摘要：本文結(jié)合企業(yè)的實(shí)際介紹了采用“常溫低負(fù)荷UASB反應(yīng)器+*混合射流曝氣活性污泥法+鐵鹽沉淀法”對(duì)啤酒廠高濃度有機(jī)廢水的治理，即選用“初沉池→調(diào)節(jié)池→UASB反應(yīng)器→曝氣池→二沉池→砂濾池”的污水處理工藝處理啤酒廠污水。經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行證明，該方法比較成熟、工藝合理、費(fèi)用較低，可達(dá)到較高的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　
　　關(guān)鍵詞：啤酒廠廢水、污水處理、UASB反應(yīng)器、射流曝氣活性污泥法
　　
　　一、前言
　　
　　隨著人民生活水平的不斷提高，我國(guó)的啤酒工業(yè)發(fā)展迅速，啤酒產(chǎn)量較過(guò)去有了大幅度提高，已成為世界五大啤酒生產(chǎn)國(guó)之一。啤酒廠污水中主要污染物有堿性洗滌劑、紙漿、染料、漿糊、殘酒和其它雜質(zhì)等，特點(diǎn)是高堿度、高溫度、高濃度有機(jī)物（CODcr含量可達(dá)到1100mg/L以上）、生化處理難度高等特點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)外，傳統(tǒng)活性污泥法、接觸氧化等工藝已廣泛地應(yīng)用于啤酒廠廢水的處理中。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)開(kāi)始研究和使用SBR法、以及采用UASB工藝再進(jìn)行后續(xù)好氧處理工藝處理啤酒廠廢水。本文介紹了某啤酒廠采用“常溫低負(fù)荷UASB反應(yīng)器+*混合射流曝氣活性污泥法+鐵鹽沉淀法“對(duì)啤酒廠高濃度有機(jī)廢水的治理情況，通過(guò)實(shí)際運(yùn)行效果來(lái)看，該方法對(duì)污水中污染物的去除效率較高、可達(dá)到較高的環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行費(fèi)用較低，具有良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　
　　二、工程概況
　　
　　某啤酒廠目前年生產(chǎn)啤酒8萬(wàn)噸，啤酒生產(chǎn)以大麥和大米為原料，輔之以啤酒花和鮮酵母，經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)酵釀造而成。啤酒廠廢水主要來(lái)自麥芽車間、糖化車間、發(fā)酵車間、灌裝車間以及生產(chǎn)冷卻廢水等。部分車間的定期消毒和各車間的沖洗地面也要排出一些廢水。此外，啤酒廠還排出一定數(shù)量的生活污水。啤酒廠排放的污水與其他行業(yè)不同，污染成分屬有害無(wú)毒，主要是有機(jī)污染物，其污水成分主要含有糖化麥糟、糖類、果膠、啤酒花、酵母殘?jiān)?、蛋白質(zhì)、纖維素等有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)鹽類。
　　
　　該啤酒廠污水處理工程設(shè)計(jì)規(guī)模：Q=3000m³/d，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)見(jiàn)表1，該啤酒廠污水處理工程排水執(zhí)行《遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB21/1627-2008）直排標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　三、處理工藝
　　
　?。ㄒ唬┕に嚵鞒?br />　　
　　該啤酒廠廢水由旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)除去大塊漂浮物后進(jìn)入集水池，再用泵提升進(jìn)入微濾機(jī)，去除麥糠等懸浮物后自流入初沉池，去除大部分懸浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，充分地調(diào)節(jié)水量、均衡水質(zhì)，然后用泵提升進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器，在厭氧細(xì)菌的作用下，將大部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣和水，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)收集凈化后高空燃燒排放。UASB反應(yīng)器出水自流入曝氣池，同時(shí)加入*，在好氧菌的作用下去除污水中的剩余有機(jī)物，在硝化和反硝化細(xì)菌的作用下，將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和氮?dú)?，并通過(guò)鐵鹽沉淀，將溶解性的磷酸鹽轉(zhuǎn)化為不溶性的磷酸鹽。曝氣池出水在二沉池內(nèi)進(jìn)行泥水分離，出水流入砂濾池，經(jīng)過(guò)濾后流入清水池，達(dá)標(biāo)排放。砂濾池定期進(jìn)行反沖洗，沖洗后的廢水就近排入下水管網(wǎng)，再流入污水站重新處理。
　　
　　二沉池內(nèi)沉淀的活性污泥一部分回流到曝氣池以維持曝氣池內(nèi)活性污泥濃度，多余的活性污泥則作為剩余污泥排放到集泥池。初沉污泥、UASB反應(yīng)器的剩余污泥也排放到集泥池，再提升到污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，濃縮后的污泥利用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水：壓濾機(jī)濾液回流到集水池重新處理；脫水后的污泥含水率在80%左右，可以直接外運(yùn)，用作農(nóng)肥或綠化用肥。
　　
　?。ǘ︰ASB反應(yīng)器
　　
　　UASB反應(yīng)器由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過(guò)程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過(guò)水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過(guò)反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
　　
　　（三）平面布置
　　
　?。ㄋ模┲饕獦?gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)
　　
　　該啤酒廠污水處理工程包括污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)兩大部分，其中污水處理系統(tǒng)主要包括：格柵除污機(jī)、格柵池、集水池、微濾機(jī)、初沉池、調(diào)節(jié)池、UASB反應(yīng)器、曝氣池、二沉池、砂濾池、清水池、格柵間、砂濾池操作間和微濾機(jī)房等；污泥處理系統(tǒng)主要包括：集泥池、污泥濃縮池、帶式壓榨過(guò)濾機(jī)、綜合機(jī)房等。主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)如下：
　　
　　1、初沉池
　　
　　沉淀去除部分比重較大的懸浮物質(zhì)，為斜管沉淀池。初沉池1個(gè)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)×寬×深=14×4×6m，沉淀區(qū)有效面積為45m2，水力負(fù)荷2.8m³/m2·h，zui大水力負(fù)荷3.5m³/m2·h。
　　
　　2、調(diào)節(jié)池
　　
　　調(diào)節(jié)水量，均衡水質(zhì)。為了強(qiáng)化混合效果，池內(nèi)安裝潛水?dāng)嚢铏C(jī)。調(diào)節(jié)池1個(gè)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)×寬×深=14×9×6m，有效水深5.5m，有效容積640m³，廢水停留時(shí)間5小時(shí)。
　　
　　3、UASB反應(yīng)器
　　
　　采用常溫厭氧。UASB反應(yīng)器1個(gè)，Ф15，有效水深6m，有效容積1580m³，廢水停留時(shí)間為12.7小時(shí)，容積負(fù)荷為4.2kgCODcr/m³·d。
　　
　　4、曝氣池
　　
　　借助于好氧微生物的吸附、分解和氧化作用，去除有機(jī)污染物。其型式是*混合式，曝氣方式為自吸式射流曝氣，曝氣設(shè)備為JA-100-G型射流曝氣成套設(shè)備。曝氣池共分3格，每格安裝上射流曝氣成套設(shè)備和充氧泵后，串聯(lián)運(yùn)行。為了脫磷，在曝氣池內(nèi)投加*（FeSO4.7H2O）作為沉淀劑，投加量為250Kg/d。投加濃度為10%，則藥液體積為2500L/d。
　　
　　曝氣池1個(gè)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)×寬×深=14×13.5×6.5m，有效水深6m，有效容積1000m³，廢水停留時(shí)間9.6小時(shí)。
　　
　　為了便于控制曝氣池的運(yùn)行方式，池內(nèi)安裝3臺(tái)在線溶解氧測(cè)定儀，每格1臺(tái)，根據(jù)溶解氧濃度自動(dòng)控制充氧泵的啟停。
　　
　　工藝條件：
　　
　　pH6——9；
　　
　　水溫：10——35℃；
　　
　　溶解氧：1——2mg/L；
　　
　　污泥濃度：2.5——3g/L；
　　
　　污泥回流比：50——100%；
　　
　　容積負(fù)荷：0.37kgBOD5去除/m³.d；
　　
　　污泥負(fù)荷：0.12——0.15KgBOD5/kgMLVSS•d。
　　
　　5、二沉池
　　
　　曝氣池的配套設(shè)施，其作用是使活性污泥從混合液中分離出來(lái)。為輻流式沉淀池，周邊進(jìn)水，周邊出水，內(nèi)裝刮吸泥機(jī)。二沉池1個(gè)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，Ф15×4m，沉淀區(qū)有效面積為150m2，池邊有效水深4m，水力負(fù)荷0.83m³/m2·h。
　　
　　6、砂濾池
　　
　　過(guò)濾除去廢水中殘留的懸浮物，為快濾池。砂濾池1個(gè)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)×寬×深=9.8×2.6×3.2m，分4格，過(guò)濾面積19m2，濾速6.4m/h，反沖強(qiáng)度為14L/m2.S。
　　
　　7、清水池
　　
　　儲(chǔ)存砂濾池出水，便于砂濾池反沖洗。清水池1個(gè)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，與砂濾池合建于地下，長(zhǎng)×寬×深=10.8×2.6×2.7m，有效容積65m³。
　　
　　8、集泥池
　　
　　匯集各種污泥，便于提升濃縮。集泥池1個(gè)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)×寬×深=3×3×3m，有效水深2.8m，有效容積20m³。
　　
　　9、污泥濃縮池
　　
　　對(duì)污泥進(jìn)行濃縮，便于脫水。濃縮池1個(gè)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，Ф6×3.5m，池邊有效水深3.5m，有效容積86m³。
　　
　　10、帶式壓榨過(guò)濾機(jī)
　　
　　為了提高污泥回收率，在污泥中加入污泥調(diào)理劑——陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺（+PAM），投加量為2.0——3.0Kg/噸污泥(絕干)，每天的用量約為5Kg。投加濃度為1‰，藥液體積為5m³。
　　
　?。ㄎ澹┲饕O(shè)備
　　
　　四、處理效果
　　
　　該啤酒廠污水處理工程于2008年建成投產(chǎn)，目前實(shí)際處理污水量為1500m³/d，通過(guò)CODcr自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，其出水CODcr濃度保持在38~45mg/L之間，排放水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到《遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB21/1627-2008）中的直排標(biāo)準(zhǔn)（該標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)于《啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB19821-2005））。
　　
　　五、運(yùn)行成本
　　
　　該污水處理工程總投資1225.8萬(wàn)元，人員配制8人。經(jīng)過(guò)近2年的實(shí)際運(yùn)行來(lái)看，該啤酒廠污水處理工程運(yùn)行成本為1.2元/m³。
　　
　　六、結(jié)論
　　
　　1、采用“常溫低負(fù)荷UASB反應(yīng)器+*混合射流曝氣活性污泥法+鐵鹽沉淀法”處理啤酒廠高濃度有機(jī)廢水具有工藝簡(jiǎn)單、工程穩(wěn)定可靠、管理操作方便、占地面積小、投資省和運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。
　　
　　2、該污水處理工程經(jīng)過(guò)2年來(lái)的運(yùn)行，證明了污染物去除效果較好，CODcr、BOD5去除效率穩(wěn)定在90%以上。因此，該工程的成功為大中型啤酒生產(chǎn)企業(yè)的污水處理提供了一定的經(jīng)驗(yàn)。
　　
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