啤酒釀造的過程中經(jīng)常產(chǎn)生大量的廢水、污水和固體廢棄物,而這些都必須以*安全、成本*小的情況下得到處理并能滿足政府為保護環(huán)境制定的嚴格的排放法規(guī)。據(jù)估計每制造一升的啤酒都需要消耗接近十升的水,大部分用于釀造、沖洗和冷卻的過程。
啤酒廢水的來源
①啤酒廢水主要來自麥芽車間(浸麥廢水、麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水);
②糖化車間(糖化,過濾洗滌廢水);
③發(fā)酵車間(發(fā)酵罐洗滌,過濾洗滌廢水);
④灌裝車間(洗瓶,滅菌廢水及瓶子破碎流出的啤酒);
⑤冷卻水和成品車間洗滌水;
啤酒廢水的性質(zhì)
①啤酒廠污水主要含糖類、醇類等有機物,有機物濃度較高,雖然無毒,但易于腐敗,排入水體要消耗大量的溶解氧,對水體環(huán)境造成嚴重危害;
②由于糖化嚴液、發(fā)酵液等含渣廢水含有大量有機懸浮固體,故SS很高,給廢水的處理帶來一定的難度;
③廢水的可生化性比較好,因此很多治理辦法的主要為生物氧化法,常以生化處理為主,輔以藥劑處理。
啤酒廠的廢水一般有以下處理途徑:
(1)直接排放于水體(海洋、河流和湖泊)
(2)直接進入市政污水管道系統(tǒng),
(3)經(jīng)歷了一些預(yù)處理后排入水體或市政污水管道系統(tǒng)。
(4)進入到啤酒廠自己的廢水處理設(shè)施。未經(jīng)處理(或部分處置)的啤酒廠直接進入水體會構(gòu)成潛在或直接的嚴重污染,因為廢水中含有大量的有機物需要耗費氧氣去降解。
不同的化學(xué)物質(zhì)可以被添加到啤酒廠廢水中來改變水的化學(xué)狀態(tài)?;瘜W(xué)預(yù)處理可能涉及pH值調(diào)整或凝聚和絮凝。酸性和堿性廢水同時影響著廢水處理和環(huán)境。低pH值表明應(yīng)增加酸度而高pH值則表明應(yīng)增加堿度。為了保護生物,廢水的PH值需要保持在6到9之間。使用PH在線監(jiān)測儀可實時檢測
從干凈處來的廢棄二氧化碳可以用來中和堿性廢水。多余二氧化碳也可以被用作一個廉價的酸化劑來降低厭氧反應(yīng)器中的PH,從而取代了傳統(tǒng)上使用的酸。鹽酸和硫酸一般情況下并不被推薦,因為一個具有強腐蝕性和生成硫酸鹽,另外一個則由于氯化物排放的限制,二者都有可能增加廢水處理的成本。
啤酒廢水的處理工藝
根據(jù)處理過程中是否需要曝氣,可把生物處理法分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。
好氧處理工藝:好氧法基本為為活性污泥法、曝氣井法、生物膜法、SBR法,其中SBR法運行方式靈活,可以跟進水質(zhì)水量的變化調(diào)整一貫周期的各個工段的運行時間。與連續(xù)的活性污泥法相比,序批式活性污泥法的處理效率高。
厭氧處理工藝:厭氧生物發(fā)適合于高濃度的廢水,在無氧或者缺氧的條件下,通過厭氧細菌作用分解水中的有機物。基本有厭氧消化池、厭氧接觸池、水解酸化池、升流式厭氧污泥床(UASB)等。其中,以升流式厭氧污泥床(UASB)技術(shù)在啤酒行業(yè)治理*為城市。由污泥反應(yīng)區(qū)、氣室、氣液固三相分離器三部分組成的UASB有良好的沉淀性能。
UASB+SBR處理工藝:可以理解成厭氧和好氧處理工藝的串聯(lián),不僅突然優(yōu)點,效果有放大的作用,也能減少缺點體現(xiàn)。處理效果及運行過程穩(wěn)定,系統(tǒng)費用低,運行簡單。
啤酒處理設(shè)計條件
1、設(shè)計水量和水質(zhì)
設(shè)計某啤酒廠年啤酒產(chǎn)量20萬噸,則日產(chǎn)量約550噸,即550m3。按生產(chǎn)1m3啤酒排放廢水20m3,則該廠平均每日排放污水量Q=11000m3/d≈460m3/h≈0.13m3/s。
設(shè)計流量Qmax0.13m3/s*1.5≈0.2m3/s;
2、設(shè)計水質(zhì)
注:以上污染物的單位除pH值外均為mg/L。
主要污染物 | pH | COD | BOD5 | SS |
原水污染物濃度 | 9~12 | 2000 | 1000 | 450 |
排放標準GB19821—2005 | 6~9 | 60 | 15 | 50 |
根據(jù)上表可知啤酒廢水檢測項目:
(1)COD去除率=(2000-60)/2000 = 97.00 % ;
(2)BOD5去除率=(1000-15)/1000 = 98.50 % ;
(3)SS去除率=(450-50)/450 =88.89 % 。