UASB+A/O工艺在啤酒废水处理中的工程应用

摘要：安徽某啤酒公司采用UASB+A/O工艺处理啤酒废水，通过合理的工艺设计，出水达到《啤酒工业污染物排放标准》预处理标准和《污水排入城镇下水道水质标准》B级标准。介绍了此啤酒废水的分类收集情况、具体工艺流程、主要构筑物设施、工艺设备规格及运行费用，作为同类废水处理及研究的参考。

关键词：啤酒废水;UASB厌氧;A/O工艺

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）06-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.021

Abstract： Through reasonable process design， UASB+A/O process was used to treat beer wastewater for a beer company in Anhui， the effluent quality could meet pretreatment standard of “Discharge standard of pollutants for beer industry” and class B standard of “wastewater quality standards for discharge to municipal sewers”. This paper introduced the classification and collection condition， the specific process， the main structure facilities， the specifications of the process equipment and the operating costs of the beer wastewater， as a reference for similar wastewater treatment and research.

Key words： Brewery wastewater; UASB anaerobic; A/O process

啤酒是以麦芽为主要原料，加酒花，经酵母发酵酿制而成的，含有二氧化碳气、起泡的低酒精度饮料。由于口感好且酒精度数低，成为国内外许多人日常饮品。就我国而言，十二五期间，啤酒的消费额度就增长了63%，成为全球啤酒消费的领先国之一[1]。啤酒的生产过程需要消耗大量的新鲜水，根据生产工艺的不同能产生5～12t废水/t啤酒[2]。啤酒廢水的主要成分为糖化、发酵及灌装车间产生的糖、醇类等有机物，若直接排入水体，易造成水体富营养化，并且直接污染地下水。因此，如何降低啤酒废水中的有机物是许多研究者关注的热点。目前，“厌氧+好氧”或“厌氧+缺氧+好氧”的组合处理工艺是啤酒废水的主流工艺，因为相对于厌氧或好氧的单一工艺而言，组合处理工艺，其有机物的降解速率高，能够有效缩短废水的停留时间，且污泥的沉淀性能好可防止污泥膨胀，在达到处理要求的同时，更节约成本及节能[3，4]。安徽某啤酒生产公司即采用“UASB+A/O”的主体工艺处理啤酒废水。

1 设计规模及进、出水水质

1.1 废水分类收集系统

该企业的啤酒废水主要来自酿造及包装车间，如图1所示。

为保障废水处理系统的稳定达标运行，本方案采用分类收集各股废水，并做相应的预处理后再合并进行处理。废水分类收集设计如下：（1）水处理间RO浓水属于含盐含硬度清洁废水，可以直接纳管排放。（2）酿造车间PAA废水，因其强氧化性对厌氧微生物的毒害作用太大，需在酿造车间进行收集处置，不再排放至废水处理站。（3）酿造车间废酵母，其COD浓度太高，对废水处理系统冲击很大，需在酿造车间单独通过吨桶收集后，外运处置。（4）酿造车间废弃硅藻土，应尽可能在酿造车间进行回收处置，或直接送废水处理站污泥处理系统处理，避免大量泄漏排放至废水处理系统。（5）包装车间和酿造车间的废碱液因碱浓度高、短时间冲击排放的特点，对废水pH影响太大，导致额外加酸，需在包装车间单独收集后，送至废水站废碱液储存槽，再作为药剂替代部分新鲜液碱调节厌氧处理系统的进水pH，既节省运行费用又使系统更稳定。

1.2 处理水量

企业计划的啤酒生产规模为10万t/a，计划的废水排放量平均为1200 m3/d，每小时平均处理量60m3/h，设计的最大处理量为80m3/h。

1.3 处理水质

本工程设计的进、出水水质如表1所示，其中出水水质要求达到当地的纳管标准，设计出水水质严于要求水质。

2 工艺设计

2.1 工艺流程

根据企业排放水质的特点分类收集后，并依据现有成熟的工艺及成功的工程案例，采用“UASB+A/O”处理工艺。具体工艺流程如图2所示。

啤酒生产废水经过机械格栅拦截大颗粒物质后进入格栅集水井，通过提升泵打到转鼓格栅机，通过1mm的细筛截留废水中的麦芽、麦麸及其他杂物后，重力流入初沉池去除悬浮物后，再自流进入废水调节池，若有事故水则自动切换排入事故池。

酸碱废水单独收集入酸碱池，并且为了避免冲击废水处理系统，此股废水小流量打到调节池进水管，可节省调节系统pH值的药剂用量。

调节池末端分格出调节混合池区，用于蒸汽加热、加碱调节PH等，保障厌氧进水水质调节控制，出水由调节池出水泵打到UASB厌氧池，出水重力流入厌氧缓冲池，缓冲池可防止厌氧跑泥。且厌氧池设置内循环，保证池内的布水及上升流速。

A/O池前端的A池缺氧区作为厌氧和好氧的过渡区，可改善厌氧出水的理化性质，使其更稳定以便更好地适应好氧生物处理[5]。A/O池通过好氧生化去除氨氮、有机物等达标后，出水进入二沉池，上清液通过溢流堰排水，经巴歇尔槽监测合格后纳管排放。

二沉池污泥定期回流至缺氧池，保证生化池的污泥浓度。初沉池、UASB产生的污泥及二沉池剩余污泥经过污泥浓缩池浓缩后，通过叠螺机进行脱水处理后外运处置，压滤液回流至调节池。

2.2 主要处理设施、设备及相关设计参数

污水站区建设的构筑物设施大多采用共壁结构，集成度较高的同时节约了土建投资成本，主要构筑物的尺寸及设计参数如表2所示。其中，UASB和A/O池作为污水处理系统的核心设施，考虑生产淡季的产量减小，采用1系和2系两个并列运行的系统，可维修切换，减产时也可停运一个系统，方便运行管理并节省能耗。配套的主要设备参数如表3所示，风机、叠螺、螺杆泵等设备均配置变频器，可在配套处理设施部分停运或者水量及污泥产生量减少的时候设备运行功率降低，节省污水站区运行的费用。

除了二沉池和清水池的处理实施采用敞口结构，其他处理设施均采用密封或者密封加盖的结构，保证污水站区的废气不逸散污染周围环境的空气，并配套废气处理设施。

沼气系统也单独收集，并脱硫处理后火炬燃烧，防止无组织排放污染空气的同时存在燃爆隐患。

2.3 各处理单元的处理效果预估

对啤酒废水主要污染物在的各个处理单元的效果的预估如表4所示，可见，均能够达到所表1所要求的排放标准。

2.4 运行成本分析

廢水处理系统每天电耗约为：1538.4 KW.h/d，电价按当地工业用电0.8元/KWh计，电耗成本：1538.4×0.8÷1200=1.03元/m3;每天药剂费（包含PAC、PAM、酸和碱）约为：1590元/天，系统药剂成本：1590÷1200=1.33元/m3;人工费约为0.25元/m3;费用合计为：1.03+1.33+0.25=2.61元/m?。

3 结论

（1）在生产废水的源头采用分质收集，保证系统稳定的同时降低成本：如避免高浓度废水对后续生化系统冲击，保证生化系统的稳定运行;酸碱废水单独收集处理可降低大水池如调节池等防腐要求，降低建设成本。（2）采用厌氧+好氧结合的”UASB+A/O”工艺系统能有效的降低啤酒废水的有机物，满足安徽当地纳管排放的要求。并通过合理设计工艺组成，能达到节能的目的。

参考文献

[1]潘红，张警中.啤酒厂废水处理工程实例分析[J].污染防治技术，2015，28（6）：40-42.

[2]刘忠正，廖品茗，廖倍锋，朱宗强[J].轻工科技，2012，4： 104-105.

[3]贾艳萍，马娇，贾心倩.啤酒废水处理技术研究进展[J].中国酿造，2013，32（8）：5-9.

[4]王晶日.啤酒废水组合处理工艺的应用与工程实例[J].环境保护与循环经济，2012（6）：50-52.

[5]何立惠，台明青，邓李玲，等.用厌氧+缺氧+好氧组合工艺处理啤酒废水[J].水处理技术，2006，32（2）：74-77.

收稿日期：2019-04-19

作者简介：张薇薇（1984-），女，硕士研究生，研究方向为工业废水治理技术。