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摘 要：随着能源危机和能源价格的上涨，在废水处理工艺的选择上，能耗成为重要的考虑因素，节能甚至可回收能量的废水处理技术成为发展的方向。本文针对啤酒车间废水处理工艺进行初步设计。经过对各种处理工艺的对比，在选择通过厌氧工艺处理后废气还可以再利用发电，实现了资源的循环利用。
关键词：废酵母；厌氧；循环利用
随着经济的快速发展，餐饮娱乐行业发展带动啤酒产业的迅猛发展，其产销量巨大，同时随着生产规模的加大，啤酒厂也向环境中排放了较多有机废水，每生产一顿啤酒需要10-30吨新鲜水，产生10～20吨废水。由于这种废水含有较高浓度的蛋白质、脂肪、纤维、碳水化合物、废酵母、酒花残渣等有机无毒成分，排入天然水体后将消耗水中的溶解氧，既造成水体缺氧，还能促使水底沉积化合物的厌氧分解，产生臭气，恶化水质。另外，上述成分多来自啤酒生产原料，弃之不用不仅造成资源的巨大浪费，也降低了啤酒生产的原料利用率，因此，在粮食缺乏，水和资源供应紧张的今天，如何既有效地处理啤酒废水又充分利用其中的有用资源，已成为环境保护的一项重要研究内容。
一、啤酒废水的特点
啤酒工业废水主要含糖类，醇类等有机物，有机物浓度较高，虽然无毒，但易于腐败，排入水体要消耗大量的溶解氧，对水体环境造成严重危害。啤酒废水主要来源为制麦废水、糖化废水、过滤废水、发酵洗罐水、洗瓶水和杀菌水，综合排水浓度范围一般为：pH=5.5～12.0，水温为20～45℃，CODCr=1200～4500mg/L，BOD5=700～2500mg/L，SS=300～600mg/L，TN=30～100mg/L，每生产1t啤酒废水排放量为5～15m3，平均废水量约10m3。啤酒废水的主要特点之一是浓度较高，BOD5/CODCr值高，一般在0.5以上，非常有利于生物处理，且含有一定量的有机氮和磷，会导致水体严重富营养化，破坏水体的生态平衡，对环境造成严重污染，所以啤酒废水的处理势在必行。
二、啤酒废水处理技术
啤酒废水属中高浓度有机废水，有很好的可生化性。啤酒废水中含有大量有机碳而氮源含量较少，在进行传统的生化处理中，致使有些啤酒厂采用传统活性污泥法时，在不补充氮源情况下处理效果很差，甚至无法运行。按照环评批复要求，排入市政管网的污水COD浓度应低于150mg/L，现场取样检测污水COD浓度为396mg/L，超出环评批复要求1.64倍。企业污水处理设施没有管理记录和运行台账，存在好氧池曝气不均匀、二沉池污泥膨胀、污泥压滤机长时间闲置不用等问题。自动监控设施存在二次取样问题。自动监控设施设置有储水槽，储水槽内的污水经监测COD浓度仅为95mg/L，存在污水经稀释后再进行监测的嫌疑。
目前国内外普遍采用生化法处理啤酒废水，根据处理过程中是否需要曝气，可把生物处理法分为好氧和厌氧两大类。
3.1酸化—SBR法处理啤酒废水：其主要处理设备是酸化柱和SBR反应器。这种方法在处理啤酒废水时，在厌氧反应中，放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段，将反应控制在酸化阶段，这样较之全过程的厌氧反应具有以下优点： 由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，故水解池体积小； 不需要收集产生的沼气，简化了构造，降低了造价，便于维护，易于放大； 对于污泥的降解功能完全和消化池一样，产生的剩余污泥量少。
3.2新型接触氧化法处理啤酒废水
废水首先通过微滤机去除大部分悬浮物，出水进入调节池，然后提升泵，在进入垂直折流式生物接触氧化反应器（VTBR）[6]中进行生化处理，通过风机强制供风使废水与填料接触，维持生化反应的需氧量，VTBR反应器出水进入沉淀器，去除一部分脱落的生物膜以减轻气浮设备的处理负荷，之后流入气浮设备去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥浓缩池浓缩后脱水。但是气浮设备所需能耗大，投资费用较高，并且使流程更加复杂不易管理维修等。
3.3 UASB—好氧接触氧化工艺处理啤酒废水
此处理工艺中主要处理设备室上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池，对SS的去除率在50﹪以上。上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好。好氧处理对水中的SS和COD均有较高的去除率。此工艺的处理效果好、操作简单、稳定性高。只要投加占厌氧池体积1/3的厌氧污泥菌种，就能够保证污泥菌种的平稳增长。对悬浮物的去除率达96.6﹪，该工艺适合用在啤酒废水处理中[8]。
3.4 UASB+SBR法处理啤酒废水：本处理工艺主要包括UASB反应器和SBR反应器。将UASB和SBR两种处理单元进行组合，所形成的处理工艺突出了各自处理单元的优点，使处理流程简洁，节省了运行费用，而把UASB作为整个废水达标排放的一个预处理单元，在降低废水浓度的同时，可回收所产沼气作为能源利用。同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。采用该工艺既降低处理成本，又能产生经济效益。
四、废水处理后沼气再利用
啤酒厂污水在厌氧处理过程中产生大量的沼气，沼气是富含甲烷的生物质气体，甲烷含量高达60%-70%，热值比城市煤气略高，是非常好的气体燃料，具有很好的利用价值。同时沼气也是污染性气体，含有硫化物气体（硫化氢、硫醇、硫醚、噻吩等有机硫化物）、氨气、卤素类气体等恶臭或刺激性气体，严重影响大气环境质量。另外沼气中的甲烷还是强温室效應气体，其当量质量是二氧化碳的21倍。因此资源化利用沼气具有多重经济和社会价值。
沼气发电及余热回收利用，是最大限度回收利用沼气技术的发展方向。针对与此，本公司基于多年来在生物质气体利用方面的技术研发和工程应用方面的经验，以沼气发电利用为主要技术环节，以多种余热回收并形成热能输出为辅助环节，以最大限度地燃烧利用沼气并获得可供碳交易的温室气体减排量为目的，开发出了整套的包含气体收集、净化处理、发电与余热利用在内的系统化技术，可以为沼气发电及余热利用工程全方位地提供产品或工程建设服务。
参考文献
[1] 任艳双. 厌氧膜生物反应器与离子交换工艺组合处理啤酒废水试验研究[D]. 天津大学，2006年.
[2] 王瑞平. 水解酸化+SBR处理焦化废水实验研究[D]. 桂林工学院，2007年.
[3] 刘书燕. UASB和ABR在常温下处理生活污水的研究[D]. 河北工程大学，2007年.
[4] 肖永胜. SBR法处理抗生素废水的生产性试验研究[D]. 广州大学，2007年.
关键词：废酵母；厌氧；循环利用
随着经济的快速发展，餐饮娱乐行业发展带动啤酒产业的迅猛发展，其产销量巨大，同时随着生产规模的加大，啤酒厂也向环境中排放了较多有机废水，每生产一顿啤酒需要10-30吨新鲜水，产生10～20吨废水。由于这种废水含有较高浓度的蛋白质、脂肪、纤维、碳水化合物、废酵母、酒花残渣等有机无毒成分，排入天然水体后将消耗水中的溶解氧，既造成水体缺氧，还能促使水底沉积化合物的厌氧分解，产生臭气，恶化水质。另外，上述成分多来自啤酒生产原料，弃之不用不仅造成资源的巨大浪费，也降低了啤酒生产的原料利用率，因此，在粮食缺乏，水和资源供应紧张的今天，如何既有效地处理啤酒废水又充分利用其中的有用资源，已成为环境保护的一项重要研究内容。
一、啤酒废水的特点
啤酒工业废水主要含糖类，醇类等有机物，有机物浓度较高，虽然无毒，但易于腐败，排入水体要消耗大量的溶解氧，对水体环境造成严重危害。啤酒废水主要来源为制麦废水、糖化废水、过滤废水、发酵洗罐水、洗瓶水和杀菌水，综合排水浓度范围一般为：pH=5.5～12.0，水温为20～45℃，CODCr=1200～4500mg/L，BOD5=700～2500mg/L，SS=300～600mg/L，TN=30～100mg/L，每生产1t啤酒废水排放量为5～15m3，平均废水量约10m3。啤酒废水的主要特点之一是浓度较高，BOD5/CODCr值高，一般在0.5以上，非常有利于生物处理，且含有一定量的有机氮和磷，会导致水体严重富营养化，破坏水体的生态平衡，对环境造成严重污染，所以啤酒废水的处理势在必行。
二、啤酒废水处理技术
啤酒废水属中高浓度有机废水，有很好的可生化性。啤酒废水中含有大量有机碳而氮源含量较少，在进行传统的生化处理中，致使有些啤酒厂采用传统活性污泥法时，在不补充氮源情况下处理效果很差，甚至无法运行。按照环评批复要求，排入市政管网的污水COD浓度应低于150mg/L，现场取样检测污水COD浓度为396mg/L，超出环评批复要求1.64倍。企业污水处理设施没有管理记录和运行台账，存在好氧池曝气不均匀、二沉池污泥膨胀、污泥压滤机长时间闲置不用等问题。自动监控设施存在二次取样问题。自动监控设施设置有储水槽，储水槽内的污水经监测COD浓度仅为95mg/L，存在污水经稀释后再进行监测的嫌疑。
目前国内外普遍采用生化法处理啤酒废水，根据处理过程中是否需要曝气，可把生物处理法分为好氧和厌氧两大类。
3.1酸化—SBR法处理啤酒废水：其主要处理设备是酸化柱和SBR反应器。这种方法在处理啤酒废水时，在厌氧反应中，放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段，将反应控制在酸化阶段，这样较之全过程的厌氧反应具有以下优点： 由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，故水解池体积小； 不需要收集产生的沼气，简化了构造，降低了造价，便于维护，易于放大； 对于污泥的降解功能完全和消化池一样，产生的剩余污泥量少。
3.2新型接触氧化法处理啤酒废水
废水首先通过微滤机去除大部分悬浮物，出水进入调节池，然后提升泵，在进入垂直折流式生物接触氧化反应器（VTBR）[6]中进行生化处理，通过风机强制供风使废水与填料接触，维持生化反应的需氧量，VTBR反应器出水进入沉淀器，去除一部分脱落的生物膜以减轻气浮设备的处理负荷，之后流入气浮设备去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥浓缩池浓缩后脱水。但是气浮设备所需能耗大，投资费用较高，并且使流程更加复杂不易管理维修等。
3.3 UASB—好氧接触氧化工艺处理啤酒废水
此处理工艺中主要处理设备室上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池，对SS的去除率在50﹪以上。上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好。好氧处理对水中的SS和COD均有较高的去除率。此工艺的处理效果好、操作简单、稳定性高。只要投加占厌氧池体积1/3的厌氧污泥菌种，就能够保证污泥菌种的平稳增长。对悬浮物的去除率达96.6﹪，该工艺适合用在啤酒废水处理中[8]。
3.4 UASB+SBR法处理啤酒废水：本处理工艺主要包括UASB反应器和SBR反应器。将UASB和SBR两种处理单元进行组合，所形成的处理工艺突出了各自处理单元的优点，使处理流程简洁，节省了运行费用，而把UASB作为整个废水达标排放的一个预处理单元，在降低废水浓度的同时，可回收所产沼气作为能源利用。同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。采用该工艺既降低处理成本，又能产生经济效益。
四、废水处理后沼气再利用
啤酒厂污水在厌氧处理过程中产生大量的沼气，沼气是富含甲烷的生物质气体，甲烷含量高达60%-70%，热值比城市煤气略高，是非常好的气体燃料，具有很好的利用价值。同时沼气也是污染性气体，含有硫化物气体（硫化氢、硫醇、硫醚、噻吩等有机硫化物）、氨气、卤素类气体等恶臭或刺激性气体，严重影响大气环境质量。另外沼气中的甲烷还是强温室效應气体，其当量质量是二氧化碳的21倍。因此资源化利用沼气具有多重经济和社会价值。
沼气发电及余热回收利用，是最大限度回收利用沼气技术的发展方向。针对与此，本公司基于多年来在生物质气体利用方面的技术研发和工程应用方面的经验，以沼气发电利用为主要技术环节，以多种余热回收并形成热能输出为辅助环节，以最大限度地燃烧利用沼气并获得可供碳交易的温室气体减排量为目的，开发出了整套的包含气体收集、净化处理、发电与余热利用在内的系统化技术，可以为沼气发电及余热利用工程全方位地提供产品或工程建设服务。
参考文献
[1] 任艳双. 厌氧膜生物反应器与离子交换工艺组合处理啤酒废水试验研究[D]. 天津大学，2006年.
[2] 王瑞平. 水解酸化+SBR处理焦化废水实验研究[D]. 桂林工学院，2007年.
[3] 刘书燕. UASB和ABR在常温下处理生活污水的研究[D]. 河北工程大学，2007年.
[4] 肖永胜. SBR法处理抗生素废水的生产性试验研究[D]. 广州大学，2007年.