淺談啤酒廠污水系統節能降耗管理

梁燕清

（1.桂林電子科技大學，廣西 桂林 541004；2.廣西珠江啤酒有限公司，南寧 530105）

年生產啤酒能力20萬kL的啤酒廠，其污水處理設計規模為4000 m3/d，受設備設施、廢水特質等影響，污水站電耗、化工消耗未能達到預期效果。因此，迫切需要在現有基礎上，配合生產，合理利用現有設備，提升設備效率，利用啤酒廢水特性，進一步探討節能降耗的方法。

1 污水處理流程分析

本污水處理工程采用厭氧-好氧處理的工藝路線，如圖1所示，廢水在集水井中收集后，實施固液分離及水量、水溫調節等物化處理過程，隨后在UASB PLUS厭氧反應器內進行厭氧處理，其出水進入傳統活性污泥系統進一步處理以去除剩余的可生物降解COD（化學需氧量），最后經二沉池完成污泥與清水分離，最終清水檢測達標后排放。

圖1 污水處理流程（圖中☆為廢水監測點）

2 污水節能降耗控制

污水站綜合廢水主要來源于糖化、發酵、過濾、灌裝過程洗滌水、殘酒、洗瓶機廢堿水及工廠辦公室食堂生活污水等，排放水中含有極高的BOD（生化需氧量）和COD，pH酸堿度不一，一般為4～11[1]。因此，必須要經以上工藝流程進行污水處理后達標排放。污水站消耗指標為電耗、水耗、酸耗、堿耗及絮凝劑消耗。水耗一般產生于檢驗及夏季涼水塔，損耗小，優化空間小；絮凝劑則用于水與雜質分離，加速絮凝沉降，難以節省。因此，本文重點研究如何在現有設備的基礎上降低酸堿消耗及電耗。

2.1 降低酸堿消耗

根據各車間生產的差異，包裝車間排放的廢堿、設備洗滌水等均為堿性廢水，四站車間離子再生時產生的廢水為弱酸，釀造部糖化投料期間排放廢水均呈酸性，厭氧好氧系統均對處理水的pH要求為6～9，調節池及預酸化池則是完成pH調節的重要步驟。因此，降低污水站負荷，加強對各車間和生產單位的源頭控制，有事半功倍的效果[2]。綜合分析生產源頭廢水，最大限度調配公司不同pH廢水的排放，減少污水站酸堿投入量就顯得尤為重要。

2.1.1 各部門加強溝通，統籌安排

包裝車間必須提前至少2 d通知污水站大洗時間，分批排入污水，避免污水處理負荷猛增[3]。在此期間，釀造部及四站盡可能減少酸性廢水的排放。污水站及時將現有廢水處理完畢，騰出儲存空間以備包裝廢堿水的排放。釀造車間投料過程排放大量酸性廢水，生產安排則結合糖化投料時間進行包裝大洗，最大限度中和廢水。

2.2.2 技改設備，提高廢水緩沖量

生產不飽滿時，生產線處于一停一用狀態。生產過程中需要大洗的生產線，可將污水站暫時無法處理的廢堿水泵至另一條備用線洗瓶機進行緩沖，日常廢水處理過程中逐步稀釋處理。鍋爐廢堿罐增設排廢堿口至污水站，當綜合廢水過酸時，可直接用于調節至中和。

2.2.3 工藝優化

對酸堿使用操作進行工藝優化，如優化釀造發酵罐清洗工藝、洗瓶機堿液循環利用等。

2.2.4 制度先行

制定廢酸、廢堿排放管理規定、污水應急預案等，做到酸堿有序排放。

圖2 2017年9-12月污水酸堿耗用量

由圖2可以看出，采取以上措施后，2017年11月起，污水酸堿耗用量大幅下降，尤其是12月，效果十分明顯。

2.2 降低電耗

污水站耗電量最大的設備為曝氣過程使用的鼓風機。為能獲得滿意的有機污染物轉化率，必須控制好兩個參數：為保證能提供足夠的氧給微生物，曝氣池中必須保證有足夠的溶解氧濃度，正常情況下溶解氧濃度達到1～3 mg/L即可滿足要求；曝氣池中也必須保持足夠的活性污泥濃度以獲得滿意的轉化能力，視不同的水質情況，污泥的TSS（固體懸浮物）濃度通常保持在4～5 g/L。因此，在確保溶解氧濃度及污泥濃度的前提下，可根據污水狀況開啟鼓風機，具體措施如下。

一是技改鼓風機，將定頻鼓風機改為變頻，根據實際工況開啟鼓風機，高效節能。二是制定污水開停鼓風機單點課程：總排口出水COD在80 mg/L以下，反應器出水COD在450 mg/L以下，曝氣池進水量在30 m3/h以下，溶解氧在指標范圍內且污泥不發黑的情況下，鼓風機可開啟7 h停止1 h。摸索停產時，鼓風機開停操作規程。經研究，生產停產3 d及以上，鼓風機可2 d運行1 h。這樣既確保了好氧系統的正常運行，又大大降低了電耗。

2.3 其他

最大限度使用厭氧系統，減少曝氣池負荷是降低能物耗的關鍵。因生產工況不同，啤酒廢水中含有過量的過氧化物、Al3+、硫酸根、亞硫酸根等對厭氧反應器有害的因子。因厭氧反應器為UASB PLUS反應器，對上水質量有嚴格要求：Al3+＜50 mg/L，過氧化物=0，亞硫酸根＜10 mg/L，硫酸根＜500 mg/L，pH=6.8～8，溫度＜40℃。啤酒生產過程中，部分有害離子無法去除，因此必須要對污水來源進行檢測，對可能導致厭氧泥中毒的有害廢水進行稀釋或考慮集中通過曝氣池處理來保證厭氧反應器正常運行，從而去除大量COD，一般情況下，厭氧系統去除率超過70%[4]。這就大大減少了電耗的投入及剩余污泥的產量。污水是否上反應器的電耗對比如表1、表2所示。

表1 污水是否上反應器的電耗對比（不上反應器）

表2 污水是否上反應器的電耗對比（上反應器）

根據表1表2分析總結可得，上厭氧反應器后，平均處理每噸污水節省用電0.5 kW·h。

3 結語

污水站的優化運行控制，有助于達到降低電耗和化工消耗的目的，其長期目標是通過合理安排生產，采用先進的環保工藝，減少污水量。另外，企業要把能物消耗指標納入相關人員的績效指標中，充分調動員工的能動性，使其不斷創新，從細節做起，做到精準控制[5]。這樣才能降低能耗和物耗，提升管理水平，獲得較好的經濟效益和環境效益。

參考文獻

1 時鵬輝，羅領先.UASB+CASS組合工藝處理啤酒廢水[J].水處理技術，2010，36（1）：114-116.

2 李金梅.啤酒廢水UASB厭氧處理工藝操作注意要點[J].啤酒科技，2014，（6）：22-23.

3 韓勤英，喬降華，胡戰友.綜合治理，保污水處理達標[J].啤酒科技，2011，（6）：51-53.

4 劉文偉，江 娟，黃騰蛟，等.UASB+延時曝氣+混凝沉淀處理DMBA生產廢水[J].中國給水排水，2017，33（12）：108-111.

5 盧振付，朱春蓉.啤酒企業清潔生產及廢水處理工程分析[J].科技創新導報，2010，（29）：105.