物 無(wú) 疑 是 毀 滅 性 的 打擊 因

40、 此 廢 堿 性 洗 滌 液 不 允 許 直 接 排 入 排 污 溝 中 ，應(yīng) 考 慮 單 獨(dú) 處 置 。 n n 4 殘 漏 酒 液n 洗 瓶 工 序 每 天 外 排 的 污 染 物 主 要 是 來(lái) 自 灌 瓶 釩的 酒 液 漏 損 和 包 裝 線 上 的 碎 瓶 殘 剩 酒 。 漏 損 1L啤酒 ， 可 造 成 約 0.13kg的 COD污 染 韌 ， 或0.09kgBOD5染 物 ； 隨 手 扔 掉 一 個(gè) 碎 瓶 殘 酒 ， 相 當(dāng)于 一 個(gè) 人 一 天 的 COD排 污 量 。 因 此 減 少 啤 酒 的 漏損 和 把 碎 瓶 殘 酒 收 集 起 來(lái) ， 是 減 少 BOD5污 染

41、物 的關(guān) 鍵 。 收 集 的 散 酒 要 設(shè) 法 利 用 ， 或 設(shè) 法 單 獨(dú) 處 理 。n 新 建 、 擴(kuò) 建 啤 酒 廠 還 可 采 用 低 層 糖 化 樓 的 設(shè) 計(jì) 、高 濃 度 發(fā) 酵 后 的 稀 釋 工 藝 ， 改 糖 化 麥 糟 加 水 稀 釋后 泵 送 或 自 流 出 糟 為 “ 干 出 糟 ” ， 大 力 推 廣 酶 法液 化 等 ， 從 而 大 力 提 高 原 材 料 利 用 率 、 能 源 利 用串 ， 減 少 污 染 物 排 放 置 。 第 五 節(jié) 啤 酒 生 產(chǎn) 廢 水 處 理n 啤 酒 廢 水 屬 中 等 濃 度 有 機(jī) 廢 水 ， 具 有 良 好 的 生物 可

42、降 解 性 ， 處 理 方 法 主 要 是 生 物 氧 化 法 。n n 鑒 于 啤 酒 廢 水 含 有 大 量 的 有 機(jī) 碳 ， 而 氮 源 含 量較 少 ， 在 進(jìn) 行 傳 統(tǒng) 生 物 氧 化 法 時(shí) 含 N量 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 低于 BOD5： N 100： 5(質(zhì) 量 比 )的 要 求 ， 致 使 有些 啤 酒 廠 的 廢 水 處 理 采 用 活 性 污 泥 法 時(shí) ， 如 不補(bǔ) 充 氮 源 則 處 理 效 果 很 差 ， 甚 至 無(wú) 法 進(jìn) 行 。n n 在 生 物 氧 化 過(guò) 程 中 ， 有 些 微 生 物 如 球 衣 細(xì) 菌(俗 稱 絲 狀 菌 )、 酵 母 菌 等 雖 能 適 應(yīng) 高

43、有 機(jī) 碳 、 低 N的 環(huán) 境 ， 由 于 球 衣 細(xì) 菌 、 酵 母 菌 等 微 生 物 體 系 大 、密 度 小 ， 菌 膠 團(tuán) 細(xì) 菌 不 能 在 活 性 污 泥 法 的 處 理 構(gòu)筑 物 中 正 常 生 長(zhǎng) ， 這 也 是 早 期 活 性 污 泥 法 處 理 啤酒 廢 水 不 理 想 的 主 要 原 因 之 一 。n 因 此 ， 早 期 啤 酒 廢 水 在 進(jìn) 行 生 物 氧 化 處 理 時(shí) ，通 常 采 用 生 物 膜 法 ， 一 般 可 選 用 生 物 接 觸 氧 化 法 。生 物 接 觸 氧 化 法 利 用 池 內(nèi) 填 料 聚 集 球 衣 細(xì) 菌 等 微生 物 ， 使 處 理

44、取 得 理 想 的 效 果 ， 所 以 啤 酒 廠 廢 水處 理 站 的 主 工 藝 建 議 采 用 生 物 接 觸 氧 化 法 。 n 啤 酒 廢 水 中 含 有 大 量 懸 浮 有 機(jī) 污 染 物 ， 進(jìn)入 生 物 接 觸 氧 化 池 前 應(yīng) 進(jìn) 行 初 級(jí) 處 理 。 初 級(jí) 處理 裝 置 可 選 用 格 柵 和 機(jī) 械 細(xì) 篩 兩 級(jí) 處 理 ， 使 懸浮 有 機(jī) 物 的 去 除 率 達(dá) 80 以 上 。 n 啤 酒 廢 水 自 然 存 放 4h就 會(huì) 發(fā) 生 腐 敗 ， 腐 敗的 廢 水 進(jìn) 入 好 氧 處 理 系 統(tǒng) 會(huì) 影 響 處 理 效 果 ， 因此 設(shè) 調(diào) 節(jié) 池 時(shí) 應(yīng) 考

45、 慮 設(shè) 預(yù) 曝 氣 裝 置 ； 也 可 考 慮不 設(shè) 調(diào) 節(jié) 池 ， 但 必 須 加 大 好 氧 生 物 處 理 裝 量 的容 量 ， 使 該 裝 置 具 備 足 夠 的 緩 沖 能 力 。 一 、 好 氧 處 理 工 藝n 1 接 觸 氧 化 工 藝n 20世 紀(jì) 80年 代 初 ， 啤 酒 廢 水 處 理 主 要 采 用 好 氧處 理 技 術(shù) ， 如 活 性 污 泥 法 、 高 負(fù) 荷 生 物 過(guò) 濾 法 和接 觸 氧 化 法 等 。 現(xiàn) 在 也 有 的 用 曝 氣 生 物 濾 池 。 當(dāng)時(shí) 接 觸 氧 化 法 比 活 性 污 泥 法 有 一 定 的 優(yōu) 勢(shì) ， 所 以在 啤 酒 廢 水

46、 的 處 理 上 得 到 了 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 n (表 )。 表 國(guó) 內(nèi) 部 分 啤 酒 廠 廢 水 處 理 工 藝 n 由 于 啤 酒 廢 水 進(jìn) 水 COD濃 度 高 ， 所 以 一 般 采用 二 級(jí) 接 觸 氧 化 工 藝 。 下 圖 為 北 京 市 環(huán) 境 保 護(hù)科 學(xué) 研 究 院 為 北 京 某 啤 酒 廠 設(shè) 計(jì) 的 典 型 的 兩 級(jí)接 觸 氧 化 工 藝 流 程 圖 。n 該 二 級(jí) 接 觸 氧 化 工 藝 日 處 理 廢 水 2000t， 高峰 流 量 200m3/h。 圖 兩 級(jí) 接 觸 氧 化 工 藝 流 程 圖 n 進(jìn) 水 水 質(zhì) ：n COD: 1000mg/

47、L， BOD: 600mg/L， (SS): 600mg/L。n 處 理 后 的 出 水 水 質(zhì) ：n COD 60mg/L， BOD 10mg/L， (SS) 30mg/L 。 n 啤 酒 工 業(yè) 污 染 物 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) .pdf n 采 用 接 觸 氧 化 工 藝 代 替 傳 統(tǒng) 活 性 污 泥 法 ， 可 以 防 止高 糖 含 量 廢 水 引 起 污 泥 膨 脹 的 現(xiàn) 象 （ 污 水 種 類 對(duì) 污 泥膨 脹 有 著 明 顯 的 影 響 。 通 常 來(lái) 說(shuō) ， 那 些 含 有 易 生 物 降 解 和溶 解 的 有 機(jī) 成 份 ， 特 別 是 低 分 子 量 的 烴 類 、 糖 類

48、和 有 機(jī) 酸類 等 類 型 基 質(zhì) 的 污 水 易 引 起 污 泥 膨 脹 ， 例 如 釀 酒 、 乳 品 、石 化 和 造 紙 廢 水 等 。 ） ， 并 且 不 用 投 配 N、 P營(yíng) 養(yǎng) 。 用生 物 接 觸 氧 化 法 ， 可 以 選 擇 的 BOD5負(fù) 荷 范 圍 是1.01.5kg (m3d) ； 用 鼓 風(fēng) 曝 氣 ， 每 去 除1kgBOD 5污 染 物 約 需 空 氣 80m3。n 近 年 來(lái) ， SBR和 氧 化 溝 工 藝 也 得 到 很 大 程 度 的 應(yīng) 用 。 n 2 SBR反 應(yīng) 器n (1)序 批 間 歇 式 活 性 污 泥 法 簡(jiǎn) 稱 為 SBR法 。 SB

49、R法 實(shí) 際 上 并 不 是 一 種 新 的 技 術(shù) ， 而 是 早 期 充排 式 反 應(yīng) 器 PDR(Fill-Drow Reactor)的 一 種 再 現(xiàn) 和改 進(jìn) ， 它 比 連 續(xù) 流 活 性 污 泥 法 出 現(xiàn) 得 更 早 。 n 盡 管 間 歇 式 比 連 續(xù) 式 具 有 明 顯 的 處 理 效 率 高 等優(yōu) 點(diǎn) ， 但 在 實(shí) 際 運(yùn) 行 中 有 很 多 困 難 ， 如 曝 氣 池水 流 的 反 復(fù) 切 換 位 操 作 煩 瑣 ； 難 以 取 出 澄 清 的處 理 出 水 ； 曝 氣 設(shè) 備 容 易 被 沉 淀 污 泥 堵 塞 。 因此 ， 過(guò) 去 充 排 式 活 性 污 泥 法

50、 極 少 被 污 水 處 理 廠采 用 ， 最 終 演 變 成 現(xiàn) 今 的 連 續(xù) 式 活 性 污 泥 法 。 n 由 于 自 動(dòng) 控 制 和 控 制 元 件 的 發(fā) 展 ， SBR工 藝 目 前投 入 運(yùn) 行 的 SBR裝 置 基 本 上 實(shí) 現(xiàn) 了 自 動(dòng) 控 制 。 所用 電 控 系 統(tǒng) 一 般 由 電 磁 閥 、 水 位 計(jì) 和 電 子 機(jī) 械 定時(shí) 器 或 微 電 腦 組 成 ， 費(fèi) 用 低 廉 且 穩(wěn) 定 可 靠 ， 使 本來(lái) 很 煩 瑣 的 操 作 管 理 變 得 簡(jiǎn) 單 方 便 ， 使 SBR工 藝又 得 到 很 大 的 發(fā) 展 。n 如 同 大 多 數(shù) 活 性 污 泥 工 藝

51、 一 樣 ， 從 SBR開(kāi) 發(fā) 起 就有 許 多 變 形 工 藝 ， 如 ICEAS、 CASS等 。 n (2)SBR反 應(yīng) 器 的 特 點(diǎn)n 運(yùn) 行 方 式 靈 活 ， 脫 氮 、 除 磷 效 果 好 。 SBR在運(yùn) 行 操 作 過(guò) 程 中 ， 可 以 根 據(jù) 廢 水 水 量 水 質(zhì) 的 變 化 、出 水 水 質(zhì) 的 要 求 ， 調(diào) 整 一 個(gè) 運(yùn) 行 周 期 中 各 個(gè) 工 段的 運(yùn) 行 時(shí) 間 、 反 應(yīng) 器 的 混 合 液 容 積 的 變 化 和 運(yùn) 行狀 態(tài) 以 滿 足 多 功 能 的 要 求 ， 具 有 很 強(qiáng) 的 靈 活 性 。n 工 藝 簡(jiǎn) 單 ， 節(jié) 省 費(fèi) 用 。 與 普

52、 通 活 性 污 泥 法 工藝 相 比 ， SBR原 則 上 不 需 要 二 沉 他 、 回 流 行 泥 及其 設(shè) 備 ， 一 般 情 況 下 不 必 設(shè) 調(diào) 節(jié) 池 ， 多 數(shù) 情 況 下可 以 省 去 初 沉 池 。 n 反 應(yīng) 推 動(dòng) 力 大 。 在 采 用 限 制 曝 氣 和 半 限 制 曝 氣方 式 運(yùn) 行 時(shí) ， 有 機(jī) 物 濃 度 的 變 化 在 時(shí) 間 上 是 一 個(gè)理 想 的 推 流 過(guò) 程 ， 從 而 使 它 保 持 了 最 大 的 反 應(yīng) 推動(dòng) 力 。n 能 有 效 地 防 止 絲 狀 菌 膨 脹 。n 目 前 國(guó) 內(nèi) 還 沒(méi) 有 SBR反 應(yīng) 器 的 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 和

53、 標(biāo) 準(zhǔn) ，一 般 按 活 性 污 泥 法 動(dòng) 力 學(xué) 公 式 或 負(fù) 荷 來(lái) 計(jì) 算 反 應(yīng)器 的 容 積 。 n n (3)對(duì) SBR技 術(shù) 的 評(píng) 價(jià) n SBR工 藝 提 供 了 時(shí) 間 序 列 上 的 廢 水 處 理 ， 從 而 決定 了 它 具 有 很 多 傳 統(tǒng) 活 性 污 泥 工 藝 所 不 具 備 的 優(yōu)點(diǎn) 。 大 量 的 試 驗(yàn) 研 究 和 實(shí) 際 運(yùn) 行 結(jié) 果 表 明 它 具 有如 下 特 點(diǎn) ：n 不 需 單 獨(dú) 的 沉 淀 池 和 刮 污 泥 等 機(jī) 械 裝 置 ；n 不 需 污 泥 循 環(huán) 系 統(tǒng) ；n 固 液 的 分 離 是 在 表 面 負(fù) 荷 很 小 的 條

54、件 下 進(jìn) 行 的 n 可 以 控 制 污 泥 膨 脹 ；n 通 過(guò) 微 處 理 器 很 容 易 地 控 制 整 個(gè) 過(guò) 程 。 n 3 SBR工 藝 處 理 啤 酒 廢 水 的 實(shí) 例n CASS(Cyclic Activated Sludge System)是 在SBR的 基 礎(chǔ) 上 發(fā) 展 起 來(lái) 的 ， 即 在 SBR池 內(nèi) 進(jìn) 水 端增 加 一 個(gè) 生 物 選 擇 器 ， 實(shí) 現(xiàn) 連 續(xù) 進(jìn) 水 (沉 淀 期 、 排水 期 仍 連 續(xù) 進(jìn) 水 )， 間 歇 排 水 。 設(shè) 置 生 物 選 擇 器 的主 要 目 的 是 使 系 統(tǒng) 選 擇 出 絮 凝 性 細(xì) 菌 ， 其 容 積 約占

55、整 個(gè) 池 子 10%。 生 物 選 擇 器 的 工 藝 過(guò) 程 遵 循 活性 污 泥 的 基 質(zhì) 積 累 -再 生 理 論 ， 使 活 性 污 泥 在 選 擇器 中 經(jīng) 歷 一 個(gè) 高 負(fù) 荷 的 吸 附 階 段 (基 質(zhì) 積 累 )， 隨 后在 主 反 應(yīng) 區(qū) 經(jīng) 歷 一 個(gè) 較 低 負(fù) 荷 的 基 質(zhì) 降 解 階 段 ，以 完 成 整 個(gè) 基 質(zhì) 降 解 的 全 過(guò) 程 和 污 泥 再 生 。 n 據(jù) 有 關(guān) 資 料 介 紹 ， 污 泥 膨 脹 的 直 接 原 因 是 絲 狀 菌 的 過(guò) 量 繁殖 。 由 于 絲 狀 菌 比 菌 膠 團(tuán) 的 比 表 面 積 大 ， 因 此 有 利 于 攝

56、 取低 濃 度 底 物 。 但 一 般 絲 狀 菌 的 比 增 殖 速 率 比 非 絲 狀 菌 小 ，在 高 底 物 濃 度 下 菌 膠 團(tuán) 和 絲 狀 菌 都 以 較 大 速 率 降 解 底 物 與增 殖 ， 但 由 于 膠 團(tuán) 細(xì) 菌 比 增 殖 速 率 較 大 ， 其 增 殖 量 也 較 大 ，從 而 較 絲 狀 菌 占 優(yōu) 勢(shì) ， 這 樣 可 利 用 基 質(zhì) 作 為 推 動(dòng) 力 選 擇 性地 培 養(yǎng) 膠 團(tuán) 細(xì) 菌 ， 使 其 成 為 曝 氣 池 中 的 優(yōu) 勢(shì) 菌 。 所 以 ， 在CASS池 進(jìn) 水 端 增 加 一 個(gè) 設(shè) 計(jì) 合 理 的 生 物 選 擇 器 ， 可 以 有效 地

57、抑 制 絲 狀 菌 的 生 長(zhǎng) 和 繁 殖 ， 克 服 污 泥 膨 脹 ， 提 高 系 統(tǒng)的 運(yùn) 行 穩(wěn) 定 性 。 n CASS工 藝 對(duì) 污 染 物 質(zhì) 降 解 是 一 個(gè) 時(shí) 間 上 的 推 流 過(guò) 程 ， 集反 應(yīng) 、 沉 淀 、 排 水 于 一 體 ， 是 一 個(gè) 好 氧 -缺 氧 -厭 氧 交 替 運(yùn)行 的 過(guò) 程 ， 因 此 具 有 一 定 脫 氮 除 磷 效 果 。 n 安 徽 某 啤 酒 廠 采 用 CASS工 藝 處 理 工 程 實(shí) 例 。 該廠 處 理 流 量 3500m3 d， 采 用 的 工 藝 流 程 如 圖 所示 。 cass.swf n 進(jìn) 水 通 過(guò) 機(jī) 械

58、格 柵 能 有 效 地 分 離 3mm以 上 的 固 體 顆粒 。 然 后 進(jìn) 入 調(diào) 節(jié) 池 ， 由 于 采 用 好 氧 處 理 ， 不 需 添加 任 何 化 學(xué) 藥 劑 。 通 過(guò) 污 水 泵 將 污 水 泵 入 CASS池 ， CASS法 反 應(yīng) 池 的 容 積 一 般 包 括 選 擇 區(qū) 、 預(yù) 反 應(yīng) 區(qū)和 主 反 應(yīng) 區(qū) 。 廢 水 由 污 水 提 升 泵 直 接 提 升 到 CASS的 選 擇 區(qū) 與 回 流 污 泥 混 合 ， 選 擇 區(qū) 不 曝 氣 相 當(dāng) 于 活性 污 泥 工 藝 中 的 厭 氧 選 擇 器 。 在 該 區(qū) 內(nèi) 回 流 污 泥 中的 微 生 物 菌 膠 團(tuán)

59、大 量 吸 附 廢 水 中 的 有 機(jī) 物 ， 能 迅 速降 低 廢 水 中 有 機(jī) 物 濃 度 ， 并 防 止 污 泥 膨 脹 。 預(yù) 反 應(yīng)區(qū) 采 用 限 制 曝 氣 ， 控 制 溶 解 氧 在 0.5mg/L， 使 反 硝化 過(guò) 程 得 以 可 能 進(jìn) 行 。 主 反 應(yīng) 區(qū) 的 作 用 是 完 成 有 機(jī)物 的 降 解 和 氨 氮 的 硝 化 。 選 擇 區(qū) 、 預(yù) 反 應(yīng) 區(qū) 和 主 反應(yīng) 區(qū) 的 體 積 比 為 1： 5： 20， 反 應(yīng) 池 污 泥 回 流 比 一 般為 30 一 50 。 工 藝 曝 氣 方 式 采 用 鼓 風(fēng) 曝 氣 ， 曝 氣器 選 用 可 變 微 孔 曝

60、氣 器 。 n 工 藝 中 的 撇 水 裝 置 采 用 旋 轉(zhuǎn) 式 潷 水 器 。 該 裝 置 主 要 有浮 箱 、 堰 口 、 支 撐 架 、 集 水 支 管 、 集 水 總 管 (出 水 管 )、軸 承 、 電 動(dòng) 推 桿 、 減 速 機(jī) 、 電 機(jī) 等 部 件 組 成 。 潷 水 器和 整 個(gè) 工 藝 采 用 可 編 程 序 控 制 器 (PLC)進(jìn) 行 控 制 ， 主要 根 據(jù) 時(shí) 間 、 液 位 ， 撇 水 器 位 置 等 綜 合 控 制 各 部 件 運(yùn)行 。 主 要 控 制 參 數(shù) 有 污 水 流 量 ， 提 升 時(shí) 間 ， 污 泥 回 流時(shí) 間 ， 曝 氣 時(shí) 間 、 氣 量 ，

61、 沉 淀 時(shí) 間 ， 撤 水 時(shí) 間 、 流 量 、撇 水 器 的 速 度 及 原 點(diǎn) ， 高 低 位 ， 剩 余 污 泥 排 放 時(shí) 間 ，流 量 ， 主 反 應(yīng) 池 高 、 低 液 位 ， 污 泥 池 高 、 低 液 位 等 。工 藝 控 制 系 統(tǒng) 預(yù) 先 設(shè) 置 控 制 程 序 發(fā) 出 指 令 ， 控 制 部 件能 夠 按 照 設(shè) 定 的 程 序 自 動(dòng) 操 作 ， 既 省 勞 動(dòng) 力 ， 又 簡(jiǎn) 化操 作 。 污 水 處 理 廠 的 日 常 管 理 一 般 只 要 1人 。 污 水 處理 詳 細(xì) 的 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 如 下 。 n 設(shè) 計(jì) 水 量 ： Q 3500m3 d。n 設(shè) 計(jì)

62、 進(jìn) 水 水 質(zhì) ： COD 800-1000mg/L，BOD5 400-800mg/L， (SS) 300-600 mg/L。n 設(shè) 計(jì) 出 水 水 質(zhì) 按 當(dāng) 地 污 水 排 放 新 改 擴(kuò) 二 級(jí)標(biāo) 準(zhǔn) ： CODcr 150mg/L ， BOD5 60mg/L ， (SS) 200mg/L 。 n 由 于 該 啤 酒 廠 酵 母 回 收 裝 置 尚 不 十 分 完 善 ， 廢 水 排 放水 質(zhì) 及 水 量 不 穩(wěn) 定 。 實(shí) 際 進(jìn) 水 水 質(zhì) COD達(dá) 2000mg/L (超 出 設(shè) 計(jì) 指 標(biāo) ， pH值 為 6-11。 出 水 水 質(zhì) COD保 持在 100mg/L以 下 ， B

63、OD5、 (SS)及 其 他 指 標(biāo) 均 低 于設(shè) 計(jì) 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) 。 CASS工 藝 的 好 氧 BOD負(fù) 荷 為 0.4kg (kg.d)(假 設(shè) MLSS 3g/L)， 停 留 時(shí) 間 (HRT) 16h。根 據(jù) 介 紹 實(shí) 際 運(yùn) 行 BOD負(fù) 荷 為 0.675 kg (kg.d)， 已經(jīng) 達(dá) 到 較 高 的 負(fù) 荷 ， 但 是 仍 能 達(dá) 到 穩(wěn) 定 達(dá) 標(biāo) 排 放 ， 這充 分 體 現(xiàn) 了 SBR工 藝 的 優(yōu) 勢(shì) 。 n 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 指 標(biāo) 分 析 其 總 投 資 455萬(wàn) 元 ， 折 合 噸 水 投 資為 1300元 ； 日 耗 電 量 2208.1kwh， 折 合

64、噸 水 日 耗 電為 0.63kwh m3。 n 4 各 種 好 氧 工 藝 的 設(shè) 計(jì) 參 數(shù)n 采 用 各 種 工 藝 的 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 參 見(jiàn) 下 表 。 二 、 水 解 好 氧 處 理n 隨 著 厭 氧 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 厭 氧 處 理 從 開(kāi) 始 只 能 處 理 高 濃 度的 污 水 發(fā) 展 到 可 以 處 理 中 低 濃 度 的 污 水 ， 如 啤 酒 、 屠 宰 甚至 生 活 污 水 。 特 別 是 對(duì) 于 低 濃 度 污 水 ， 北 京 市 環(huán) 科 院 開(kāi) 發(fā)了 水 解 好 氧 生 物 處 理 技 術(shù) 。 n 水 解 反 應(yīng) 器 利 用 厭 氧 反 應(yīng) 中 的 水 解

65、酸 化 階 段 ， 而放 棄 了 停 留 時(shí) 間 長(zhǎng) 的 甲 烷 發(fā) 酵 階 段 。n 水 解 反 應(yīng) 器 對(duì) 有 機(jī) 物 的 去 除 率 ， 特 別 是 對(duì) 懸 浮 物的 去 除 率 顯 著 高 于 具 有 相 同 停 留 時(shí) 間 的 初 沉 池 。n 由 于 水 解 反 應(yīng) 器 可 使 啤 酒 廢 水 中 的 大 分 子 難 降 解有 機(jī) 物 被 轉(zhuǎn) 變 為 小 分 子 易 降 解 的 有 機(jī) 物 ， 出 水 的可 生 化 性 能 得 到 改 善 ， 這 使 得 好 氧 處 理 單 元 的 停留 時(shí) 間 小 于 傳 統(tǒng) 的 工 藝 。 n 與 此 同 時(shí) ， 懸 浮 固 體 物 質(zhì) (包

66、括 進(jìn) 水 懸 浮 物 和后 續(xù) 好 氧 處 理 中 的 剩 余 污 泥 )被 水 解 為 可 溶 性物 質(zhì) ， 使 污 泥 得 到 處 理 。 n 事 實(shí) 上 水 解 池 是 一 種 以 水 解 產(chǎn) 酸 菌 為 主 的 厭 氧上 流 式 污 泥 床 ， 水 解 反 應(yīng) 工 藝 是 一 種 預(yù) 處 理 工藝 ， 其 后 面 可 以 采 用 各 種 好 氧 工 藝 。 在 各 種 工程 中 ， 分 別 采 用 過(guò) 活 性 污 泥 法 、 接 觸 氧 化 法 、氧 化 溝 和 序 批 法 (SBR)。 因 此 ， 水 解 好 氧 生物 處 理 工 藝 是 具 有 自 己 特 點(diǎn) 的 一 種 新 型 處 理 工藝 。 n 啤 酒 廢 水 中 大 量 的 污 染 物 是 溶 解 性 的 糖 類 、 乙 醇等 。 這 些 物 質(zhì) 是 容 易 生 物 降 解 的 ， 一 般 并 不 需 要水 解 酸 化 。n 但 由 于 啤 酒 廢 水 的 懸 浮 性 有 機(jī) 物 成 分 較 高 ， 而 水解 池 又 具 有 有 效 地 截 留 去 除 懸 浮 性 顆 粒 物 質(zhì) 的 特點(diǎn) ， 將 其 應(yīng) 用 于