ABR+活性污泥法工藝在啤酒廢水中的應用

左昌平

（新疆聯潤環境工程有限公司，烏魯木齊 830002）

ABR+活性污泥法工藝在啤酒廢水中的應用

左昌平

（新疆聯潤環境工程有限公司，烏魯木齊 830002）

啤酒企業在生產過程中會產生大量廢水，水質、水量波動大，其中含有大量有機污染物，COD、BOD5、SS濃度較高，是一種處理難度較大的工業廢水。本文以工程實例為依據，介紹了采用ABR+活性污泥法工藝處理啤酒廢水的設計、調試經驗。經過半年的運行，一個月的連續監測，進水COD為1 000～5 000 mg/L，處理水量為5 000 m3/d；出水COD小于80 mg/L，COD去除率為90%。結果表明，處理出水可以穩定達到啤酒廢水排放一級標準。

啤酒廢水；ABR；活性污泥

新疆某啤酒有限責任公司是集啤酒釀造、麥芽生產、飲料生產等行業為一體的現代化大型企業。在生產過程中產生的廢水，水質、水量波動大，其中含有大量有機污染物，COD、BOD5、SS濃度較高，是處理難度較大的工業廢水[1]。

1 水質與水量

廢水水量：廢水處理總量5 000 m3/d，208.4 m3/h。

廢水水質：工程設計進水水質和排放標準如表1所示。出水水質要求達到《啤酒工業污染物排放標準》（GB19821-2005）的一級排放標準。

表1 設計進水水質和排放標準

2 工藝選擇

根據新疆某啤酒有限責任公司的生產情況，生產廢水主要分為以下四類。

2.1 制麥過程中產生的洗麥水、浸麥水、發芽降溫噴霧水

廢水中包含多糖類（戊糖）、蔗糖、葡萄糖、果膠、礦物鹽和外皮的蛋白化合物（纖維素及豆球朊）。廢水為間歇排放，水量在總水量中所占比例較大，污染物濃度較高，COD為500～800 mg/L，其排放時會造成較大沖擊。

2.2 糖化過程中產生的糖化、過濾洗滌水

廢水中含有糖類、氨基酸等可溶性物質，也含有麥糟、不溶凝固物廢渣等固體懸浮物，廢水量在總水量中所占比例不大，但其排放量根據生產情況變化很大，間歇排放，其廢水濃度很高，是啤酒廢水的主要污染源，COD值高達2 000～4 000 mg/L。

2.3 發酵過程中產生的發酵罐洗滌、過濾洗滌水

廢水主要有洗酵母水、洗槽水、沖洗水等，這些廢水含有酵母、發酵液成分、冷凝固物、酒花樹脂等物質，還含有許多表面活性物質和泡蓋的組成物質，廢水量在總水量中所占比例較大，每天的排放量和排放時間不定。其濃度變化也較大，COD為2 000～3 000 mg/L。

2.4 罐裝過程中產生的洗瓶廢水、殺菌機溢流水

啤酒包裝過程產生的廢水也是啤酒生產廢水主要來源之一，廢水量大，COD濃度為500～800 mg/L。洗瓶廢水包括浸瓶水，這種廢水COD值很低，廢水略偏堿性；沖瓶水一般較潔凈，其COD值在200 mg/L以下，pH為7～8。殺菌機溢流水含有啤酒、玻璃碎片（啤酒在槽內爆破所致）、瓶身外壁的雜質，pH小于7，屬于熱污染水，其COD值比較高。

③愛新覺羅·弘歷:《自高橋易舟至天寧寺行館即景雜詠》，王定安:《兩淮鹽法志》卷八《王制門》，第143頁。

由上分析可以看出，廢水中的污染物來源主要為浸麥、發酵、糖化、過濾和裝酒洗瓶廢水，廢水大部分為間歇式排放，綜合廢水COD為1 500～5 000 mg/L，因此，廢水排放具有流量、水質變化大，沖擊負荷大的特點[2]。

本文采用ABR+好氧活性污泥工藝處理啤酒廢水。工藝流程如圖1所示。

圖1 ABR+好氧活性污泥工藝處理啤酒廢水的流程

3 工藝流程說明

3.1 預處理系統

麥殼等懸浮物大量進入廢水站，不僅會造成堵塞，而且在腐化分解后會產生難于生物降解的物質[3]，因此，隔渣非常重要。

3.1.1 各車間攔渣

對于麥芽車間大量的麥殼、糖化車間大量的麥糟等懸浮物，必須在車間排口進行初步攔截、回收，避免造成污水收集管網及后續污水處理站管網、設備的堵塞。

3.1.2 機械格柵

經初步攔渣處理后的廢水進入廢水處理站，但為避免前攔渣不夠徹底，仍有較多稃殼及較小的懸浮物進入污水站，故在進水處設置機械細格柵攔渣。

3.2 預曝調節池

由于廢水沖擊負荷較大，因此為了保證后續處理設備的穩定運行，廢水流入池內停留一定的時間后，要調節水質、水量，池內可以通入少量空氣，這樣可以有效避免懸浮物在池底大量沉積而產生臭氣，同時可起到預水解作用。

3.3 生物處理系統

3.3.1 ABR反應池

該池內掛生物填料，并形成多段隔室，既確保了處理效果，同時又增強了系統抗沖擊能力。該池具有很好的攔渣功能，第一格兼作初沉池，底部布置排泥管，沉淀格柵未攔截的殘渣及不溶有機物，使其中絕大部分懸浮物在第一格被攔截，后續也有較好的隔渣作用，定期可以將污泥排入污泥池。該池水流為折流設計，能有效避免反應池內出現死角。

3.3.2 好氧反應池

厭氧處理是將大分子有機物斷鏈，分解為很多小分子物質，經厭氧處理后的廢水濃度雖大幅度降低，但污染物濃度仍不能達標。

3.3.3 二沉池

好氧出水中含有較多的活性污泥，好氧反應池出水自流入該池后經泥水分離，出水達標排放。池底的活性污泥通過污泥泵回流到好氧反應池，以維持好氧反應池微生物濃度，確保生物系統穩定運行，水質達標排放。剩余污泥則排入污泥濃縮池。

3.4 污泥處理系統

此系統為處理系統產生的剩余污泥的設施，使系統的剩余污泥得到有效處理，避免二次污染。其中包含污泥池處理與帶式壓濾機處理。

4 系統工藝單元參數

4.1 機械格柵

功能：攔截廢水中較大的懸浮物，避免設備、管道的堵塞。

4.2 預曝調節池

設計參數：設計進水流量：208.4 m3/h；有效容積：830 m3；停留時間：4 h。

4.3 ABR反應池

設計參數：反應器容積負荷：3 kgCODcr/m3·d；有效容積：2 500 m3；停留時間：12 h；有效水深：5.0 m。

4.4 好氧反應池

設計參數：反應器容積負荷：1.5 kgCODcr/m3·d。有效容積：3 000 m3；停留時間：14.4 h；有效水深：5.0 m。

4.5 二沉池

功能：該池利用重力將廢水中懸浮物分離出來，使出水達到較好的水質。

設計參數：表面負荷：1 m3/m2·h；有效面積：210 m2；有效容積：1 000 m3。

4.6 污泥池

功能：物化污泥和剩余活性污泥排入池內，送入污泥濃縮池。

設計參數：污泥量：400 m3/d（99%）有效容積：100 m3，調理劑投加量：5%。

4.7 格柵、脫水機房

主要工程內容：帶式壓濾機：帶寬1.5 m，采用連續脫水方式，污泥進料由泵連續打入，通過壓濾脫水，污泥自動排出，通過人工收集后外運。

4.8 鼓風機房

功能：為曝氣池和調節池提供氣源。

設計參數：設計總供氣量：56 m3/min；供氣壓力：5 mH2O。

5 運行情況與結果

圖2 ABR+好氧活性污泥工藝處理啤酒廢水的系統運行情況

從圖2可知，進水COD為1 079～3 072.52 mg/L，處理后出水COD＜70 mg/L，COD去除率達到95%，處理效果好。隨著運行時間的推移和ABR厭氧污泥的逐漸成熟，ABR厭氧的處理效率穩定在60%左右，為好氧池出水的穩定達標奠定了堅實的基礎。

6 結論

（1）半年的運行表明，啤酒廢水采用ABR+活性污泥法處理裝置，處理后出水COD均在70 mg/L以下，運行穩定，達到了預期的處理要求，是可行的。（2）關于污泥處置、處理費用，ABR+活性污泥法是好氧工藝的20%或是水解工藝的35%；處理裝置總體積是好氧工藝的45%，是水解工藝的55%；能源消耗是好氧工藝的10%；污泥脫水的藥劑費用是好氧工藝的20%。（3）ABR+活性污泥法處理系統具有耐沖擊負荷，易操作等優點。

1 朱月海.啤酒廢水處理工藝及淺析[J].給水排水，1999，25（1）：32-36.

2 王凱軍.發醉工業廢水處理[M].北京：化學工業出版社，2000.

3 張自杰.環境工程手冊（水污染防治卷）[M].北京：高等教育出版社，1996.

Application of ABR+ Activated Sludge Process in Brewery Wastewater

Zuo Changping
(Xinjiang Lianrun Environmental Engineering Co., Ltd., Urumqi 830002, China)

Beer enterprises in the production process will produce a lot of waste water, water quality, water fluctuations,which contains a large number of organic pollutants, COD, BOD5, SS concentration is higher, it is a more difficult to deal with industrial wastewater.Based on the engineering examples, this paper introduces the design and debugging experience of using ABR + activated sludge process to treat beer wastewater.After six months of operation, one month of continuous monitoring, the influent COD is 1 000～5 000 mg/L, the treated water is 5 000 m3/d; the effluent COD is less than 80 mg/L and the COD removal rate is 90%.The results show that the effluent can be stabilized to meet the first grade of beer wastewater discharge.

brewery wastewater; ABR; activated sludge

TS262.5 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500(2017)08-0029-03

2017-06-11

左昌平（1979-），男，重慶人，中級工程師，從事環境保護工程設計與管理工作。