時間:2013年06月17日 分類:推薦論文 次數:
摘要:隨著人民生活水平的不斷提高,我國的啤酒工業發展迅速,啤酒產量有了較大幅度的增長,已成為世界五大啤酒生產國之一。至目前為止全國啤酒年產量超過2500萬噸,居世界首位。以生產1噸啤酒產生20m3廢水計算,則啤酒工業排放的廢水量每年達到3.7~4.5億m3,污染物中BOD5為(18.6~33.5)萬噸,CODCr為(37.2~55.8)萬噸,SS為(7.4~14.9)萬噸。啤酒生產廢水主要來自沖洗水、洗滌水,是屬于高耗水量的企業,每生產1噸啤酒耗水量可從20噸到50噸。其生產廢水特點是含高堿度、高溫度和高濃度有機物,對土壤、水體、飲用水源的污染尤為嚴重,對生態環境造成巨大破壞,因此,對啤酒生產廢水治理勢在必行。
關鍵詞:啤酒廠污水,處理工藝
1.廢水來源
啤酒生產工藝大致如下:
由圖中可以看出,廢水主要來源有:麥芽生產過程的洗麥水、浸麥水、發芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水;糖化過程的糖化、過濾洗滌水;發酵過程的發酵罐洗滌、過濾洗滌水;罐裝過程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒;冷卻水和成品車間洗滌水;以及工廠員工的生活用水等等。
2.國內啤酒廠污水水質情況
由上表可知:啤酒生產過程用水量很大,特別是釀造、罐裝工序過程,由于大量使用新鮮水,相應產生大量污水。由于啤酒的生產工序較多,不同啤酒廠生產過程中噸酒耗水量和水質相差較大,管理和技術水平較高的啤酒廠噸酒耗水量為8-12噸。
3.啤酒廢水的處理工藝效果及其優缺點
3.1厭氧處理工藝的選擇
厭氧反應器主要有厭氧濾器(AF)、厭氧流化床反應器(AFBR)、上流式厭氧污泥床反應器(UASB)、膨脹顆粒污泥床反應器(EGSB)和內循環氧反應器(IC)這幾種反應器形式。目前高濃度有機污水較多采用UASB、EGSB和IC反應器,(表2)是三種反應器的性能對比。
表2 不同厭氧反應器的比較
在已開發的厭氧反應器中,UASB反應器研究最為深人、應用最為廣泛,已大量成功應用于各種廢水的處理。因此,選擇反應器作為厭氧主體反應器,相比較而言,具有以下優點:
(1)具有較高的有機負荷,水力負荷能滿足要求;
(2)污泥顆粒化后使反應器耐不利條件的沖擊能力增強;
(3)可節省攪拌和回流污泥所需的設備和能耗;
(4)在反應器上部設置了氣——固——液三相分離器,對沉降良好的污泥或顆粒污泥可以自行分離沉降并返回反應器主體,不須附設沉淀分離裝置、輔助脫氣裝置及回流污泥設備,簡化了工藝,節約了投資和運行費用;
(5)在反應器內不需投加填料和載體,提高了容積利用率,避免了堵塞問題。
3.2好氧處理工藝的選擇
好氧生物處理主要分為生物膜法和活性污泥法兩大類。
生物膜法具有單位體積內生物量大、對進水中污染物變化的適應能力較強、沒有污泥膨脹、無需污泥回流等優點。但其缺點在于處理精度低、出水水質偏高,對難以被生物降解的物質 吸附能力較差,同時污泥沉降性能也較差。
活性污泥法是世界范圍內應用最廣的好氧處理工藝,其優點在于處理精度高于生物膜法,池 內的污泥絮體可以吸附一定難以被生物降解的物質,并隨剩余污泥排出,因此出水水質可以 達到較高的標準,是一種可以做到近乎徹底的處理工藝。傳統的活性污泥法缺點是需要的處理池容積較大,適應不同污染物種類突然改變的能力較弱,污泥膨脹現象出現幾率較高。
鑒于以上原因,針對啤酒廢水特點,從廢水處理的可行性角度出發,采用間歇式活性污泥工 藝即(SBR工藝)的改進型處理工藝——循環式活性污泥法(Circle Activity Sludge System,即CASS),作為好氧處理系統的主工藝較好。
CASS工藝是目前國際上最先進的一種間歇運行的活性污泥法工藝,能滿足各種嚴格的出 水水質要求。在CASS工藝中,活性污泥過程按曝氣和非曝氣階段不斷重復進行。在曝氣階段完成生物降解過程,在非曝氣階段主要是完成泥水分離過程和撇水過程。CASS工藝最重要的特征是不設獨立的沉淀池和刮泥系統,始終保持在一個池子中進行生物反應和泥水分離,因而 能節約大量基建投資和運行費用。CASS工藝具有如下優點:
(1)通過改變曝氣時間能較好地緩沖進水水量和水質的波動;
(2)處理效果好,排出的剩余污泥穩定化 程度高,量少;
(3)能同時進行有機物的降解、硝化和反硝化以及生物除磷過程,在不增加投資和運行能耗的條件下,能達到深度處理的目的;
(4)自動化程度高、工藝簡單、維修方便,人力費用低;
(5)無需設置二沉池和回流污泥系統,所需機械設備少;
(6)能有效避免絲狀菌繁殖,防止污泥膨脹。
4.工藝流程示圖
4.1工藝流程簡述
廢水經機械格柵攔污后去除較大的污物后進人集水池,并經一級提升泵提升至弧形水力篩進一步去除細小懸浮物后進人調節池。調節池采用液下攪拌機進行攪拌,實現水質的混合均勻并防止固體顆粒沉淀,同時,通過酸堿輸送泵調節廢水的PH值至6.8~7.5。然后,經二級提 升泵送入UASB反應器,在厭氧污泥的作用下,水中大部分有機污染物被分解去除,產生的沼氣通過火炬直接燃燒。UASB的出水重力匯入CASS系統的前端——生物選擇器,通過其作用,抑制絲狀菌的過度增長。混合液進人主反應區,通過好氧菌的降解用,進一步去除廢水中殘留的有機污染物。靜沉后的上清液在撇水器的作用下重力外排,所產生的剩余污泥則定期送入污泥濃縮池
4.2工藝單元預計去除率見表3示
5.結語
總之,各種污水處理方法均存在優缺點。關于啤酒廠廢水處理工藝方案的選擇,應在達到國家規定的排放標準前提下,考慮初期設備投資、運行費用、管理操作,占地面積等諸方面,因地制宜,深入分析了解實際情況,以得出最適宜的啤酒廢水處理工藝,節約成本,提高生產效益。
參考文獻
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