20世紀80年代以來，伴隨著中國啤酒產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生了大量高濃度有機廢水，該類廢水被直接排放到水體，嚴重污染了環(huán)境。因此，高效處理啤酒生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水成為當今環(huán)保領(lǐng)域迫切需要研究的課題之一〔1〕。到目前為止，多種啤酒廢水處理工藝已被探索式地投入到實際應用中，如EGSB工藝〔2〕、SBR工藝〔3〕、UASB+CASS循環(huán)工藝〔4〕等，均取得了較好的處理效果。山東某啤酒生產(chǎn)公司采用厭氧IC+好氧+混凝沉淀工藝處理啤酒廢水 ，也取得了較好的處理效果。
1 工程概況
山東某啤酒公司年產(chǎn)啤酒15萬t，其在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水與來自辦公樓、食堂、宿舍、浴室的生活污水混合后，綜合進行處理。廢水處理量為500m3/d，處理出水要求達到《啤酒污染物排放標準》(GB 19821—2005)的要求。其進水水質(zhì)見表 1。
該綜合廢水具有以下特點：(1)廢水的可生化性較好，其BOD5/COD接近0.7;(2)廢水SS含量高;(3)廢水排放溫度為38 ℃左右，適合產(chǎn)甲烷菌的生存。針對水質(zhì)特點并結(jié)合其他同類工程經(jīng)驗，綜合考慮，確定采用厭氧IC +好氧+混凝沉淀工藝處理該廢水，具體工藝流程見圖 1。
圖 1 啤酒廢水處理工藝流程
首先通過格柵去除廢水中較大的懸浮物，再通過調(diào)節(jié)塔對廢水進行均質(zhì)、均量處理。調(diào)節(jié)塔出水通過提升泵進入IC厭氧塔進行厭氧處理。IC厭氧塔出水進入污泥選擇器進行泥水分離，分離出的部分污泥回流到IC塔內(nèi)，部分排放至污泥池進行處理，其出水進入好氧塔進行好氧降解，進一步去除廢水中的COD、BOD5。最后，對經(jīng)過生物處理的廢水進行混凝沉淀處理，以保證最終出水的達標排放或回用。與其他工藝相比較，該工藝采用了IC厭氧塔+污泥選擇器設(shè)計，其具有抗沖擊負荷能力強、啟動周期短、初始穩(wěn)定性好等特點，并且污泥選擇器就相當于二沉池，不僅可保證IC厭氧塔中的污泥濃度，同時也可降低進入好氧反應段的廢水中的SS，保證整個系統(tǒng)的高效運行。
2 主要處理構(gòu)筑物及設(shè)備設(shè)計參數(shù)
2.1 集水井
集水井內(nèi)分格柵區(qū)、沉砂區(qū)、集水調(diào)節(jié)區(qū)，并安裝有機械細格柵、水泵。定期人工清理格柵污渣，格柵前設(shè)置鑄鐵閘板，供格柵檢修時使用。集水井設(shè)計尺寸為12 000 mm×4 000 mm×4 000 mm。其配套設(shè)備主要有2塊900 mm×900 mm的鑄鐵閘板、2臺細格柵(柵條間隙5 mm，柵寬0.5 m，格柵傾角75°)和2臺(1用1備)調(diào)節(jié)水泵。
2.2 調(diào)節(jié)塔
調(diào)節(jié)塔用于調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，并控溫。調(diào)節(jié)塔分生產(chǎn)廢水調(diào)節(jié)區(qū)和清洗廢水調(diào)節(jié)區(qū)。清洗廢水直接打入清洗廢水的調(diào)節(jié)區(qū)。高濃度的發(fā)酵廢水由發(fā)酵段的儲水池定期、定量向調(diào)節(jié)塔提供。調(diào)節(jié)塔廢水進入IC塔的溫度控制在37～39 ℃，如果溫度超過39 ℃，采用好氧出水回流來降低溫度;如果水量大、濃度高，且溫度低于30 ℃，則通過蒸汽加熱廢水。調(diào)節(jié)塔設(shè)計尺寸為D 12 m×20 m，調(diào)節(jié)時間10 h，有效容積2 200 m3。配備2臺厭氧進水提升泵(Q=250 m3/h，H=23 m)、1套電磁流量計和3臺推流混合器(葉輪直徑為1 100 mm)。
2.3 IC厭氧塔
IC厭氧塔通過厭氧降解去除啤酒廢水中大部分有機物。IC厭氧塔設(shè)計尺寸、停留時間和有效容積與調(diào)節(jié)塔相同。設(shè)計COD負荷為6.5～7.0 kg/(m3·d)，運行溫度30～40 ℃，COD去除率>75%，厭氧沼氣產(chǎn)量為6 600 m3/d。
2.4 污泥選擇器
污泥選擇器是對IC厭氧塔出水中所攜帶的污泥進行分選，將性能較好的污泥回流至IC厭氧塔內(nèi)或貯存?zhèn)溆�。污泥選擇器設(shè)計尺寸為D 12 000 mm×20 000 mm，停留時間為10 h，總體積2 200 m3。配套2臺(1用1備)厭氧污泥回流泵(Q=100 m3/h，H=12 m)。
2.5 好氧塔
好氧塔用于進一步去除厭氧出水中的有機物。好氧塔設(shè)計尺寸為D 12 400 mm×16 000 mm，設(shè)計COD負荷為1.0～1.2 kg/(m3·d)，停留時間為13.5 h。好氧塔2座，單座有效容積1 900 m3。配備20臺射流曝氣機(進氣量75 m3/h，最大潛入深度4.5 m)。
2.6 混凝沉淀池
混凝沉淀池用于對生物處理后的廢水進行深度處理，確保處理出水能夠達標排放。池內(nèi)包括管道混合反應、絮凝、沉淀等工藝過程�；炷恋沓鼗境叽鐬�28 000 mm×12 000 mm×4 000 mm，表面負荷取1 m3/(m2·h)，沉淀時間為3.0 h。主要設(shè)備有1臺平流式刮吸泥機和2臺(1用1備)好氧污泥泵(Q=100 m3/h，H=10 m)。
3 工藝運行結(jié)果
工程調(diào)試運行時，先對曝氣單元及配套設(shè)施進行單機調(diào)試，使其達到預期的供養(yǎng)效果;之后向IC厭氧塔和好氧塔中分別投加顆粒污泥和某相同類型的污水廠剩余污泥進行接種調(diào)試。調(diào)試運行70 d后，最終出水達到穩(wěn)定，各項指標均達到排放標準的要求。穩(wěn)定運行期間，各處理單元出水水質(zhì)見表 2。
4 經(jīng)濟分析
工程總投資主要包括土建投資和設(shè)備投資。土建投資250萬元，設(shè)備投資729.7萬元，工程總投資為979.7萬元。運行成本包括電耗、人員工資和藥劑費用。人員工資按人均1 800元/月計算，勞動定員按8人計，則處理每噸污水所需要的人工費為0.1元;該工藝流程中所使用的藥劑有聚合氯化鋁、除磷藥劑，經(jīng)過核算處理每噸污水所需要的藥劑費用為0.6元;穩(wěn)定運行后對耗電量進行統(tǒng)計，耗電量為2 152.4 kW·h/d，則處理每噸廢水所需要的電費為0.4元。因此，總運行費用為1.1元/t。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
5 結(jié)論
(1)采用厭氧IC+好氧+混凝沉淀工藝處理啤酒廢水切實可行，出水水質(zhì)達到《啤酒污染物排放標準》(GB 19821—2005)的排放要求。
(2)工程實踐證明，整個工藝具有投資省、運行穩(wěn)定、抗沖擊負荷能力強、出水水質(zhì)好等特點。
