啤酒制造废水臭氧处理工艺

啤酒行业废水处理臭氧生化处理技术及工程实例对照 

一、啤酒行业废水的来源及特点

        啤酒是以大麦和水为主要原料，大米或谷物、酒花为辅料，经过糖化和发酵制成的富含营养物质和CO2的饮料酒，酒精含量为3%-6%。啤酒生产中主要利用粮食中的淀粉，而大部分蛋白质等其他物质则残留在麦糟及凝固物中，同时还排出酵母等副产物。啤酒行业是耗水量较大的行业，虽然各企业间有较大差别，一般说来每生产1t啤酒的耗水量为10-50t。

        啤酒的酿造方法随啤酒的种类不同而异，但是大致可分为制麦芽、糖化、发酵、洗瓶及灌装等主要工序。

啤酒废水主要来自麦芽车间（浸麦废水）、糖化车间（糖化，过滤洗涤废水）、发酵车间（发酵罐洗涤，过滤洗涤废水）、灌装车间（洗瓶，灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒）以及生产用冷却废水等。

        啤酒工业废水主要含糖类、醇类等有机物，有机物浓度较高，虽然无毒，但易于*，排入水体要消耗大量的溶解氧，对水体环境造成严重危害。啤酒废水的水质和水量在不同季节有一定差别，处于高峰流量时的啤酒废水，有机物含量也处于高峰。

二、啤酒行业废水处理工程实例

1、啤酒公司啤酒废水传统工艺处理工程概况

       啤酒公司以大麦和大米为主要原料，辅以啤酒花和鲜酵母制造啤酒，年产啤酒10万吨，废水处理工程的设计规模为3500m³/d，合146m³/h。

2、啤酒行业废水传统处理工艺

1)、啤酒生产工艺及水质

       该企业的啤酒生产工艺如图3-2-5所示。废水主要来源有：糖化车间的糖化、过滤洗涤水；发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤水；灌装过程洗瓶、灭菌及破瓶啤酒；冷却水和成品车间洗涤水等。

       设计进水水质为：COD=2500mg/L，BOD=1800mg/L，SS=400mg/L。

       由于处理后的出水终排放的去向是城市污水管道，因此执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的以及（新扩改）标准，即：COD<100mg/L，BOD<20mg/L，SS<20mg/L。

2)、传统啤酒行业废水处理工艺

       本工程废水书中高浓度有机废水，可生化性好，适合采用生化处理。通过工艺的选择比较，设计中采用厌氧UASB和好氧SBR的组合工艺。

        针对废水悬浮物较多的特点，采用格栅和固液分离机两级预处理进行去除，避免对后续UASB的影响。

3)、传统处理工艺流程

  本工程工艺流程如图

       废水先经细格栅去除杂物后，经固液分离机去除麦麸等大颗粒悬浮物，后进入集水井，由潜污泵提升进入调节池，调节水量水质后经过提升进入UASB反应器。UASB反应器处理后的出水进入好氧SBR曝气池，处理后达标排放。设计中UASB前设有酸碱调节设施。曝气池产生的生意污泥重力排入调节池，由调节池提升进入厌氧池。从厌氧UASB池排出的剩余污泥进入污泥浓缩池，经浓缩后由带式污泥脱水机进行脱水处理。浓缩池的上清液和脱水机房清液流回集水井。脱水后的污泥外运填埋或经堆肥等处理后制成生物有机肥。

3.技术经济指标

        本项目总体投资600万元。运行电耗0.33（kW·h）/m³废水，直接运行费用为0.35元/m³废水。

三、啤酒行业废水新型臭氧生化处理工艺（简称OAO工艺）介绍

                                         中合元啤酒行业废水的臭氧生化处理工艺特点说明：

1、臭氧同步污泥减量技术：在废水处理工程中，剩余污泥处理和处置问题的日益突出使得污泥减量技术成为研究的热点。在目前国内外研究的污泥减量技术中，利用臭氧同步对隐性生长的污泥减量，取得很好的效益。该技术由于其破解效率高、不产生毒副作用，只产生少量的污泥等特点，不仅降低了设备采购成本、减少了工程占地面积，运营成本也降低10---20%，所以，很快便被应用于水处理实践。

       臭氧具有强的杀伤力,它能够渗入细胞壁从而破坏细菌有机体链状结构导致细菌的死亡,细胞溶解释放有机物质到水中, 而这些自产底物可重新被用于生物代谢,这样部分有机碳的重复使用将会导致污泥产量的减少。利用臭氧对剩余污泥进行破解,可以使污泥胞内外物质溶出进入液相,改变污泥特性。

2、高级氧化法（Advanced Oxidation processible, 简称AOP)技术：目前，废水处理常用的生物法处理的缺点在于：对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理较困难，处理速度慢，耗时较长，因此处理效率较低。臭氧高级氧化法可将其其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性，同时还对环境类激素等微量有害化学物质的处理方面有很大的优势。因此，废水生物法处理的效率大为提高。

       水处理过程中以羟基自由基为主要氧化剂的氧化过程称为AOPs过程，用于水处理则称为AOP法。臭氧化学处理速度快，效率高。二者有机结合，可以*提高污水的处理效率。不仅处理效果提高，而且单位时间的污水处理量大为增加，使污水处理工程小型化成为可能。

3、臭氧闭环矢量控制投加技术：臭氧设备的选项以及臭氧投加量的精准控制是该技术的关键。普通的臭氧投加采用曝气器或射流器等，需要设计较大的投加量，但利用效率却很低，臭氧大量溢出，不仅污染环境，而且造成*浪费。

       臭氧闭环矢量控制技术根据污水流量及需求量精准投加臭氧量，使臭氧产量与需求量达到精确匹配，既达到设计处理要求，又无臭氧溢出。这个过程，都在计算机的精准控制下进行。所以，该技术不仅能精确控制处理效果，而且使臭氧用量大幅减少。从而大幅降低了设备的采购成本和使用成本。

4、OAO生化处理工艺占地面积：生物法污水处理工艺，由于其处理效果好，成本低的特点已经成为有机废水处理的主体。但是，其仍存在一些不容忽视的缺点：耐冲击负荷能力差、易发生污泥膨胀、构筑物占地面积大、基建投资多、运行条件要求高以及日常管理复杂等。

       近几十年来。国内外学者对以上这些问题进行了不懈地探索和研究，开发了多种新工艺，使得生物法污水处理工艺朝着低投资、高效、节能的方面发展。OAO生化处理工艺，正是采用臭氧AOP技术，结合生物法污水处理工艺优点，很好的解决了传统生物法污水处理工艺占地面积大、运行条件高、管理复杂等缺点，*的提高了污水处理工程的效率。在保证相同处理效果的前提下，工程平面占地大幅缩小30---50%，高程降低30---50%。因此，工程造价大幅降低，且运转更高效，节能。

5、OAO生化处理工艺的运行管理：传统生物法污水处理工艺因为其工艺特点，处理效果极易受污水组成成分、污水温度、PH值、水力负荷、有机负荷等条件影响，所以运行管理对人员要求较高，并且实验设备、检测设备投入也较高。较高的日常运行管理成本会造成“买得起，用不起”的难题。

         OAO生化处理工艺相对简捷，一次性投入低，后期运行维护费用低。采用OAO生化处理工艺小型化污水处理工程，仅需极少人员操作的工作量。

         OAO生化处理工艺的核心设备臭氧发生器及控制设备，臭氧的生产原料为空气，单位时间用电成本低，后续投入极少。中合元核心技术的臭氧发生器，单位质量 (kg/h)的臭氧生产成本仅需10元/h。

6、OAO生化处理工艺水质目标持续可达性：水质处理目标的可达性是污水处理工程的核心目的。同时，建设者还应考虑以下因素：

科学性和合理性------寻求尽可能简洁、高效、经济、配置合理的技术途径达到既定处理目标，充分借鉴国内外*的相关工程经验。

可靠性------工艺应成熟可靠，能满足*稳定运行，系统风险性较小，故障率在可控范围内。

*性------在保证可靠的前提下，应尽量开来采用新技术、新工艺、新设备来提高效率，降低消耗。

经济性------在预算内，应重点考虑节省投资，用地面积小，节省能耗运行费用低。

可扩展性------应适当考虑未来发展对处理设施的要求，应首先考虑扩充容量成本较低，便于扩容的工艺。

中合元核心技术的OAO生化处理工艺，在以上诸多领域均做了缜密考虑，产品设计，容量扩充，工艺可靠性，运行经济性均有可靠数据可供建设者参考。

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