资源描述
本科毕业论文(设计)
论文题目
:
日处理5000立方米啤酒生产废水
工艺设计
姓名
:
学号
:
133010040115
班级
:
1301班
年级
:
2013级
专业
:
环境工程
学院
:
食品工程学院
指导教师
:
罗 劼 讲 师
完成时间
:
2016年 月 日
作者声明
本毕业论文(设计)是在导师的指导下由本人独立撰写完成的,没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文(设计)引起的法律结果完全由本人承担。
毕业论文(设计)成果归武昌工学院所有。
特此声明
作者专业
:
环境工程
作者学号
:
133010040115
作者签名
:
20 年 月 日
日处理5000立方米啤酒生产废水工艺设计
孙梦洋
5000 cubic meters of beer production wastewater treatment process design
Sun, Meng yang
摘 要
随着全球经济的迅速发展,人们对物质生活水平的追求开始提高,其中啤酒需求量的增加使国内外的啤酒企业得到极快的发展。伴随着啤酒厂规模和啤酒产量的扩增,随之而来的则是啤酒生产废水的所带来的环境污染。由于啤酒废水属于高浓度有机废水,若不经处理会对水体环境受到严重破坏。因此,啤酒生产废水的处理问题也成为国内外学者研究的热点。
本设计是对废水水量为5000m3/d的啤酒厂生产废水处理的初步设计。通过对大量国内外文献的查阅和翻译,针对《啤酒工业污染物排放标准》(GB19821-2005)中排入自然水体的标准范围要求、设计处理成本、工艺经济成本以及构筑物占地面积等因素,选择了核心工艺是将UASB工艺和CASS工艺结合来处理啤酒厂污水来达到排放标准。
本文的创新体现在UASB工艺能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源(沼气),而CASS工艺是SBR工艺的创新。两者结合的UASB—CASS工艺不仅节约了废水的处理费用还节约了污泥的处理费用。
关键词:UASB工艺;CASS工艺;SBR工艺
Abstract
With the globalization of economy, our country economy fast development, but in the national economy high speed increase at the same time, our country also appeared a lot of environmental problems, including water pollution is one of the most serious environmental problem in China. For our country to realize the sustainable development of water pollution problem is an important event. Especially the unreasonable development and application of water resources is the life of people received the serious influence, such as the development of water treatment has very important significance for the economy and national life. With the rapid development of global economy, people pursuit of material life level began to increase, with the increase in demand for beer beer enterprises get fast development at home and abroad. With brewery beer production scale and amplification, followed is the environmental pollution brought by the beer production wastewater. Because of the beer wastewater belongs to high concentration organic wastewater, if not treated can severely damage in the aquatic environment. As a result, beer production wastewater treatment problem has become the domestic and foreign scholars research hot spot.
This design is to the waste water is 5000 m3 / d of the preliminary design of beer production wastewater treatment. By a large number of domestic and foreign literature and translation of access, for the beer industrial pollutant discharge standard \"(GB19821-2005) discharged into natural water bodies in the scope of the standard requirements, design, processing cost, technology economic costs, and covers an area of structures factors, choose the core technology is to combine UASB process and CASS process to deal with the brewery wastewater to meet emissions standards.
Innovation of this article lies in the UASB process can convert the pollutants in wastewater into renewable clean energy (gas), and CASS process is SBR process innovation. A combination of UASB - CASS process not only save the costs for wastewater treatment and cut down the cost of the sludge treatment.
Key words: oxidation Process ;sewage; treatment plant
目 录
引 论 2
1啤酒废水的概述与水质特点 3
1.1 啤酒工艺流程 3
1.2 啤酒生产废水来源和特点 3
1.3 设计的资料和要求 4
2工艺概述 6
2.1 好氧生物处理 6
2.2 厌氧生物处理 8
2.3组合处理工艺 9
3设计方案的选择 11
3.1啤酒废水的处理工艺 11
3.2选择依据 12
3.3工艺流程图 12
4啤酒废水处理构筑物的设计与计算 13
4.1格栅的设计计算 13
4.2污水提升泵的设计与计算 13
4.3过滤机的设计计算 13
4.4调节沉淀池的设计计算 13
4.5UASB反应池的设计计算调节池 21
4.6SBR反应池的设计计算 29
5污泥部分各处理构筑物设计与计算 34
5.1集泥井的设计计算 34
5.2污泥浓缩池的设计计算 34
5.3机械脱水间的设计计算 34
5.4 污水厂平面和高程布置 34
5.5 污水处理站高程布置 38
5.6 污泥浓缩池 41
5.7 机械脱水间 43
5.8 高程的计算 44
6运行管理 46
6.1出水水质分析 46
6.2运行管理要求 47
结 语 47
致 谢 48
主要参考文献 48
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第一部分 设计说明书
引 论
随着经济全球化的发展,人们的生活渐渐向小康社会迈进的同时,对啤酒的需求量也是迅速增长。至今为止,我国已经有1000多家啤酒工厂,如果啤酒产量以每年35%的速度增长,年产量高于2000多万吨,大约产生2亿多立方米污水。【1】自20世纪90年代,啤酒行业进入了快速发展的阶段,世界主要啤酒生产国的总年产量达到1.811亿吨,远远超过其酒类位于世界之首。而我国的啤酒产业更是名列前茅:2002年我国啤酒年产量达2386万吨,首次超过美国成为世界啤酒第一生产大国,2009年中国啤酒产量为4236.38万吨,至今中国啤酒产量已连续十年位居世界第一。【2】
据有相关资料数据显示,一般每生产 1t 啤酒就需要耗用8~40t 新鲜水,并且会产生 7~35t 废水。【3】啤酒废水主要源于浸麦、制麦芽、糖化发酵、滤酒、包装等生产工序。废水中主要污染物有糖类、淀粉、蛋白质、醇类、纤维素等有机物,悬浮物一般为酒糟、啤酒花及凝聚蛋白。【4】啤酒废水中有机物的含量较高,如直接排放,既污染环境,又降低啤酒工业的原料利用率。为此,许多学者和厂家对啤酒废水的处理与利用技术进行了研究。本文在阐述啤酒废水的来源及特点的基础上,对几种常见的处理利用技术进行了比较,结论是:单一的处理和利用技术不能从根本上解决啤酒废水的污染问题,只有将多种技术结合使用,才能达到经济效益和环境效益的统一。【5】
随着啤酒制造企业的不断壮大,啤酒废水对环境的影响日益加骤,生产啤酒废水的治理也的到越来越多的关注。 [1] 杨丙峰.啤酒污水典型处理工艺分析[J].铁道劳动安全卫生与环保, 2005, 32(1).
[2] 邹东恢,李国全,李淡.啤酒生产技术与装备新发展的展望[J].农产品加工学刊,2008,(7):251-253.
[3]施云芬, 刘月华.啤酒废水处理与利用[J].酿酒,2006,33(6).
[4]石明岩;啤酒废水处理技术的革新与实践[J];工业水处理;2003年01期
[5]李科林,孟范平,王平,吴晓芙,胡曰利;啤酒工业废水处理与利用技术研究进展[J];中南林学院学报;1999年01期
武昌工学院毕业论文(设计)专用稿纸
[6]马爱华.小麦芽在啤酒生产中的应用[J].啤酒科技,2008,(3):46-47,51.DOI:10.3969/j.issn.1008-4819.2008.03.026.
[7] 王荣选. 啤酒工业废水处理的应用研究[J]. 啤酒科技, 2001(4):13-17.
[8] 刘咏,钱家忠,李如忠;生化法处理啤酒废水的技术分析与展望[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2003年01期
1啤酒废水的概述与水质特点
1.1 啤酒工艺流程
啤酒是以大麦经发芽制成的大麦芽为主要原料,添加酒花、经酵母发酵酿制而成含二氧化碳的、起泡的、低酒精浓度的酿造酒。【6】而啤酒工艺流程一般包括制麦工艺过程和啤酒生产工艺,其排水情况如图1.1和图1.2所示。而啤酒工业废水一般包括制麦厂工业废水和啤酒厂工业废水。【7】
麦汁煮沸
过滤
糖化
沉淀槽
麦芽
大米
糊化
麦汁冷却
外运
发酵
排水至处理厂
杀菌
过滤
罐装
清酒
洗瓶
图1.2啤酒生产工艺
1.2 啤酒生产废水来源和特点
啤酒的废水主要来源于:麦芽生产过程的洗麦水、浸买水、麦槽水、洗涤水、凝固物洗涤水;糖化过程的糖化、过滤洗涤水;发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤废水;罐装过程洗瓶、灭菌和破瓶啤酒废水;冷却车间和成品车间洗涤水。【8】啤酒生产过程用水量很大,特别是酿造、罐装工序过程,由于大量使用新鲜水,相应产生大量废水。由于啤酒的生产工序较多,不同啤酒厂生产过程中吨酒耗水量和水质相差较大。针对啤酒生产废水中污染物的所含有机物的成分区别可分为以下三类:①清洁废水如冷冻机冷却水,麦汁冷却水等这类废水基本上未受污染。②清洗废水如漂洗酵母水、洗瓶水、生产装置清洗水等,这类废水受到不同程度污染。③含渣废水如麦糟液、冷热凝固物。剩余酵母等,这类废水含有大量有机悬浮性固体。【9】
除了大量的工艺废水外,还要排出麦糟、废酵母、废酒花、废啤酒、二氧化碳等副产物。啤酒废水中的副产物,含有许多营养成分,且无毒,适于生产饲料或食品。【10】[9]丁睿, 杨小春. 啤酒工业废水产生特点及处理工艺探讨[J]. 商品与质量·焦点关注, 2012(1).
[10] 周长波,张振家,曾庆荣,张扬. 啤酒废水的综合治理[J]. 工业水处理. 2001(11)
[11] GB19821-2005《啤酒工业污染物排放标准》
1.3 设计的资料和要求
1.3.1原始资料
一、处理规模:废水产生量为5000m3/d,水量变化系数取K=1.4。
二、水质特点:Q=5000m3/d,K=1.4 COD=3000mg/L;NH3-N=70 mg/L;BOD5=1500 mg/L;SS=400mg/L pH=7.5~9.4
三、出水水质标准:该废水排入自然水体,按照GB19821-2005《啤酒工业污染物排放标准》的要求,执行表1中排放标准限值。
四、任务要求:1、设计说明书;2、工艺流程图;3、平面布置图;4、主体工艺图(选择其中一个反应池)
五、预期目标:1、出水能够达到标准要求,工艺设计合理;2、图纸绘制符合作图规范要求,平面布置合理。
1.3.2处理要求
按照出水水质需要达到【11】GB19821-2005《啤酒工业污染物排放标准》中排入自然水体的标准,结合原始资料中的进水水质对各种污染物列出表1即:出水水质为COD≤80 mg/L,BOD≤20 mg/L,SS≤70mg/L,TP≤3mg/L,NH3-N≤15mg/L,pH=6~9
表1进出水中各种污染物含量
污染项目
进水水质
出水水质
去除率%
流量 m3/d
7000
CODmg/l
3000
≤80
97.33
BOD5 mg/l
1500
≤20
98.67
SS mg/l
400
≤70
97.50
pH
7.5~9.4
6~9
BOD5/COD=0.5 COD>2000mg/l BOD5>1000
考虑到啤酒生产废水的进出水的水质特点,具体处理方案可以考虑下列要求:
(1)选择比较成熟、稳定、经济合理的处理工艺,考虑先进的前沿技术选择方案。
(2)设备的选型需要兼顾先进性和通用性来保证设备运行的高效、稳定、可靠。
(3)运行灵活、管理方便、维修简单,充分考虑操作自动化,减少操作劳动强度。
(4)需要减小或避免对周围环境的影响,合理控制噪声、气味,妥善处理、处置固体废弃物,避免二次污染。
(5)为了提高管理水平,在处理站内需要设置相应的监控仪表。
(6)工程建设需要满足社会效益、经济效益、环境效益。
2工艺概述
针对啤酒废水的水质特点,用学者从好氧生物处理、厌氧生物处理和好氧厌氧组合处理工程这三个方面分析了有关啤酒废水处理技术的研究现状,并且分析了各个系统的优缺点,最终指出优化组合工艺是啤酒废水处理技术的必然趋势。【17】目前,国内外普遍采取生化法处理啤酒废水,根据处理过程中是否需要曝气,可以把生物处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。【13】
啤酒废水含多种污染物,是一种较难治理的污水,在国外发达国家采用生化法结合过滤膜技术,已能很好地处理啤酒废水,但是处理费用高昂,像我国这样的发展中国家是很难承担的。目前我国大多数啤酒厂采用传统活性污泥法二次曝气的单一方法处理啤酒废水,效果不理想,不能达到排放标准【】王俞;;啤酒厂废水处理方法[J];环境;1997年03期
一级处理主要采用物理法,用来去除污水中的悬浮物质和无机物。二级处理主要采用生物法,包括厌氧生物处理法中的UASB法和好氧生物处理法中的SBR法,可有效去除污水中的BOD、COD。)
随着现代人们的节能环保意识的增强,开发和利用新工艺和产品处理啤酒生产废水在国内外引起广泛关注。也有一些新开发的工艺被提出,2001年曾有学者针对共轭电处理啤酒废水做了相应的实验;以及针对采用空气阴极微生物燃料电池处理啤酒废水进行深入的研究。【14】
啤酒废水中含有大量的有机物,主要包括糖、可溶性淀粉、乙醇、挥发性脂肪酸等,这些废物本身并无毒,但含有大量可被生物降解的物质,若不加治理直接外排,将导致地表水和地下水的污染。本文以H_3PO_4活化法自制的薄皮核桃壳活性炭为吸附剂,对啤酒厂发酵罐CIP清洗得到的废水进行处理,通过单因素和正交实验,以啤酒工业废水COD的去除率为考核指标,得到最佳处理工艺参数为:粒径为60~80目的活性炭,与pH=8的啤酒工业废水以1:20的料液比混合,室温下吸附20min,COD的去除率可达77.5%。因此,以薄皮核桃壳活性炭处理啤酒工业废水切实可行【】 董瑞;肖凯军;刘娅;;薄皮核桃壳活性炭处理啤酒废水的研究[A];2010年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨华南地区农产品加工产学研研讨会论文摘要集[C];2010年
有学者在阐述啤酒废水的来源及特点的基础上,对常见的处理技术和利用技术进行了对比并得出结论:单一的处理和利用技术不能从根本上解决啤酒废水的污染问题,只有将多种技术结合使用,才能达到经济效益和环境效益的统一。【15】因此,从目前的啤酒厂所应用的啤酒废水处理工艺来看,现在应用较多的处理工艺是好氧生物处理和厌氧生物处理或者好氧与厌氧相结合工艺。
[12] 程林波.废水处理工程设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2014.7.
[13] 梁多,彭超英.啤酒工业废水治理及清洁生产实例[J].酿酒,2004,28(109):48-50.
[14] 丁睿, 杨小春. 啤酒工业废水产生特点及处理工艺探讨[J]. 商品与质量·焦点关注, 2012(1).
[16] 刁俊明.水解酸化—好氧法处理啤酒废水的原理与实践[D].广东工业大学,2005.
[17] 李科林,孟范平.啤酒工业废水处理与利用技术研究进展[D]中南林学院学报,1999,19(1):71-75.
2.1 好氧生物处理工艺
啤酒废水处理主要采用好氧生物处理工艺,好氧生物处理工艺一般包括活性污泥法和生物膜法这两大类。
2.1.1活性污泥法
主要包括氧化沟工艺活性污泥法;SBR工艺活性污泥法;深井曝气活性污泥法等。
(1)氧化沟工艺
氧化沟工艺是一种水力流态上不同于传统的活性污泥法,它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠,也称循环曝气池。最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的,而是加以护坡处理的土沟渠,是间歇进水间歇曝气的,从这一点上来说,氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。氧化沟工艺的优点是处理流程简单,操作管理方便;出水水质好,工艺可靠性强;基建投资省,运行费用低等特点。尽管氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是,在实际的运行过程中,仍存在一系列的问题。【】高守有, 彭永臻, 胡天红,等. 氧化沟工艺及其生物脱氮原理[J]. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版), 2005, 21(4):435-439.
(2)SBR工艺
SBR法是指序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process),也称序批式活性污泥法。是以一种间歇曝气的方式来运行的活性污泥法处理污水的技术, SBR技术利用时间分割替代空间分割的操作方法,将非稳定的生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀改为传统的动态沉淀。主要特征是在运行上有序和时间上间歇操作,工艺包括 SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。它具有工艺简单、造价低,时间上具有理想的推流式反应器特性,运行灵活,脱氮除磷效果好等优点。王水生曾在实验研究基础上,成功地应用SBR法处理啤酒生产废水,证明该工艺具有投资省,投资效果好,对废水水质适应性强,工艺稳定,能耗低等优点,是处理啤酒生产废水的理想工艺。【】王水生. SBR法处理啤酒废水[J]. 环境保护, 1997(8):21-22.珠江某啤酒厂采用了这种方法法,COD的去除率在96%以上。【】
(3)CASS工艺
CASS工艺又称为循环活性污泥工艺CAST(Cyclic Activated Sludge technology),是在SBR上发展起来的,该工艺在SBR池内的进水端加了生物选择器,实现了连续进水和间歇排水。是一种循环式活性污泥法,CASS反应池一般用隔墙分隔成三个区:生物选择区、预反应区、主反应区。目前很多厂家采用CASS工艺处理啤酒废水[15-16]。该法具有占地面积小、无需沉淀池以及复杂的污泥回流系统、机械设备少、运行费用低、操作简单及自动化程度高等优点[17]。周刚等研究表明某啤酒厂在低温下也能顺利地进行污泥的培养和驯化,且可使出水满足国家排放标准要求[18]。
(4)深井曝气法
新疆乌苏啤酒有限责任公司生产废水采用深井曝气工艺处理,工艺适应性强、处理效果好,运行稳定,出水水质可达《污水综合排放标准)(GB8978-96)中二级标准,其工艺技术可供同类企业借鉴和推广。【】杜新宪. 深井曝气工艺在啤酒生产废水处理中的应用[J]. 新疆环境保护, 2009, 31(1):9-12.
有学者在研究中对松花江水专项污水厂采用基于深井曝气工艺的强化脱氮除磷工艺,发现二级处理工艺相比于其他工艺可节省占地约80%,最后运行成本也大大降低,一年可节约运行费用136.88万元。试验研究成果应用到松花江水专项污水厂,不仅改善松花江水质,也实现节能降耗。研究成果具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。【】
赵聪. 基于深井曝气的强化脱氮除磷工艺处理城镇污水试验研究[D]. 哈尔滨工业大学, 2015. 深井曝气的缺点就是施工难度大,造价高,防渗漏技术不过关等。
2.1.2生物膜法
生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体一体的新工艺。其中生物接触氧化法在啤酒生产废水中应用比较广泛。
(1)生物接触氧化法
生物接触氧化法(biological contact oxidation process)是指在微生物固着生长的同时,加以人工曝气。最终会得到很高的生物固体浓度和较高的有机负荷,因此处理效率高,占地面积也小于活性污泥法。国内的淄博啤酒厂、青岛啤酒厂、渤海啤酒厂和徐州酿酒总厂等厂家的废水治理中采用了这种技术。青岛啤酒厂在二段生物接触氧化之后辅以混凝气浮处理,啤酒废水中CODcr和BOD5的去除率分别在80%和90%以上。在此基础上,山东省环科所改常压曝气为加压曝气(P=0.25~0.30 MPa),目的在于强化氧的传质,有效提高废水中的溶解氧浓度,以满足中、高浓度废水中微生物和有机物氧化分解的需要。
2.2 厌氧生物处理工艺
用厌氧工艺处理啤酒工业废水具有高效能、处理费用低、电耗省、投资少 ,占地面积小和污泥量低及回收沼气等一系列特点 [1 ] 。该文就 UASB反应器常温下处理啤酒工业废水进行生产性试验【】 陈健旋;UASB处理啤酒工业废水的生产性试验[J];福建环境;2001年04期
指利用厌氧生物代谢的过程,在不需要提供氧气的条件下将有机物转化为无机物和自身的细胞质,最终达到处理废水和回收利用能源的目的,适用于处理高浓度有机废水(CODcr>2000 mg/L, BOD5>1000 mg/L)。在这一过程中,参加生物降解的有机基质有50%~90%转化为沼气(甲烷),而发酵后的剩余物又可作为优质肥料和饲料。因此,啤酒废水的厌氧生物处理受到了越来越多的关注。
2.2.1 UASB工艺
UASB反应器由污泥反应区、三相分离区和气室三部分组成[20]。UASB 工艺因其工艺结构紧凑、处理能力大、效果好、投资省而在国内外啤酒废水治理中被广泛应用。张振家等研究发现,采用UASB-SBR工艺处理废水,UASB反应器进水CODCr在1000~3000 mg/L之间时,出水CODCr稳定在200mg/L左右[21]。UASB工艺在国内啤酒废水处理方面应用很普遍,实践证明UASB完全适用于处理啤酒废水,而且厌氧硝化工艺与啤酒酿造等相类似,故啤酒厂家容易掌握此技术[22]。
介绍UASB反应器的基本结构和原理,并从工艺思想的角度对该反应器进行了分析,即UASB反应器是现有废水处理工艺成果与微生物细胞固定化技术相结合的产物,最后总结了UASB反应器的应用特点及下一步的发展方向:认为UASB反应器具有容积负荷率高、处理容量大、运行稳定等优点,是对现代厌氧反应的一个突破;若能将厌氧与好氧有机地结合起来,则能更好地发挥各自的优点,会有较好的应用前景。【】 王靖文;黎明浩;甘雨;陈东文;;上流式厌氧污泥床反应器(UASB)技术的现状与发展[J];广州环境科学;2001年01期
啤酒废水对环境造成的严重污染不容忽视.简介了近年来我国革新的啤酒废水处理技术及其在工程实践中的应用情况,重点介绍了生物处理技术的新近研究成果,并建议采用UASB技术处理啤酒废水.综述了清洁生产及废水资源化等问题.提出了综合治理啤酒废水的见解.【】石明岩. 啤酒废水处理技术的革新与实践[J]. 工业水处理, 2003, 23(1):16-19.
2.2.2 EGSB工艺
EGSB反应器实际上是改进的UASB反应器,通常比UASB反应器的运行效果好[26]。但左剑恶等研究发现EGSB反应器不适合处理含悬浮物的废水[30],而且EGSB对三相分离器的要求比较严格。
2.2.3 IC工艺
IC反应器是指内循环(Internal Circulation, IC)厌氧反应器,是由2个UASB反应器串联叠加而成,上部为低负荷区,下部为高负荷区,利用沼气上升带动污泥循环[23]。沈阳华润雪花啤酒有限公司在处理啤酒生产废水时,首次在全国引用了荷兰帕克公司的内循环反应器技术。处理啤酒生产废水。本文介绍了IC反应器特点、处理工艺、反应器运行及效益分析。沈阳华润雪花啤酒有限公司采用IC反应器,CODCr去除率稳定在80%,容积负荷高达25~30 kg/(m3·d)[24-25]。
啤酒废水含有较高浓度的有机物,如未经处理直接排入自然水体后,会造成严重的环境污染。目前啤酒废水通常采用厌氧生物法处理,其温度常控制在中温(30~40℃)时处理效果较好,但针对自然中低温条件下的研究相对较少。本论文采用实验室自行设计的内循环厌氧(IC)反应器,在中低温条件下处理模拟啤酒废水,并对其工艺效能及微生物学进行了研究。 本研究分别在35℃和20℃条件下连续运行内循环厌氧反应器(IC),通过不断提高进水流量的方法提高进水容积负荷,研究不同运行负荷下反应器处理模拟啤酒废水的运行情况,并探讨微生物的种群结构与污泥活性变化之间的相互关系。结果显示:在35℃条件下,IC反应器的最大进水容积负荷(以COD计)为20 kg·(m~3·d)~(-1),平均COD去除率能达到85%,最大比产甲烷活性(以VSS计)可达210 mL·(g·d)~(-1),而在20℃条件下,IC反应器效能分析表明其最大进水容积负荷(以COD计)只有10 kg·(m~3·d)~(-1),COD去除率为80%,最大比产甲烷活性(以VSS计)可达62 mL·(g·d)~(-1)。 本研究基于PCR-DGGE及克隆技术分析了不同温度不同运行时期反应器中污泥活性和微生物菌群结构的动态变化。35℃条件下对微生物的种群结构进行研究,结果表明:污泥脱氢酶活性与细菌DGGE图谱表明反应器中脱氢酶活性的变化趋势与细菌DGGE条带总光强度的变化趋势一致,DGGE图谱中细菌条带的总光密度值可作为厌氧体系中生物量的一个参考指标;辅酶F_(420)与古细菌DGGE分析表明污泥中辅酶F_(420)含量与甲烷鬃菌属(Methanosaeta sp.)的相对丰度有一定的相互联系,在低负荷条件下甲烷八叠球菌属(Methanosarcina mazei)优势地位比较显著,随着负荷的提高,甲烷鬃菌属(Methanosaeta sp.)优势地位逐渐显著,且辅酶F_(420)含量随之升高,当最大负荷为20 kg·(m~3·d)~(-1)时,辅酶F_(420)的含量(以VSS计)达到0.16μmol·g~(-1),而此时甲烷鬃菌属(Methanosaeta sp.)优势地位尤为明显;聚类分析(UPGAMA)和Shannon指数表明在不同反应负荷下,微生物的群落结构变化明显。而在20℃条件下,细菌和古菌的群落结构均较稳定,变化不是很大,相似性较高,其优势菌种跟中温条件下差异不大。 此外,通过比较中低温条件下丰富度指数、优势度指数及系统树图,说明其群落结构的变化,结果显示:不管在低温还是中温条件下,细菌的Margalef丰富度指数DMg均比古菌的Margalef丰富度指数DMg要大;而与Margalef丰富度指数相反,古菌的优势度指数S要比细菌的优势度指数S大;不同温度下微生物的系统树图显示,中温条件下的细菌和古菌及低温下的古菌均可分为3大族群,但每个族群的组成不同,而低温条件下的细菌只有2大族群组成。【】朱文秀;IC反应器中低温处理啤酒废水的效能及微生物学研究[D];江南大学;2012年
2.3组合工艺
许多学者和厂家对啤酒废水的处理与利用技术进行了研究.在阐述啤酒废水的来源及特点的基础上,对几种常见的处理利用技术进行了比较,结论是:单一的处理和利用技术不能从根本上解决啤酒废水的污染问题,只有将多种技术结合使用,才能达到经济效益和环境效益的统一.【】李科林,孟范平,王平,吴晓芙,胡曰利;啤酒工业废水处理与利用技术研究进展[J];中南林学院学报;1999年01期
2.3.1 水解酸化—好氧生物法
水解(酸化)处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法,和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。方案的主要处理设备是酸化柱和SBR反应器。此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,相比较而言:水解池体积很小;不需要收集产生的沼气,简化了构造,降低了造价,便于维护;对于污泥的降解相同的功能,产生的剩余污泥量少。并且经过水解反应不仅加速有机物的降解,而且为后来生物处理制造有利的条件。酸化—SBR法处理啤酒废水效果十分理想,去除率都在94%以上,最高达99%以上。其主要处理设备是酸化柱和SBR反应器。
介绍水解酸化-序批式间歇反应器(SBR)处理啤酒废水的工艺和运行情况,运行结果表明:该工艺具有耐冲击负荷能力强、运行稳定、处理效果好等特点.处理后的出水达到国家一级排放标准(GB8978-1996).【】邱贤华, 李明俊, 张秋根. 水解酸化-SBR工艺处理啤酒废水[J]. 工业水处理, 2004, 24(2):58-60.
根据A/O工艺的基本原理,利用水解酸化——SBR工艺对啤酒废水处理进行了试验研究,分析了SBR工艺的运行条件及运行方式。动态连续运行试验结果表明,当原水CODCr为1600~2000mg/L、在水解酸化水力停留时间为4h、SBR反应时间为6h、水温为20~25℃的条件下,CODCr的去除率可达92%以上【】刘义, 邵凯, 张兆昌. 水解酸化—— SBR 工艺处理啤酒废水的试验研究[J]. 中国给水排水, 1997(s1):22-25.
HA-SBR(水解酸化-序批式活性污泥法)与普通活性污泥法相比,具有不产生污泥膨胀、处理效率高、运行可靠、耐冲击强等优点,备受人们关注。论文对SBR和HA-SBR法工作原理、工艺特点及主要影响因素进行了阐述,综述了两种工艺在啤酒废水处理中的应用进展,并展望了其发展前景。【】严松锦, 黄国林, 张高飞,等. HA-SBR工艺及其在啤酒厂废水处理中的应用[J]. 广东化工, 2011, 38(1):116-117.
啤酒废水处理技术的现状及发展趋势
周焕祥 - 《工业水处理》 - 1993 - 被引量: 35
近几年来,我国的啤酒工业有了较大的发展,啤酒废水已成为食品发酵工业主要污染源之一。本文分析介绍了啤酒废水的处理现状及处理方法,并对好氧及厌氧(水解)法进行了技术经济比较,提出对啤酒废水应实行综合治理的方针,并就当前存在的问题和发展趋势提出了一些看法【】。周焕祥. 啤酒废水处理技术的现状及发展趋势[J]. 工业水处理, 1993(3):8-10.
有学者采用剩余污泥量较少的水解酸化作为啤酒废水的预处理工艺,再采用好氧生物法进行处理.试验表明:水解酸化工艺有效的提高了啤酒废水的B/C值,明显地改善了废水的可生化性,促进了废水的进一步好氧生物处理.并且CODCr、BOD5总的去除率分别达到了96.9%和98.7%.尤其是整个系统剩余污泥量极少。【】王凡, 陈维国. 水解酸化—好氧生物法处理啤酒废水试验研究[J]. 甘肃科技, 2004, 20(5):91-92.
本文是为了解决我省一些典型啤酒废水处理车间的难题开展研究工作。文章探讨现今啤酒废水处理工艺的主要特点和问题,通过系统的研究与实践从中找出规律性的东西,指导啤酒废水处理厂的优化设计和应用。 某啤酒厂的废水主要是啤酒发酵废水和洗瓶废水,废水浓度高CODcr为2500~4000mg/L,水质pH波动大,现厂采用A-B工艺处理,后又改为普通活性污泥法,一直不能解决膨胀的问题,尤其是冬天污泥膨胀更加厉害。本研究采用缺氧水解和SBR法联合,采用提高污泥浓度(6000mg/L以上),同时增大曝气量,提高微生物的代谢能力,解决了污泥膨胀的难题。废水的缺氧处理停留时间7~8小时,SBR反应器每次进水为30%~40%左右,保持污泥浓度为6g/L以上的情况下,进行较长时间(24小时)的曝气,使废水中CODcr达到50~60mg/L的水平,还消除了污泥膨胀的现象。 本论文的另一部分是珠江啤酒集团梅州分装厂废水处理工艺技术改造的研究。该厂是以啤酒灌装为主的生产厂家。该厂原有一日处理量为144m~3的污水处理设施,但目前该厂的废水排放量超出原有处理设施范围,生产废水(含洗瓶碱液)、生活污水等又没有分质分流,一并流向处理池。废水浓度、水量变化大、温度高、负荷重、处理工艺不当是造成该污水处理设施的处理效果不佳甚至失效的重要因素。本研究探索如何充分利用原厂废水处理设施,减少工程投资,改进废水处理系统,使用水解酸化工艺与好氧工艺联合处理废水,但限于场地不足,好氧处理不能采用SBR法,改用曝气生物滤池。提出了以“降温中和+水解酸化+曝气生物滤池+沉淀过滤”为核心工艺的废水处理改造方案。使废水处理工艺成熟、操作简单,啤酒废水经处理后实现达标排放。【】 刁俊明;水解酸化—好氧法处理啤酒废水的原理与实践[D];广东工
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