组合工艺在啤酒废水处理工程中的应用

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摘要:介绍UBF-CASS处理啤酒废水的工艺流程、主要设计参数、运行效果、经济参数、相关经验。运行结果表明，该工艺出水水质达到《啤酒工业污染物排放标准》中的表1标准。该工艺具有适应性强、启动快、运行稳定、产泥量少、处理效果好等优点。

关键词:啤酒废水;UBFCASS;组合工艺;啤酒废水

大多采用厌氧—好氧联合生化降解工艺来处理。目前比较常见的厌氧工艺为UASB，该工艺可以承受比较高的负荷，但初次启动难度大，费时费力。大多数啤酒厂一般都在气温较低的初春开始生产，使UASB的启动时间更长。本文结合河北某啤酒有限公司啤酒废水处理工程实例，讨论采用厌氧复合床（UBF）反应器对啤酒废水进行厌氧处理，经过多年的实际运行证明，UBF反应器初次启动速度快，运行稳定性强。厌氧出水再经SBR改良型工艺周期循环活性污泥法（CASS）处理，出水水质相当稳定。CASS是在SBR的进水端增加了1个生物选择器，实现了连续进水（沉淀期、排水期仍可连续进水），间歇排水。CASS工艺集反应、沉淀、排水于一体，还具有一定的脱氮除磷效果。经UBF-CASS组合工艺处理后出水能够稳定达到《啤酒工业污染物排放标准》（JB19821—2005）中的表1标准。

1废水来源及水量水质

该公司啤酒年产3万t，位于河北省北部靠近渤海湾，春季温度较低，厌氧启动较为困难。其废水主要包括浸麦废水、糖化废水、废酵母液、洗涤废水等。废水主要含可生物降解的有机物及一定量的SS，有机成分主要包括糖、可溶性淀粉、蛋白质等有机物，可生化性比较好。废水处理站设计水量3000m3/d，CODcr为2000mg/L，BOD5为1000mg/L，SS为800mg/L，pH为6～8。处理后的水质达到《啤酒工业污染物排放标准》（JB19821—2005）中的表1标准要求，即CODcr≤80mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤70mg/L，氨氮≤15mg/L，TP≤3mg/L，pH值为6～9。

2处理工艺及构筑物

2.1工艺流程

废水首先经格栅、预沉池进行物化预处理。然后进入酸化调节池，均质均量，同时发生一定程度的水解酸化作用以减轻后续处理负荷。经以上初步处理后，得到稳定的进水水质水量，连续进入UBF反应器厌氧处理，出水自流进入CASS反应池进行好氧处理。CASS部分污泥回流至水解酸化池处理。污泥浓缩池上清液、压滤机滤液返回酸化调节池再次进入处理程序。干泥外运做农肥。具体工艺流程见图1。

2.2主要处理构筑物

（1）预沉池。废水中含有硅藻土等易沉杂质，须经沉淀去除。设预沉池1座（12.8m×8.8m×3.0m），分2格，交替运行，钢混结构。（2）酸化调节池。生产过程中，各车间废水间歇排放，各股废水水质水量均变化较大。该池在调节水质水量的同时，还能对废水进行水解酸化预处理，减轻后续设施工作压力，同时能够对好氧污泥进行减量化处理。钢混地下结构（30.7m×11.7m×3.5m），HRT为10h。内设潜污泵2台，1用1备，另设空气搅拌装置1套。（3）UBF反应器。2座，钢制结构（10.0m×8.5m）。设计参数：常温运行，HRT为10.5h，容积负荷为4.0kgCOD/m3•d。采用大阻力布水系统，内挂软性填料。为保证池内厌氧状态，并防止臭气散逸，在UBF反应器上方采用集气装置密封，出气管设水封碱洗除臭装置。（4）CASS池。矩形CASS反应池1座4格，钢混地上结构（29.4m×（7.4m×4格）×5.0m）。设计参数：污泥浓度3kgMLSS/m3，BOD污泥负荷0.15kg/kg.d，运行周期12h。采用微孔曝气方式，供气量为40m3/min。

3调试与运行效果

培菌工作：UBF反应器及CASS池接种菌种取自本地城市污水处理厂剩余污泥。当时当地气温较低，但因废水水温在25～30℃范围内，故无需对进入UBF反应器的废水增温。UBF调试初期采用间歇式进水，1个月后改为连续进水，容积负荷逐步提高到2.5kgCOD/m3.d，2个月后达到设计负荷，调试期间不定期地向UBF反应器投加适量的营养盐。CASS采用闷曝法进行调试，反应池接种污泥与废水混合稀释后，连续小气量闷曝1周后，每天进水2次，每次停止曝气后沉淀2h，排出部分上清液。厌氧系统经过3个多月的运行调试后进入稳定运行阶段，好氧系统经过1个多月就达到稳定。经当地监测站监测，该系统出水水质为：CODcr55～70mg/L，BOD512～16mg/L，SS25～55mg/L，氨氮6～8mg/L，TP1.5～2mg/L，PH值为6～9，可达《啤酒工业污染物排放标准》中的表1标准，并通过当地环保局验收。

4主要经济技术指标

废水处理站废水处理站装机容量为135kW，日均运行功率为60kW/h，t水电耗为0.48kW/h，电费以0.6元/（kW•h）计，则电耗约为0.29元/m3。工作人员6人，工资以3000元/人•月计，则人工费为0.18元/m3，另计维修费等约0.23元/m3，废水直接处理费用约为0.7元/m3。5经验与讨论（1）UBF反应器为系统的稳定低耗运行提供保证，启动时间短，处理效果好，特别适合中小型啤酒厂低温快速启动生产的要求。（2）UBF反应器中设有填料层，生物膜在填料上附着，可以有效拦截污泥，防止了污泥流失现象，使厌氧处理效果稳定。（3）CASS作为后续好氧处理工艺，兼具SBR优点，可根据进水水质调整时间和排水比，操作灵活简便，省去了沉淀池及污泥回流设备，进一步简化了管理，降低了工程投资，在实际应用中具有明显优势。（4）CASS生物选择器能选择培育絮凝性细菌，使活性污泥在生物选择器中经历一个高负荷的吸附阶段，随后在主反应区进行较低负荷的基质降解阶段，能很好完成基质降解的全过程和污泥再生。（5）CASS池剩余污泥回流入酸化调节池进行减量消化处理，力求做到少污泥或无污泥，运行结果表明系统排放剩余污泥量很少。

作者:国洋 刘善培 单位:荆门市环境保护监测站 荆楚理工学院

参考文献

1潘涛.废水污染控制技术手册.北京：化学工业出版社，2013

2张自杰.排水工程（下册）.北京：中国建筑工业出版社，2000

3张统.间歇式活性污泥法污水处理技术及工程实例.北京：化学工业出版社，2002