啤酒作為一種飲料，在我國近年來得到了迅速發(fā)展，目前我國有 600 多家啤酒廠家，產(chǎn)量居世界第一。然而，我國啤酒廠的噸酒耗水量較大，一般為10~20t / t啤酒，廢水排放量接近于耗水量的90%。啤酒廢水含有較高濃度的有機物，由于啤酒廠家的工藝設(shè)施、設(shè)備及規(guī)模的不同，廢水水質(zhì)及其變幅范圍有一定的差別，另外還含有大量的N、P 無機鹽，BOD / COD 約為0.5~0.7，可生化性良好。沒有經(jīng)過處理的污水長期直接排入天然水域或農(nóng)田，會造成嚴重的環(huán)境污染，破壞農(nóng)業(yè)生態(tài)，危及人類健康。因此，啤酒廢水對環(huán)境造成的嚴重污染已成為突出問題，其處理技術(shù)引起了有關(guān)方面的充分重視和關(guān)注。
一、啤酒廢水的來源與特點
啤酒的釀造方法隨啤酒的種類而異，但其工藝一般都可分為制麥芽、糖化、發(fā)酵、包裝四大工序。廢水的主要來源有：麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水，發(fā)芽降溫噴霧水、麥糟水、洗滌水，凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾洗滌水；發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌水、過濾洗滌水；罐裝過程洗瓶、滅菌及冷卻水和成品車間洗滌水；以及來自辦公樓、食堂、宿舍和浴室的生活污水。
由于廢水成分較復(fù)雜，如果只作簡單的混合處理，勢必會因負荷高而耗費較多的投資及運行費用，所以應(yīng)采取綜合利用和治理污染相結(jié)合的對策，收回有較高價值的副產(chǎn)品來降低處理成本，真正達到社會效益、環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。綜上可見，啤酒廢水的主要特點之一是BOD / COD 值高，可生化性好，有利于生化處理；同時，生化處理與普通物化法、化學法相比較，其處理工藝比較成熟，處理效率高，處理成本低。因此國內(nèi)外一般采用以生化處理為主，輔以物化處理的工藝技術(shù)，出水可達到國家排放標準。
二、啤酒生產(chǎn)廢水的處理技術(shù)
1.好氧生物處理技術(shù)。好氧生物處理是指在氧氣充足的條件下，利用好氧微生物的生命活動氧化啤酒廢水中的有機物，其產(chǎn)物有二氧化碳、水及能量。啤酒廢水處理主要采用好氧處理技術(shù)，根據(jù)微生物生長狀態(tài)，好氧處理可分為懸浮態(tài)-活性污泥法和附著態(tài)-生物膜法兩大類。
（1）活性污泥法�；钚晕勰喾ㄓ�1914 年由英國人
Ardernh 和Lockett 首次實驗成功，是一種傳統(tǒng)的廢水處理方法，在中低濃度污染物有機廢水處理中，是使用最多、運行可靠、最為成熟的方法。在啤酒廢水處理中應(yīng)用較多的活性污泥法有序批式活性污泥法(SBR)、高濃度活性污泥法、循環(huán)式活性污泥法(CASS)、氧化溝活性污泥法等。
SBR 是序批式活性污泥 法（Sequencing BatchReactor，SBR）的簡稱，是 20 世紀 70 年代由Zrvine 等研究出來的方法。湖南湘潭大學于 1989 年完成了應(yīng)用SBR 工藝處理啤酒廢水的中試工作。SBR 法沒有設(shè)置二沉池和污泥回流設(shè)備，單個SBR 池集儲水、曝氣、沉淀于一體，布置更為緊湊，占地面積小，基建及運行費用較低，不易發(fā)生污泥膨脹，耐沖擊負荷，處理效果穩(wěn)定，脫氮除磷效果好。采用此法處理啤酒廢水，COD 的去除率可達90%，出水COD<100mg/L，符合國家規(guī)定排放標準。
20 世紀80 年代中期建成的江蘇某啤酒廠的廢水處理中應(yīng)用了高濃度活性污泥法。該啤酒廠廢水中的
COD 值較高，要使廢水經(jīng)一步好氧處理達標，曝氣池中需保持較高的污泥濃度，尤其是曝氣池首端進水負荷高，更需保持污泥的高濃度。高濃度活性污泥法運行中存在的問題是當pH 值<6 或>9 的廢水進入活性污泥池時，影響處理效果，出水COD 不能達標；夏季容易發(fā)生污泥膨脹。
（2）生物膜法。早在1893 年英國學者Corbett 在索爾福德城創(chuàng)建了具有噴嘴布水裝置的生物濾池，這也就是廢水生物處理工程中最早出現(xiàn)的生物膜法濾池。生物轉(zhuǎn)盤法是較早用來處理啤酒廢水的方法，其優(yōu)點是處理效果比較穩(wěn)定，運行費用低，耐沖擊負荷，無污泥膨脹等，但前期基建投資高，受氣溫變化影響大，不適合于氣溫偏低的地區(qū)使用。
2.厭氧生物處理技術(shù)。厭氧處理適于處理高濃度有機廢水，具有容積負荷高、污泥量少、效果穩(wěn)定、能耗低、可回收沼氣等特點，為此在啤酒廢水的處理中得到了廣泛的應(yīng)用。目前上流式厭氧污泥床(UASB)，厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)和厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC)反應(yīng)器已被廣泛引入到啤酒廢水處理工程應(yīng)用中，并取得了良好的效果。
（1） UASB 法。據(jù)報道，當UASB 反應(yīng)器進水COD 為
1~2g/L 時，出水COD 一般在500mg/L 左右，也就是說啤酒廢水中的大部分COD 在UASB 反應(yīng)器中被處理掉，同時也說明在這些工藝中，UASB 僅作為預(yù)處理單元，其出水通常還需好氧等工藝作為后繼處理才能保證廢水達標排放。
（2） IC 法。內(nèi)循環(huán)（IC）厭氧反應(yīng)器于20 世紀80 年代由荷蘭帕克公司根據(jù)UASB 的原理開發(fā)研制成功。
IC 反應(yīng)器是由兩個UASB 反應(yīng)器上下疊加串聯(lián)構(gòu)成。
IC 反應(yīng)器對COD 的去除率而言，是UASB 反應(yīng)器的兩倍之高。
3.厭氧-好氧結(jié)合處理技術(shù)。厭氧-好氧工藝結(jié)合了好氧和厭氧處理的優(yōu)點，具有處理效率高、基建投資省、占地面積小、運行費用低、污泥量少等優(yōu)點。啤酒廢水中含有很多復(fù)雜的有機物，對于難生物降解或不能降解的，可以通過厭氧菌分解為較小分子的有機物，再通過好氧菌進一步降解，從而達到脫氮目的。
（1）UASB+SBR 處理工藝。UASB和SBR兩種處理單元進行組合，把UASB 作為整個廢水達標排放的一個預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。同時，由于大幅度減少了進入好氧處理階段的有機物含量，降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。
（2）水解酸化+好氧生物處理工藝。水解酸化池菌種采用間歇培養(yǎng)，設(shè)計上分兩格，每格相當于一個小的上流式厭氧污泥床，該池底部是一個高濃度污泥床，在正常水溫和厭氧條件下，大量的微生物可將進水中顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)迅速截留和吸附。在大量水解細菌的作用下，將大分子難溶性有機物進行水解酸化，而轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谏锝到獾男》肿尤芙庑晕镔|(zhì)，同時溶解了部分有機物質(zhì)，提高了污水的可生化性，使污水在后續(xù)的好氧池中以較少的能耗和較短的停留時間得到處理，從而提高了污水的處理效率，并減少了污泥生成量。其后可以采用活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝法、SBR 法等。此聯(lián)合工藝對于中等濃度啤酒廢水的處理已得到應(yīng)用，并逐步發(fā)展成為一種成熟工藝。
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