酸化—SBR 法处理啤酒废水：高效、节能、环保的废水处理方法

酸化—SBR 法处理啤酒废水：高效、节能、环保的废水处理方法

酸化-SBR工艺处理啤酒废水

该方法主要处理设备为酸化柱和SBR反应器。该方法在处理啤酒废水时，摒弃了厌氧反应中反应时间长、控制条件要求高的沼气发酵阶段，将反应控制在酸化阶段进行。与全过程厌氧反应相比，具有以下优点：

（1）由于反应控制在水解、酸化阶段，反应迅速，因此水解罐容积较小；

（2）无需收集产生的沼气，简化了结构，降低了成本，方便维护，易于扩大规模；

（3）污泥降解功能与消化池完全相同，产生的剩余污泥量很少。同时，水解反应后可溶性COD比例明显增加，有利于微生物对底物的吸收。这减少了过程中的一个重要环节，将加速有机物的降解，为后续的生物处理创造更有利的条件。

（4）酸化-SBR法是处理高浓度啤酒废水的理想方法，去除率可达94%以上，最高的可达99%以上。

为了使该方法处理啤酒废水达到理想的效果，操作环境必须满足以下要求：

（1）酸化——酸化对于SBR处理中高浓度啤酒废水至关重要，它的作用有两个：一是改性废水中的有机成分，提高其可生化性；二是它对有机物中易降解污染物的去除作用不容忽视。酸化效果的好坏直接影响SBR反应器的处理效果，而有机物的去除主要集中在SBR反应器中。

（2）酸化——SBR处理啤酒废水受进水碱度、反应温度影响，最佳温度为24℃，最佳碱度范围为500-750mg/L，视原水水质而定，若碱度不足，可预先调节本工艺的碱度，若温差不大，则运行参数不用调节，若温差较大，则视具体情况调节。

UASB—啤酒废水处理好氧接触氧化工艺

本处理工艺中主要处理设备为升流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池，主要处理过程为：废水经过转鼓滤池，转鼓滤池对SS的去除率在10%以上，麦壳有机物的去除也降低了废水中的有机物浓度，调节池不但能调节水质、水量，而且由于废水在池内停留时间长，还具有沉淀、厌氧发酵作用。作为厌氧处理单元，本工艺处理效果很好。升流式厌氧污泥床能耗低，运行稳定，出水水质好，有效降低了好氧生化单元的处理负荷和运行能耗（因为好氧处理单元的能耗与处理负荷成正比）。

好氧处理（包括好氧生物接触氧化池和斜板沉淀池）对废水中的SS、COD的去除率较高，这是因为废水经过厌氧处理后仍含有大量难以生物降解的有机物。该工艺处理效果好、操作简单、稳定性高。上流式厌氧污泥床与好氧接触氧化池串联的啤酒废水处理工艺处理效率高、运行稳定、能耗低、调试方便、常年维护方便。只要加入占厌氧池容积1/3的厌氧污泥菌，就能保证污泥菌的稳定生长。UASB调试3个月后即可达到满负荷运行，该工艺COD去除率可达96.6%，悬浮物去除率可达97.3%～98%，该工艺非常适合在啤酒废水处理中推广应用。

新型接触氧化法处理啤酒废水

该方法的处理流程为：废水先经过微滤机去除大部分悬浮物，出水进入调节池，再由中扬程泵送入VTBR反应器进行生化处理，风机强制空气使废水与填料接触，保持生化；VTBR反应器出水进入沉淀池去除部分脱落的生物膜，以减轻气浮设备的处理负荷，随后流入气浮设备去除剩余的生物膜，污泥和浮渣送至污泥池浓缩，然后脱水。

该处理工艺的主要特点为：

①VTBR反应器由废酒精罐改造而成，节省投资，与钢筋混凝土结构相比，具有一次性投资低、运行稳定、处理效果好的特点。

②冬季运行过程中，VTBR反应器外侧增加一层保温材料，使罐内始终保持较高的温度，从而增加生物的活性。

③因VTBR反应器高约10m，水深较大，所选用的风机为高压风机，风压为98kPa，N=75kw，耗电量较大。

生物接触氧化法处理啤酒废水

本工艺以水解酸化作为生物接触氧化的预处理，水解酸化菌通过代谢将水中的固体物质水解为可溶性物质，将大分子有机物降解为小分子有机物，水解酸化不仅可以去除部分有机污染物，而且可以提高废水的可生化性，有利于后续的好氧生物接触氧化处理。该工艺在处理方式、工艺组合、参数选择等方面都比较合理，充分利用了各工艺的优势，对污染物进行转化去除。若因部分构筑物设计不良而影响运行效果，导致出水水质不理想，生物接触氧化池出水（沉淀30分钟后的澄清液）COD为500～600mg/L，经气浮处理后出水COD仍高达300mg/L，远远高于排放要求（150mg/L）。

但这种加工方式在设计和操作过程中会引起如下问题：

（1）水解酸化池的主要问题是沉淀的污泥不能及时去除。由于废水中悬浮物浓度较高，池内污泥产量很大，而原工艺仅在水解酸化池前端设计一个污泥斗，因此池后部很快就被污泥填满。另外，随着微生物数量的增加，在软体生物填料中部形成污泥团块，减少了传质面积。可在水解酸化池前增设一级混凝气浮系统，去除水中的悬浮物。经此项改进后，水解酸化池能长期稳定有效地运行，其出水COD也由1100~/L降低到900~/L，取得了良好的效果。 但加入混凝气浮增加了运行成本，气浮过程中溶解的O2也可能对水解酸化产生不利影响，因此，在设计水解酸化处理悬浮物浓度较高的污水时，可增加污泥斗数量，以便及时清除沉淀的污泥。另外，为防止填料表面形成污泥团块，应采用比表面积大、不产生污泥团块的半软性填料。

（2）如果废水中污染物浓度较高或预处理效果不理想，生物接触氧化池前端有机物负荷较高，造成供氧相对不足，此时该位置的生物膜呈灰白色，处于严重缺氧状态，池尾成熟的好氧生物膜呈琥珀黄色。同时，水中生物活性抑制物质浓度也较高，对微生物也有一定的抑制作用。这些因素使生物接触氧化池不能发挥应有的作用。 鉴于此，可采用阶段曝气措施，即多点进水，污水沿池长方向多点流入生物接触氧化池，以均匀分配负荷，消除前端缺氧和抑制物质浓度过高的情况。改为多点进水后，经过一段时间的稳定运行，生物接触氧化池出水（30分钟澄清液）COD为200～300mg/L，经混凝气浮处理后，最终出水COD<150mg/L（一般为130mg/L），满足排放要求。

（3）生物接触氧化池在调试过程中，经常出现生物膜脱落、气泡直径增大（微孔曝气）、出水浑浊、处理效果变差等现象。经验证发现，这是由于负荷波动或操作不当造成溶解氧不足造成的。溶解氧不足使生物膜由好氧状态转变为厌氧状态，其黏附性下降，在气泡的搅动下，大量生物膜脱落，导致水体黏度增大，气泡直径变大，氧传递效率降低，进一步造成缺氧，形成恶性循环，使处理效果变差。

（4）投产初期，出现此现象时，一般加大空气供给量，提高供氧能力，以消除缺氧。结果由于气泡搅动强度增加，引起更大范围的生物膜脱落和水体黏度增加。生物膜越大，氧传递效率越低，不但不能提高供氧能力，反而使情况更加恶化。正确的处理措施应是减少曝气量，待生物膜随水流脱落后，再逐渐增加曝气量。一旦溶解氧浓度恢复到原来水平，水温适宜，2～3天后生物膜便会恢复正常。

因此，采用该工艺处理啤酒废水时，必须遵循以下要求：①采用水解酸化作为预处理工艺时，应考虑采取去除悬浮物的措施。②采用推流式生物接触氧化池时，为避免前端有机物负荷过大，应采用多点进水。③应严格控制溶解氧浓度，供氧不足会造成生物膜大面积脱落，导致运行失败。

内循环UASB反应器+氧化沟工艺处理啤酒废水

本工艺采用厌氧、好氧工艺串联，厌氧工艺采用内循环UASB技术，好氧处理区池子狭小，为减少土建费用，因地制宜采用氧化沟工艺。本处理工艺的关键设备为UASB反应器，此反应器利用厌氧微生物对废水中的有机物进行降解，其主体分为布水系统、反应区、气液固三相分离系统、沼气收集系统四个部分。好氧微生物的要求没有好氧微生物要求那么广，最适pH为6.5-7.8，最适温度为35℃-40℃，但本项目啤酒废水水质超出此范围，这就要求必须对废水进行酸度和温度的调节，这无形中增加了电器、仪表的设备投资和设计难度。 内循环UASB技术是在普通UASB技术的基础上增加内循环系统，内循环系统包括回水池、回水泵等。UASB反应器出水水质一般比较稳定，在回流系统作用下返回配水系统。这样可以提高UASB反应器对进水温度、pH值、COD浓度的适应性，只需要在UASB反应器进水前对pH值、温度作粗略的调节即可。进水通过三相分离器进行配水，在三相分离器的上方增加侧流絮凝反应沉淀器，采用60度安装的玻璃钢板制成，可以最大程度的截留三相分离水中的颗粒污泥。

该处理工艺具有以下主要特点：

①实践证明，采用内循环UASB反应器+氧化沟工艺处理啤酒废水是可行的，其运行结果表明，总COD去除率高达95%以上。

②由于内循环UASB反应器与氧化沟工艺为串联连接，可根据啤酒生产的季节、水质、水量等情况调整UASB反应器或氧化处理运行组合，进一步降低运行成本。

UASB+SBR法处理啤酒废水

本处理工艺主要包括EGSB反应器和CASS反应器，将EGSB和CASS两个处理单元组合在一起，形成的处理工艺凸显了各个处理单元的优势，简化了处理流程，节省了运行费用。作为整个废水排放的预处理单元，可以降低废水浓度，并将产生的沼气回收用于能源利用，同时由于进入好氧处理阶段的有机物量大大减少，因此好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量可以减少，从而显著降低整个废水处理工艺的成本。

与水解酸化+SBR处理工艺相比，EGSB+CASS处理工艺具有以下优点：

（1）“EGSB+CASS”工艺合理实用，该工艺的核心是好氧池，整个过程经过缺氧、好氧过程，可以有效控制丝状菌的生长，防止污泥膨胀，有效去除氨氮；由于反应前中期水中有机物浓度高，微生物处于对数生长，处理速度快，氧利用率高，从而降低能耗；同时该工艺流程灵活，进水、曝气、沉淀、排水的时间可根据需要随意调整，操作方便，可根据实际情况进行调整，适用于不同规模的啤酒企业。

（2）处理工艺简单，安装、操作、维护十分方便。待处理的污水收集后，用泵送入EGSB反应器，其流量和进水量按设定的工艺参数控制，不需搅拌设备，污水自然上升至CASS池，间歇曝气沉淀后排放，工艺简单。EGSB反应器中的沉淀池和CASS池为半地下式钢混结构，曝气装置（曝气头除外）可现场制作，安装、制造简单，操作控制灵活，可自动或手动控制，也便于检修和维护。

（3）投资成本低，比国外同类设备价格低60%。

（4）处理量大，处理效果好。EGSB反应器在反应区内积聚了大量的厌氧颗粒污泥，废水与其充分接触、快速反应，可降解水中80%以上的COD。反应器顶部设置三相分离，CASS池集进水、曝气、沉淀、排水为一体，扩大了反应池的功能，不但提高了处理速度而且效果明显。该池可降解90%以上的COD和BOD。

（5）工艺成熟稳定，抗冲击负荷，水质、水量波动对产水影响小，自动化程度高，操作、管理和维护方便，劳动定额少。

实践证明，厌氧-好氧串级工艺在啤酒处理技术上具有优势，是我国啤酒废水处理技术采用或整改的方向，同时对啤酒废水采用清浊分离，高浓度废水采用厌氧(如UASB)工艺进行预处理后再与低浓度废水混合进入好氧处理系统，更容易实现环境效益与经济效益的统一。

在条件允许的情况下，尽可能采用先进的污水处理技术，同时充分考虑工艺、设备、资金、场地、人员素质、地理环境和气候条件等因素，灵活选择适合自己工厂特点的技术和方法。

对于啤酒企业来说，不仅要重视废水处理工艺技术本身，更要对处理设施的运行管理给予足够的重视，还可以将先进的科学管理作为技术作用于工艺本身，使之发挥应有的作用。