低温条件下啤酒废水处理技术研究范文

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摘要：

本文通过对啤酒废水的产生、特点的介绍，比对了国内外啤酒废水处理中的好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术，结合低温条件下废水处理的效果，寻找适合我国国情，寒冷地区处理啤酒废水的有效方法，为企业的健康发展提供坚实的依据。

关键词：

啤酒废水；低温环境；好氧；生物处理

近年来，随着我国啤酒工业的高速发展，啤酒企业的废水处理一直是一个主要难题。尤其我国北方地区的啤酒企业，受环境温度的影响，冬季啤酒污水处理厂内污水的温度只有10℃左右。这样低的温度使废水污泥中的微生物活性和代谢能力都变的很弱，导致污水处理能力降低，因此，北方地区的污水处理系统运行成本及操作难度都有所提高1。本文通过查找国内外大量参考文献，通过对北方地区啤酒企业污水处理的研究，探索出提高寒冷地区啤酒污水的处理方法，对北方地区啤酒企业的发展具有重要的意义。

1.啤酒废水的产生及其特点

1.1啤酒废水的产生啤酒企业的废水主要来源于五个方面：①麦芽生产过程中的洗麦、浸麦、发芽降温和各种洗涤水；②糖化过程的糖化、过滤和洗涤水；③发酵过程的发酵罐和过滤器洗涤水；④罐装过程洗瓶、灭菌及破瓶啤酒；⑤冷却水和成品车间洗涤水。

1.2啤酒废水的特点啤酒生产工序多，生产过程中产生的废水量较大，不同啤酒企业由于管理和技术水平不同，每生产一吨啤酒耗水量也不一样，产生的废水也不一样多。管理和工艺先进的啤酒企业吨啤酒耗水量为8～12吨，我国啤酒厂的吨啤酒耗水量一般在10～20吨之间2。啤酒废水主要包括清洁废水、有机废水、洗涤废水、冲渣废水和装酒废水。

2.啤酒废水处理技术的发展现状

随着啤酒的出现，啤酒废水的处理成为一个世界性的难题，经过国内外啤酒企业多年的研究发现，在啤酒废水中的BOD5/CODcr数值越高，废水处理就越容易，啤酒废水的处理最适合应用生化处理技术。根据不同的啤酒废水水质，可以采用好氧、厌氧和好氧与厌氧相结合的方法进行处理3。

2.1好氧生物技术中、低浓度啤酒有机废水的处理主要采用好氧生物处理技术，针对北方地区的低温，只要采取适当的方法控制温度，改变废水处理环境就能取得较高的经济效益。好氧生物技术包括活性污泥法和生物膜法：

2.1.1活性污泥法：废水进入曝气池后，与含有大量好氧微生物的活性污泥混合，在人工充氧的条件下，废水中的有机物被活性污泥吸附并氧化分解，然后由沉淀池来完成水和污泥的分离。活性污泥法较适用北方寒冷地区的废水处理，该工艺应用较多的是序批式活性污泥法(SBR)、CASS反应池法和塔式曝气活性污泥法。①SBR是一种过间歇曝气方法，可以显著降低动力费用，同时缩短废水处理时间，减少了占地面积，结构紧凑，运行费用低，不容易发生污泥膨胀问题，抗负荷冲击能力强，处理效果稳定。COD的去除率可达90％以上，出水COD<100mg/L，达到国家规定的排放标准3。②CASS反应池法是一种循环式活性污泥法，啤酒废水的处理分三步进行：进水、曝气、回流阶段；沉淀阶段；滗水、排泥阶段。在常温下的废水处理周期为4～12h，低温情况下，处理时间要明显延长。③塔式曝气活性污泥法是对原有传统活性污泥法进行改进，克服了传统活性污泥法普遍存在的传氧效率低、COD去除率不高的问题。具有投资少，占地面积小，抗负荷冲击能力强，废水滞留时间短，出水水质稳定，排泥量少及废水处理效果好的显著优势4。

2.1.2生物膜法：是在处理池中加入软性填料，利用固着填料表面生长的微生物对废水进行处理，该方法的最大优点是克服了污泥膨胀的问题，剩余污泥量较少、运转管理方便。缺点是处理效果不如活性污泥法，建筑成本较高5。考虑到北方地区冬季处理污泥有一定难度，该方法需要配合无害污泥的及时处理。

2.2厌氧生物技术对于高浓度有机废水的处理主要采用厌氧生物技术，由于北方地区冬季气压高，含氧量高，因此不太适合在寒冷地区的应用。该处理技术主要包括上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧内循环反应器（IC）两种方法。

2.2.1厌氧生物处理技术中最成熟的技术是UASB，UASB工艺在底部有污泥床，依据进水与污泥的高效接触提供高效去除率，适用于处理较易生化降解、COD和SS浓度均较高的废水，并且由于运行方便，设备简单，造价也相对较低，不存在堵塞问题6。

2.2.2IC技术是在UASB的基础上发展而来的，与UASB反应器不同的是这种反应器内部还能够形成流体循环，生成具有高生物活性的厌氧颗粒污泥。该技术的优点是占地面积少，基础投资少，抗冲击负荷能力强，有机负荷高，运行稳定性好7。

2.3厌氧+好氧生物技术厌氧+好氧生物技术是一种比较成熟的工艺。由于该技术需要厌氧技术的配合，在寒冷地的使用受到一定的限制，该技术又分为水解+好氧技术、UASB+好氧技术、EGSB+好氧技术、IC—CIRCOX反应器四中工艺方法8。这四种方法对啤酒废水的处理具有废水停留时间短，污泥产率低，处理费用低，占地面积小，投资少，操作简单，沼气易收集、剩余污泥少，运行稳定，处理效率高的优点9。

3.总结

啤酒企业废水的处理，受到各地经济条件，环境因素以及技术水平的限制，不可能所有企业都采用统一的方式。尤其北方低温地区必须根据自己的实际情况，要通过不断的研究，调查企业排水的水质、水量、排水规律和特点，结合企业建设场地的地形条件、面积大小以及企业能承受的一次性投资及运行成本情况。通过提高啤酒企业的管理水平和工人的素质，采用好氧生物处理法降低企业的运营成本和废水处理费用，用简单适用、投入低、运行可靠、达标稳定、节约能耗的废水处理技术，提高企业的利润空间。

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作者：李春晖 雒江菡 王福玲 徐丽萍 王鑫 刘微 阎力君 单位：哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心 哈尔滨商业大学药学院 细胞与分子生物学研究所 哈尔滨商业大学食品科学与工程学院