啤酒生產廢水處理的綜述

趙之杰

（四川省環保科技工程有限責任公司，四川 成都610041)

0 引言

隨著我國社會經濟的發展和人們生活水平的逐步提高，對啤酒等低酒精度飲料的需求量日益增大，隨之而來的是廢水排放量的大幅度增加。由于啤酒廢水屬于較高濃度有機廢水，具有有機負荷高、含固率大、廢水水質水量極度不均勻等特點，對我國水環境造成了嚴重的污染。

啤酒生產主要以玉米和大麥為原料，加入啤酒花和鮮酵母進行發酵釀造而成。 啤酒生產過程中排放大量廢水，主要為糖化、發酵、罐裝等車間所排放的廢液及設備和管道清洗水、地面沖洗水。 啤酒廢水成分主要為糖類、蛋白質、淀粉、果膠、醇酸類、礦物鹽、纖維素以及多種維生素，是一種中高濃度的有機廢水，一般無毒性，但因有機物和懸浮物含量高，所以易腐敗，自然放置4h 就可酸化，排入外環境后使水體富營養化， 促使水底積沉的有機物質在厭氧條件下分解產生臭氣，引起魚類和其他水生動物的死亡，是江河湖泊的主要污染源之一。

目前國內外啤酒工業廢水的處理主要采用生化法， 如活性污泥法、生物轉盤法、生物接觸氧化法、厭氧生物法等。 以下舉例幾種常用的啤酒生產廢水的處理方法方法。

1 啤酒生產廢水的處理方法

1.1 厭氧+缺氧+好氧組合工藝處理啤酒廢水

啤酒生產廢水混合后經格柵流入集水井，由提升泵經曲面篩除去懸浮物后入調節池，在調節池內進行水量、水質調節，用污水泵送入UASB 反應器進行厭氧處理， 部分厭氧處理選用UASB 反應器，UASB反應器是集生物反應與沉淀于一體的厭氧反應器， 由進水配水系統、反應區、三相分離器、氣室和處理水排出系統組成。 UASB 反應器降解后的廢水先進入缺氧池，以適應廢水從厭氧到好氧的轉變過程，由高濃度有機物到低濃度有機物的轉變。 然后進入接觸氧化處理系統，最后進入生物濾池降解后排放。接觸氧化處理，是一套組合生化系統，汲取了活性污泥法和接觸氧化法兩者之優點，能為不同微生物創造降解有機物的最適合環境。 UASB 反應器出水在缺氧池中停留，使厭氧出水中有機物理化學性質得到改善， 以便更好適應好氧生物代謝條件。缺氧池出水再進入預曝池、一沉池和曝氣池、二沉池，曝氣池中含有填料，附著在填料表面的菌團結構疏松，對有機物具有強烈的吸附和氧化分解能力。 二沉池出水經生物濾池后達標排放。

調節池：為了不形成對后續生化處理的水力負荷沖擊、污染濃度負荷的沖擊和酸堿沖擊，應設置調節池來對廢水進行勻質、勻量處理以及厭氧前的酸化。

UASB 反應器：它可使難降解的大分子有機物在厭氧菌的作用下分解為小分子物質，提高原廢水的生化性。 UASB 厭氧器是啤酒廢水處理中不可缺少的工藝。

缺氧+好氧組合系統：它包括缺氧池、預曝池、曝氣池、一沉和二沉池。 該系統能為微生物降解有機物提供最適合環境，讓UASB 反應器出水在缺氧中停留，使厭氧出水有機物理化學性質得到改善，以便更好適應好氧生物代謝條件。 缺氧池出水再進入預曝池、一沉池和曝氣池、二沉池，曝氣池中含有填料，附著在填料表面的菌膠團結構疏松，對有機物具有強力的吸附凝聚和降解能力。二沉池出水經生物濾池后可穩定達標排放。

1.2 UASB-SBR 處理啤酒廢水

上流式厭氧污泥床(UASB)是第二代高效厭氧反應器，由于能夠在反應器中形成高產甲烷活性及良好沉淀性能的顆粒污泥，使其具有承受高有機負荷及水力負荷的特點，因而使UASB 成為應用最為廣泛的厭氧反應器，特別是在食品、紡織等高濃度有機廢水處理中尤甚。

厭氧工藝處理高濃度有機廢水時，雖然具有運行穩定、低能耗等特點，但是單純地利用厭氧工藝不易實現廢水的達標排放；因此選擇UASB 與SBR(序批式活性污泥法)相結合的處理工藝。

沉淀池:沉淀池用以盡可能多地除去水中不溶性蛋白以及懸浮物和其他固體物，以降低氨氮濃度，減少后續處理構筑物的負荷，降低投資，提高效率。 沉淀進入貯渣池，以回收粗蛋白飼料。

調節池：其主要作用是均化水質，調節水量。 高濃度來水和UASB的出水回流混合可有效調節反應器進水COD 濃度，可減少因進水COD濃度過高對反應器穩定運行的影響。

UASB 反應器: 一體化兩相厭氧反應器UASB 處理高濃度有機廢水具有高效低耗的特點。 它基于兩相厭氧生物降解的原理，在同一個反應器內培養出集產酸菌和產甲烷菌于一體的顆粒污泥，并使這兩大類微生物保持較高的活性；同時顆粒污泥具有良好的沉降性能，可以承受很高的容積負荷與水力負荷， 從而實現UASB 反應器對COD 去除率的高效性。

SBR 反應器：SBR 反應器即序批式活性污泥生物反應器。 SBR 工藝的獨特之處在于，它提供了時間程序的污水處理，而不是連續流程提供的空間程序的污水處理。 因此，其工藝流程具有沉降、分離效果好，耐沖擊負荷等特點。

1.3 新型厭氧污泥床與接觸氧化法組合工藝處理寒冷地區啤酒廢水

處理工藝流程如下：

污水→粗格柵→集水井→轉鼓式細格柵→調節池→投配池→提升泵→AnaEG 反應器→中沉池→接觸氧化曝氣池→二沉池→回用水池→達標排放。

沉淀池排泥→污泥池→污泥脫水機→泥餅外運處置。AnaEG 反應器所產生的沼氣經燃燒器，最后排空。

AnaEG 反應器的外形為一高度為15m，直徑為7m 的直立圓柱形塔罐，其底部和頂部分別安裝有布水器和三項分離器。 反應器的進水和出水管均由設在罐體內的中心管上連接到側壁外，中心管分別與三項分離器和布水器連接，在進水和出水管之間有一個隔板把進水與出水隔開。因此，在罐體外部無在線的管道。AnaEG 反應器的最大特點是無外部附屬的水解酸化池和循環罐等附屬設施，全部的厭氧處理過程都在一個罐內完成，特別是不需要出水回流和加堿調pH 值，全部的動力消耗只在進水提升泵上。 因此，具有工藝簡單、反應器造價低、運轉費用低、占地小、維護管理簡單的優點。 正常運轉條件下，反應器內的污泥層的膨脹高度為9m，最大可以達到12m。 污泥床內的顆粒污泥層主要依靠厭氧發酵過程中所產生的沼氣達到膨脹。進水水流在反應器內呈推流式向上流動，可以形成有利于厭氧發酵過程中產酸反應與產甲烷反應兩個階段細菌群得到優勢集中的環境，充分發揮厭氧處理的優勢。厭氧過程中所產生的沼氣由設在反應器上部的污泥界面控制器排出，可以作為燃料進行利用。

2 結語

啤酒生產廢水的治理方法很多，每一種方法各有其優、缺點。在實際方案的選擇過程中，要結合該項目的具體情況，包括生產工藝流程、設備情況、廢水產生量、地形條件、企業資金情況等進行選擇，達到經濟效益、環境效益和社會效益的和協統一。

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