应用UASB处理啤酒生产废水研究初探

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科技情报开发与经济

ＳＣＩ－ＴＥＣＨＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ２００６年第１６卷第１３期

目前，我国处理有机废水所普遍采用的工艺有普通活性污泥法、Ａ／Ｏ工艺、氧化沟法、ＳＢＲ法、ＡＢ法等，运行费用一般在０．４元／ｔ～１．２元／ｔ之间。为了进一步降低工程投资和运行费用，针对啤酒厂废水中有机物浓度高的特点，采用ＵＡＳＢ工艺对阳高县啤酒厂生产废水进行处理。

１ＵＡＳＢ基本原理及工艺特点

ＵＡＳＢ是升流式厌氧污泥床反应器的简称。ＵＡＳＢ反应器在运行过

程中，包含了极为复杂的生物反应过程，厌氧反应过程中有多种微生物参加了有机污染物的转化代谢过程，并将污染物最后转化为最终产物。参加反应的厌氧微生物主要包括水解—发酵（酸化）细菌、乙酸化细菌和甲烷菌。ＵＡＳＢ反应器集生物转化反应与沉淀于一体，结构紧凑，废水由配水系统从反应器底部进入，通过反应区经气、固、液三相分离器进入沉淀区，气、

固、液分离后，沼气由气室收集，再由沼气管流向沼气柜；固体（污泥）由沉淀区沉淀后自行返回反应区，沉淀后的处理水从出水槽排出；ＵＡＳＢ反应器内不设搅拌设备，上升水流和沼气产生的气流足可以满足搅拌要求。该工艺的特点是：

（１）高效厌氧处理。ＵＡＳＢ在厌氧条件下，将有机物转化为沼气（二氧化碳和甲烷），不需要进行充氧，大幅度减少耗电量，从而减少运行费用，该工艺电耗仅为相应好氧生物处理电耗的１／３左右。

（２）好氧生物处理将４０％以上的有机物转化为污泥，并且生成的污泥比阻较高，难于脱水，污泥处理难度大，费用高。厌氧生物处理产泥量仅为好氧生物处理的１／１０～１／７，并且产生的少量污泥，极易脱水，不需要专门的脱水设备。

（３）厌氧生物处理对ＡＢＳ表面活性剂等难降解物质有较高的去除率，使出水水质明显优于单纯好氧处理，同时避免了单纯好氧处理时由于表面活性剂造成的泡沫问题。

（４）如果处理区的污水全部用于农灌，则仅厌氧处理就可以达到农灌水标准，不需进行后续短时好氧处理，这样既可进一步降低运行费，又可以进一步简化运行管理。

２工程实例

阳高啤酒有限责任公司年产啤酒量达８０００ｔ，工业总产值９６０

万元，销售收入１６００多万元。生产的啤酒以麦芽和大米为原料，辅以酒花、酵母加水酿造而成。生产工艺包括制麦、糖化、发酵及包装４个环节，每个环节都有污水产生。在目前的工艺及管理水平下，每生产１ｔ啤酒产生的污水约为２０ｔ，产生的废物有湿酒花糟、发酵后的废酵母、复选出的蛋白质凝固物；产生的污水主要有：浸麦水、糖化排出的麦糟水、麦汁过滤冷却水、啤酒过滤清洗水、发酵罐刷洗水、包装排出的污水、其他清洗水，污水中主要有淀粉、糖类、蛋白质、醇类、纤维素等有机物。

２．１污水处理工艺流程图

拟采用的污水处理工艺流程见图１。

啤酒生产污水首先经格栅和水力筛，以拦截杂物，格栅采用人工清渣，水力筛设在调节池上，出水直接进入调节池。进入调节池的污水进行水量和水质的调节，然后经泵和热交换后调节温度至３０℃～４０℃后进入厌氧反应器ＵＡＳＢ，经过ＵＡＳＢ处理后的水直接排入城市污水管网或用于农灌，ＵＡＳＢ反应器中产生的沼气从污泥的表面散逸出来，聚集在反应器的上部。集气室建于ＵＡＳＢ反应器的顶部。集气室收集到的沼气经水封（调整和稳定压力）后进入储气柜（产气量和用气量的平衡），通过阻火器可使沼气回收利用。

２．２污水水量和水质污水水量：Ｑ＝１６０００ｍ３／ｄ；

污水进水水质：ＣＯＤ＝１０００ｍｇ／Ｌ～１５００ｍｇ／Ｌ，ＳＳ＝３００ｍｇ／Ｌ～４００ｍｇ／Ｌ，

ＢＯＤ＝８００ｍｇ／Ｌ～１０００ｍｇ／Ｌ

ｐＨ＝８～９。２．３

工艺说明

（１）格栅：有效去除污水中的较大悬浮物，保持后续处理系统稳定运行及提升泵的安全运转。

（２）调节池：调节污水水量水质，同时可以用重力沉淀法去除污水中的悬浮颗粒，以减轻后续处理工艺的负荷，保证处理效果。

（３）ＵＡＳＢ：ＣＯＤ的去除率可达到８０％以上，反应器内挥发性悬浮固体（ＶＳＳ）浓度达到２００００ｍｇ／Ｌ～４００００ｍｇ／Ｌ。

（４）污泥浓缩池：浓缩污泥，重力排泥，浓缩后外运。上清液回流至调节池。

２．４ＵＡＳＢ及处理后水质变化

ＵＡＳＢ厌氧出水水质：ＣＯＤ≤１５０ｍｇ／Ｌ，ＢＯＤ≤６０ｍｇ／Ｌ，ＳＳ≤６０ｍｇ／Ｌ。

３结语

（１）经ＵＡＳＢ处理后的啤酒废水满足国家标准《农田灌溉水质标准》

（ＧＢ５０８４—９２）及国家《污水排入城市下水道水质标准》（ＧＢ１８—８６）的要求，同时减轻阳高县市政污水处理厂的压力。

（２）ＵＡＳＢ工艺投资省，耗能低。污水在处理过程中产生的沼气为

８００ｍ３／ｄ，燃烧后可相当于０．８ｔ煤燃烧产生的热量，这一方面减少了向大气中排放的温室气体，另一方面满足了节能的需要，实现废水资源化，因此该工艺取得了良好的环境效益和经济效益。

文章编号：１００５－６０３３

（２００６）１３－０２５０－０２收稿日期：２００６－０３－１２

应用ＵＡＳＢ处理啤酒生产废水研究初探

朱菊梅

（大同市阳高县环境保护局，山西大同，０３７０００）

摘

要：论述了升流式厌氧污泥床反应器工艺（ＵＡＳＢ）处理废水的原理和特点，描述了

应用该工艺处理啤酒生产废水工艺过程，指出该工艺的成功运用将大力缓解北方缺水地区的用水矛盾，对实现工业污水的达标排放及污水的资源化利用具有十分重要的现实意义。

关键词：ＵＡＳＢ工艺；啤酒生产废水；污水回用中图分类号：Ｘ７０３

文献标识码：Ａ

污水格栅换热器调节池ＵＡＳＢ反应器

储气罐

水封罐

沼气利用

阻火器

集气室

集泥池

污泥利用脱水机

浓缩池图１

污水处理工艺流程

水力筛

２５０

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科技情报开发与经济

ＳＣＩ－ＴＥＣＨＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ２００６年第１６卷第１３期

参考文献

［１］

张自杰．排水工程下册［Ｍ］．第４版．北京：中国建筑工业出版社，２０００．［２］

陶俊杰．城市污水处理技术及工程实例［Ｍ］．第２版．北京：化学工业

出版社，２００５．

（责任编辑：胡建平）

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第一作者简介：朱菊梅，女，１９６７年生，１９９０年毕业于山西大学环保系，工程师，大同市阳高县环保局，山西省大同市，０３７０００．

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅＢｅｅｒ－ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ

ＷａｓｔｅｗａｔｅｒｗｉｔｈＵＡＳＢＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

ＺＨＵＪｕ－ｍｅｉ

ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ＴｈｉｓＰａｐｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｓｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅｂｅｅｒ－ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗｉｔｈＵＡＳＢｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓｏｆｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅｂｅｅｒ－ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗｉｔｈＵＡＳＢｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｐｒｏｃｅｓｓｃａｎｒｅｌｅａｓｅｔｈｅｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｗａｔｅｒ－ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｔｅｒ－ｄｅｆｉｃｉｅｎｔａｒｅａｓｉｎＮｏｒｔｈｅｒｎＣｈｉｎａ，ｗｈｉｃｈｐｏｓｓｅｓｓｅｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒａｃｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｎｒｅａｌｉｚｉｎｇｔｈｅｓｔｅａｄｉｅｄｄｒａｉｎａｇｅｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｎｄｔｕｒｎｉｎｇｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｎｔｏｔｈｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ＵＡＳＢｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｂｅｅｒ－ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｒｅｕｓｅｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒ

炉外精炼技术的发展使不锈钢的生产技术发生了很大的变化，特别是该技术在低碳不锈钢生产技术上的应用，使得超低碳不锈钢，尤其是超低碳（０．０３％碳含量以下）不锈钢的冶炼比用电弧炉冶炼容易得多。宝钢、武钢二炼钢、鞍钢三炼钢与太钢二炼钢利用ＬＤ—ＶＯＤ法生产了一些新型低碳不锈钢，提高了产量，扩大了品种，改善了质量，降低了成本，并对０Ｃｒ１９Ｎｉ９型、ＳＵＳ３０４型和ＳＵＨ４０９Ｌ型的低碳不锈钢的冶炼操作技术和加工后的质量进行了研究，取得了较好的效果。

笔者对国内某厂４炉０Ｃｒ１９Ｎｉ９型、４炉ＳＵＳ３０４型和４炉ＳＵＨ４０９Ｌ型低碳不锈钢的冶炼操作过程进行了跟踪分析，并总结出利用ＬＤ—

ＶＯＤ法冶炼低碳不锈钢的操作要点。

１工艺特点

ＬＤ—ＶＯＤ法冶炼不锈钢的全过程大致分为两个步骤。第一步是先

在转炉中熔化和初炼（初脱碳、脱硅、脱硫），使钢水含碳量和温度等达到

ＬＤ—ＶＯＤ精炼的要求。也有厂家首先在电炉中熔化和脱硫，然后转入顶底复合吹转炉中脱碳及初调温度、成分。第二步是将经初脱碳后的钢液用ＬＤ—ＶＯＤ法继续脱碳和还原精炼，生产出符合要求的不锈钢。

１．１脱碳（脱氮）操作

ＬＤ—ＶＯＤ法的脱碳由供氧速度、

氧枪高度、真空度和底吹氩气流量控制。在脱碳初期，为防止钢水激烈喷溅，需适当提高氧枪高度，降低真空度，减少Ａ氩气流量。脱碳中期，随着脱碳反应的进行而提高真空度。到脱碳末期，由于脱碳反应速度的限制性环节由供氧节制变成钢中〔Ｃ〕的扩散节制，所以要减小供氧速度，强化氩气搅拌。在终点碳附近停止吹氧，用氩气搅拌促使钢中〔Ｃ〕

和〔Ｏ〕的反应快速进行。该厂利用ＬＤ—ＶＯＤ法在冶炼上述３种类型的低碳不锈钢时，每炉冶炼时间因钢种的不同以及冶炼时的具体情况而有较大的差异，但主要操作工艺大致为：已形成或基本形成了铁水预处理—复吹转炉—炉外精炼—连铸的现代化典型工艺流程。

这３种钢水到站

（ＶＯＤ炉）温度以及脱碳过程和还原过程的各种参数的选择见表１、

表２，该厂出站（ＶＯＤ炉）钢水的化学成分见表３。文章编号：１００５－６０３３

（２００６）１３－０２５１－０２收稿日期：２００６－０３－２３

ＬＤ—ＶＯＤ法在冶炼低碳不锈钢中的应用

陈

聪

（山西工程职业技术学院，山西太原，０３０００９）

摘

要：在介绍国内一些钢厂利用ＬＤ—ＶＯＤ法生产低碳不锈钢工艺特点的基础上，对

利用ＬＤ—ＶＯＤ法生产０Ｃｒ１９Ｎｉ９型、ＳＵＳ３０４型和ＳＵＨ４０９Ｌ型３种类型低碳不锈钢的冶炼操作要点进行了总结研究。关键词：ＬＤ—ＶＯＤ法；低碳不锈钢；脱碳中图分类号：ＴＦ７