啤酒制造廢水臭氧處理工藝啤酒行業(yè)廢水處理臭氧生化處理技術(shù)及工程實(shí)例對(duì)照
一、啤酒行業(yè)廢水的來源及特點(diǎn)
啤酒是以大麥和水為主要原料，大米或谷物、酒花為輔料，經(jīng)過糖化和發(fā)酵制成的富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和CO2的飲料酒，酒精含量為3%-6%。啤酒生產(chǎn)中主要利用糧食中的淀粉，而大部分蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)則殘留在麥糟及凝固物中，同時(shí)還排出酵母等副產(chǎn)物。啤酒行業(yè)是耗水量較大的行業(yè)，雖然各企業(yè)間有較大差別，一般說來每生產(chǎn)1t啤酒的耗水量為10-50t。
啤酒的釀造方法隨啤酒的種類不同而異，但是大致可分為制麥芽、糖化、發(fā)酵、洗瓶及灌裝等主要工序。
啤酒廢水主要來自麥芽車間（浸麥廢水）、糖化車間（糖化，過濾洗滌廢水）、發(fā)酵車間（發(fā)酵罐洗滌，過濾洗滌廢水）、灌裝車間（洗瓶，滅菌廢水及瓶子破碎流出的啤酒）以及生產(chǎn)用冷卻廢水等。
啤酒工業(yè)廢水主要含糖類、醇類等有機(jī)物，有機(jī)物濃度較高，雖然無(wú)毒，但易于*，排入水體要消耗大量的溶解氧，對(duì)水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害。啤酒廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時(shí)的啤酒廢水，有機(jī)物含量也處于高峰。
二、啤酒行業(yè)廢水處理工程實(shí)例
1、啤酒公司啤酒廢水傳統(tǒng)工藝處理工程概況
啤酒公司以大麥和大米為主要原料，輔以啤酒花和鮮酵母制造啤酒，年產(chǎn)啤酒10萬(wàn)噸，廢水處理工程的設(shè)計(jì)規(guī)模為3500m³/d，合146m³/h。
2、啤酒行業(yè)廢水傳統(tǒng)處理工藝
1)、啤酒生產(chǎn)工藝及水質(zhì)
該企業(yè)的啤酒生產(chǎn)工藝如圖3-2-5所示。廢水主要來源有：糖化車間的糖化、過濾洗滌水；發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水；灌裝過程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒；冷卻水和成品車間洗滌水等。
設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：COD=2500mg/L，BOD=1800mg/L，SS=400mg/L。
由于處理后的出水終排放的去向是城市污水管道，因此執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的以及（新擴(kuò)改）標(biāo)準(zhǔn)，即：COD<100mg/L，BOD<20mg/L，SS<20mg/L。
2)、傳統(tǒng)啤酒行業(yè)廢水處理工藝
本工程廢水書中高濃度有機(jī)廢水，可生化性好，適合采用生化處理。通過工藝的選擇比較，設(shè)計(jì)中采用厭氧UASB和好氧SBR的組合工藝。
針對(duì)廢水懸浮物較多的特點(diǎn)，采用格柵和固液分離機(jī)兩級(jí)預(yù)處理進(jìn)行去除，避免對(duì)后續(xù)UASB的影響。
3)、傳統(tǒng)處理工藝流程
本工程工藝流程如圖
廢水先經(jīng)細(xì)格柵去除雜物后，經(jīng)固液分離機(jī)去除麥麩等大顆粒懸浮物，后進(jìn)入集水井，由潛污泵提升進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水量水質(zhì)后經(jīng)過提升進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器。UASB反應(yīng)器處理后的出水進(jìn)入好氧SBR曝氣池，處理后達(dá)標(biāo)排放。設(shè)計(jì)中UASB前設(shè)有酸堿調(diào)節(jié)設(shè)施。曝氣池產(chǎn)生的生意污泥重力排入調(diào)節(jié)池，由調(diào)節(jié)池提升進(jìn)入?yún)捬醭?。從厭氧UASB池排出的剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池，經(jīng)濃縮后由帶式污泥脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理。濃縮池的上清液和脫水機(jī)房清液流回集水井。脫水后的污泥外運(yùn)填埋或經(jīng)堆肥等處理后制成生物有機(jī)肥。
3.技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
本項(xiàng)目總體投資600萬(wàn)元。運(yùn)行電耗0.33（kW·h）/m³廢水，直接運(yùn)行費(fèi)用為0.35元/m³廢水。
三、啤酒行業(yè)廢水新型臭氧生化處理工藝（簡(jiǎn)稱OAO工藝）介紹
中合元啤酒行業(yè)廢水的臭氧生化處理工藝特點(diǎn)說明：
1、臭氧同步污泥減量技術(shù)：在廢水處理工程中，剩余污泥處理和處置問題的日益突出使得污泥減量技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。在目前國(guó)內(nèi)外研究的污泥減量技術(shù)中，利用臭氧同步對(duì)隱性生長(zhǎng)的污泥減量，取得很好的效益。該技術(shù)由于其破解效率高、不產(chǎn)生毒副作用，只產(chǎn)生少量的污泥等特點(diǎn)，不僅降低了設(shè)備采購(gòu)成本、減少了工程占地面積，運(yùn)營(yíng)成本也降低10---20%，所以，很快便被應(yīng)用于水處理實(shí)踐。
臭氧具有強(qiáng)的殺傷力,它能夠滲入細(xì)胞壁從而破壞細(xì)菌有機(jī)體鏈狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致細(xì)菌的死亡,細(xì)胞溶解釋放有機(jī)物質(zhì)到水中, 而這些自產(chǎn)底物可重新被用于生物代謝,這樣部分有機(jī)碳的重復(fù)使用將會(huì)導(dǎo)致污泥產(chǎn)量的減少。利用臭氧對(duì)剩余污泥進(jìn)行破解,可以使污泥胞內(nèi)外物質(zhì)溶出進(jìn)入液相,改變污泥特性。
2、高級(jí)氧化法（Advanced Oxidation processible, 簡(jiǎn)稱AOP)技術(shù)：目前，廢水處理常用的生物法處理的缺點(diǎn)在于：對(duì)可生化性差、相對(duì)分子質(zhì)量從幾千到幾萬(wàn)的物質(zhì)處理較困難，處理速度慢，耗時(shí)較長(zhǎng)，因此處理效率較低。臭氧高級(jí)氧化法可將其其直接礦化或通過氧化提高污染物的可生化性，同時(shí)還對(duì)環(huán)境類激素等微量有害化學(xué)物質(zhì)的處理方面有很大的優(yōu)勢(shì)。因此，廢水生物法處理的效率大為提高。
水處理過程中以羥基自由基為主要氧化劑的氧化過程稱為AOPs過程，用于水處理則稱為AOP法。臭氧化學(xué)處理速度快，效率高。二者有機(jī)結(jié)合，可以*提高污水的處理效率。不僅處理效果提高，而且單位時(shí)間的污水處理量大為增加，使污水處理工程小型化成為可能。
3、臭氧閉環(huán)矢量控制投加技術(shù)：臭氧設(shè)備的選項(xiàng)以及臭氧投加量的精準(zhǔn)控制是該技術(shù)的關(guān)鍵。普通的臭氧投加采用曝氣器或射流器等，需要設(shè)計(jì)較大的投加量，但利用效率卻很低，臭氧大量溢出，不僅污染環(huán)境，而且造成*浪費(fèi)。
臭氧閉環(huán)矢量控制技術(shù)根據(jù)污水流量及需求量精準(zhǔn)投加臭氧量，使臭氧產(chǎn)量與需求量達(dá)到精確匹配，既達(dá)到設(shè)計(jì)處理要求，又無(wú)臭氧溢出。這個(gè)過程，都在計(jì)算機(jī)的精準(zhǔn)控制下進(jìn)行。所以，該技術(shù)不僅能精確控制處理效果，而且使臭氧用量大幅減少。從而大幅降低了設(shè)備的采購(gòu)成本和使用成本。
4、OAO生化處理工藝占地面積：生物法污水處理工藝，由于其處理效果好，成本低的特點(diǎn)已經(jīng)成為有機(jī)廢水處理的主體。但是，其仍存在一些不容忽視的缺點(diǎn)：耐沖擊負(fù)荷能力差、易發(fā)生污泥膨脹、構(gòu)筑物占地面積大、基建投資多、運(yùn)行條件要求高以及日常管理復(fù)雜等。
近幾十年來。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)以上這些問題進(jìn)行了不懈地探索和研究，開發(fā)了多種新工藝，使得生物法污水處理工藝朝著低投資、高效、節(jié)能的方面發(fā)展。OAO生化處理工藝，正是采用臭氧AOP技術(shù)，結(jié)合生物法污水處理工藝優(yōu)點(diǎn)，很好的解決了傳統(tǒng)生物法污水處理工藝占地面積大、運(yùn)行條件高、管理復(fù)雜等缺點(diǎn)，*的提高了污水處理工程的效率。在保證相同處理效果的前提下，工程平面占地大幅縮小30---50%，高程降低30---50%。因此，工程造價(jià)大幅降低，且運(yùn)轉(zhuǎn)更高效，節(jié)能。
5、OAO生化處理工藝的運(yùn)行管理：傳統(tǒng)生物法污水處理工藝因?yàn)槠涔に囂攸c(diǎn)，處理效果極易受污水組成成分、污水溫度、PH值、水力負(fù)荷、有機(jī)負(fù)荷等條件影響，所以運(yùn)行管理對(duì)人員要求較高，并且實(shí)驗(yàn)設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備投入也較高。較高的日常運(yùn)行管理成本會(huì)造成“買得起，用不起”的難題。
OAO生化處理工藝相對(duì)簡(jiǎn)捷，一次性投入低，后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。采用OAO生化處理工藝小型化污水處理工程，僅需極少人員操作的工作量。
OAO生化處理工藝的核心設(shè)備臭氧發(fā)生器及控制設(shè)備，臭氧的生產(chǎn)原料為空氣，單位時(shí)間用電成本低，后續(xù)投入極少。中合元核心技術(shù)的臭氧發(fā)生器，單位質(zhì)量 (kg/h)的臭氧生產(chǎn)成本僅需10元/h。
6、OAO生化處理工藝水質(zhì)目標(biāo)持續(xù)可達(dá)性：水質(zhì)處理目標(biāo)的可達(dá)性是污水處理工程的核心目的。同時(shí)，建設(shè)者還應(yīng)考慮以下因素：
科學(xué)性和合理性------尋求盡可能簡(jiǎn)潔、高效、經(jīng)濟(jì)、配置合理的技術(shù)途徑達(dá)到既定處理目標(biāo)，充分借鑒國(guó)內(nèi)外*的相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)。
可靠性------工藝應(yīng)成熟可靠，能滿足*穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)性較小，故障率在可控范圍內(nèi)。
*性------在保證可靠的前提下，應(yīng)盡量開來采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備來提高效率，降低消耗。
經(jīng)濟(jì)性------在預(yù)算內(nèi)，應(yīng)重點(diǎn)考慮節(jié)省投資，用地面積小，節(jié)省能耗運(yùn)行費(fèi)用低。
可擴(kuò)展性------應(yīng)適當(dāng)考慮未來發(fā)展對(duì)處理設(shè)施的要求，應(yīng)首先考慮擴(kuò)充容量成本較低，便于擴(kuò)容的工藝。
中合元核心技術(shù)的OAO生化處理工藝，在以上諸多領(lǐng)域均做了縝密考慮，產(chǎn)品設(shè)計(jì)，容量擴(kuò)充，工藝可靠性，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性均有可靠數(shù)據(jù)可供建設(shè)者參考。
啤酒制造廢水臭氧處理工藝
