啤酒生產(chǎn)廢水處理工程實例

張金菊，李 川，高慧燕，劉 峻，朱召軍*

(1. 河南省正大環(huán)境科技咨詢工程有限公司，河南 鄭州 450002；2. 鄭州自來水投資控股有限公司，河南 鄭州 450000 )

啤酒生產(chǎn)廢水處理工程實例

張金菊1，李 川1，高慧燕2，劉 峻1，朱召軍1*

(1. 河南省正大環(huán)境科技咨詢工程有限公司，河南 鄭州 450002；2. 鄭州自來水投資控股有限公司，河南 鄭州 450000 )

采用預(yù)處理/厭氧UASB/好氧SBR處理工藝處理啤酒生產(chǎn)廢水，處理規(guī)模為3000 m3/d，原水COD 為3000 mg/L、BOD5為1500 mg/L、NH3-N為20 mg/L、SS為800 mg/L，處理后出水水質(zhì)滿足《河南省啤酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB41)中表2排放標(biāo)準(zhǔn)，即COD≤60 mg/L、BOD5≤15mg/L、NH3-N≤8 mg/L、SS≤50 mg/L。該工藝運行費用低、管理簡單方便、易于操作、無二次污染。

啤酒生產(chǎn)廢水; 預(yù)處理; UASB; SBR

啤酒以大麥芽、大米等為原料，加入少量酒花，經(jīng)糖化、低溫發(fā)酵制成，被稱為"液體面包"，是一種低濃度酒精飲料。河南某啤酒有限公司在生產(chǎn)啤酒過程中產(chǎn)生的廢水量為3000m3/d。從企業(yè)的實際情況出發(fā)，本著經(jīng)濟、高效的原則，對其污水處理站進行工程設(shè)計，滿足《河南省啤酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中表2排放標(biāo)準(zhǔn)，即COD≤60mg/L、BOD5≤15mg/L、NH3-N≤8 mg/L、SS≤50 mg/L。

1 設(shè)計進、出水水質(zhì)

表1 廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

該廠排放的啤酒生產(chǎn)廢水主要來源有：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、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等。具有污染物濃度高、可生化性強等特點。設(shè)計廢水進水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2 廢水處理工藝流程

圖1 啤酒生產(chǎn)廢水處理工藝流程

根據(jù)國內(nèi)外啤酒生產(chǎn)廢水處理工程的實際運行情況[1-3]，結(jié)合本工程的水質(zhì)、水量及排放要求，為實現(xiàn)以最低的建設(shè)費用和運行成本取得最佳的出水效果的目的，確定采用預(yù)處理/UASB/SBR組合處理工藝。工藝流程見圖1。

3 主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

(1) 格柵渠。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為4×0.9×4.5m(進水管底標(biāo)高-2.500m)；設(shè)置SHG800型機械格柵1臺，柵隙5mm，配套WLS260型螺旋輸送機1臺，格柵前后設(shè)閘板及手動啟閉器各2個。

(2)集水井。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為9×3.5×4.5m，有效容積47.25m3；設(shè)置潛污泵2臺(1用1備)。

(3)初沉池。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為25×4×5.8m，有效水深3m，表面負(fù)荷1.5m3/m2·d，沉淀時間2h；池頂設(shè)置水力篩1臺，設(shè)置行車刮泥機1臺。

(4)調(diào)節(jié)池。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為12.7×11.8×5.5m，有效容積749.3m3，停留時間6h；設(shè)置離心泵3臺(2用1備)，池底設(shè)曝氣攪拌系統(tǒng)，定時開啟。

(5)UASB。4座，鋼混結(jié)構(gòu)，單座尺寸為10.4×6.9×8.5m，總有效容積2353.7m3，總停留時間18.8h，容積負(fù)荷2.9kgCOD/(m3·d)，上升流速0.44m/h；設(shè)置三相分離器、填料、水封罐、電磁流量計。

(6)吹脫池。1座，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為4×4×5m，有效容積為72m3；池底設(shè)曝氣系統(tǒng)。

(7)SBR反應(yīng)池。4座，鋼混結(jié)構(gòu)，單池尺寸為25×7×5.5m，單座有效容積875m3，污泥負(fù)荷0.1kgBOD5/kgMLSS·d；設(shè)置浮筒式潷水器4臺。

(8)貯泥池。1座，與集水井合建，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為9×3×4.5m，有效容積為108m3；池底設(shè)曝氣攪拌裝置。

(9)綜合間。1座，含風(fēng)機房、配電室、值班室，磚混結(jié)構(gòu)，尺寸為18×7.2×4.2m；設(shè)置羅茨鼓風(fēng)機4臺(3用1備)。

(10)設(shè)備間。1座，含污泥脫水間、加藥間，磚混結(jié)構(gòu)，尺寸為12×7.2×4.2m；設(shè)置污泥濃縮脫水一體機1套，加酸加堿裝置各1套。

(11)事故池。1座，與調(diào)節(jié)池合建，鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸為12.9×12.7×5.5m，有效容積851.9m3；池底設(shè)曝氣攪拌系統(tǒng)，設(shè)置離心泵2臺(1用1備)。

4 調(diào)試運行與處理效果

根據(jù)啤酒生產(chǎn)廢水處理工藝流程，對關(guān)鍵設(shè)備如機械格柵、水力篩、行車刮泥機、污水提升泵、羅茨鼓風(fēng)機、污泥濃縮脫水一體機等設(shè)備進行單機調(diào)試。然后對各處理單元(UASB、SBR等)進行調(diào)試。在生物處理單元的調(diào)試中，保證微生物生化條件正常時，廢水濃度由低到高，進水量由小到大逐漸調(diào)節(jié)，使微生物逐步適應(yīng)。在對微生物進行培養(yǎng)馴化的過程中，以一定的比例投加氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，促進菌種生長。連續(xù)進水近6個月后，廢水處理系統(tǒng)排放口出水清澈。

2015年9月完成整個污水處理系統(tǒng)的調(diào)試工作，通過一個月的監(jiān)測，其運行結(jié)果見表2。

表2 運行結(jié)果 mg/L

采用預(yù)處理/UASB/SBR工藝能有效的去除啤酒生產(chǎn)廢水中的 COD、BOD5、NH3-N及SS等污染物，處理后出水水質(zhì)滿足《河南省啤酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB41)中表2排放要求，即COD≤60mg/L、BOD5≤15mg/L、NH3-N≤8 mg/L、SS≤50 mg/L。

5 經(jīng)濟分析

該工程總投資為982.50萬元。包括構(gòu)(建)筑物、設(shè)備等直接投資893.90萬元；設(shè)計費、調(diào)試費等間接投資88.60萬元。運行成本主要包括電費、人工費及藥劑費等，運行費用總計1841.47元/d，折合運行成本為0.6元/噸水。

6 結(jié)語

啤酒生產(chǎn)廢水主要來源于麥芽生產(chǎn)過程、糖化過程及罐裝過程。 具有有機濃度高、可生化性強的特點。工程運行實踐表明，采用預(yù)處理/UASB/SBR工藝處理該廢水是切實可行的，出水各項指標(biāo)均能滿足《河南省啤酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中表2排放要求。實踐證明該啤酒生產(chǎn)廢水處理工藝出水水質(zhì)好、運行費用低，具有較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，同時其處理效果穩(wěn)定可靠，操作簡單，具有良好的推廣應(yīng)用價值。

[1] 盧 姿. IC反應(yīng)器在啤酒廢水處理中的應(yīng)用.水處理技術(shù)[J].2013, 39(7): 124-127.

[2] 唐小偉,俞 婕. UASB-SBR工藝在處理啤酒廢水設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 西安文理學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版, 2013, 16(3): 102-105.

[3] 曾勇輝. EGSB-接觸氧化工藝處理啤酒廢水工程實例[J]. 給水排水, 2013, 39(12): 57-60.

(本文文獻格式：張金菊，李 川，高慧燕.啤酒生產(chǎn)廢水處理工程實例[J].山東化工，2016，45(14)：148-149.)

Case of Brewery Wastewater Treatment Engineering

ZhangJinju1,LiChuan1,GaoHuiyan2,LiuJun1,ZhuZhaojun1*

(1. Henan Zhengda Environmental Technology & Consulting Co.,Ltd., Zhengzhou 450002, China; 2.Zhengzhou Water Supply Investment Holding Co.，Ltd., Zhengzhou 450000, China)

The combined process of pretreatment, UASB, SBR was used to treat the wastewater from beer processing industry with a treatment capacity of 3000m3/d．The influent COD, BOD5, NH3-N and SS were 3000mg/L, 1500mg/L, 20mg/L and 800mg/L respectively. After treatment, the effluent quality could meet the discharge limits in the table 2 of Discharge Standard of water Pollutants for henan beer industry(DB41), that is COD≤60 mg/L, BOD5≤15mg/L, NH3-N≤8mg/L, SS≤50mg/L. The combined process has low operation cost, simple and convenient management, facile operation and no secondary pollution．

brewery wastewater; pretreatment ; UASB; SBR

2016-05-10

張金菊(1988—)，女，河南平頂山人，學(xué)士，工程師，研究方向：水污染控制工程；通訊作者：朱召軍(1988— )，河南平頂山人，碩士，工程師，研究方向：水污染控制工程。

文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-021X(2016)14-0148-02