AO气浮工艺处理啤酒废水工程实例万金保

经验交流［基金项目］“十一五”国家科技支撑计划重点项目（2007BAB23C02）第31卷第2期2011年2月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．31No．2Feb．，2011A/O+气浮工艺处理啤酒废水工程实例万金保1，兰新怡1，汤爱萍1，2，刘峰1，高园1（1.南昌大学环境与化学工程学院，江西南昌330031；2.南昌航空大学环境与化学工程学院，江西南昌330031）［摘要］采用水解酸化+生物接触氧化+溶气气浮工艺处理高浓度的啤酒废水，出水CODCr、BOD5、NH3-N、TP、SS的去除率分别为93.4%、97.2%、92.0%、99.6%、97.2%，达到国家《啤酒污染物排放标准》（GB19821—2005）的要求。该工艺具有投资省、水质水量适应范围广、运行稳定、剩余污泥量少等优点，具有很好的推广价值。［关键词］啤酒废水；水解酸化；生物接触氧化；溶气气浮［中图分类号］X797；X703.1［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2011）02-0071-03EngineeringexampleofbeerwastewatertreatedbytheprocessofA/O+airflotationWanJinbao1，LanXinyi1，TangAiping1，2，LiuFeng1，GaoYuan1（1.SchoolofEnvironmentandChemicalEngineering，NanchangUniversity，Nanchang330031，China；2.SchoolofEnvironmentandChemicalEngineering，NanchangHangkongUniversity,Nanchang330031，China）Abstract：Theprocessofhydrolysisacidification+bio-contactoxidation+dissolvedairflotationhasbeenappliedtothetreatmentofbeerwastewaterwithhighconcentration.TheresultsshowthattheremovalratesofCODCr，BOD5，NH3-N，TP，SSis93.4%，97.2%，92.0%，99.6%，97.2%，respectively，whichmeettherequirementsofBeerPollutantDischargeStandards（GB19821—2005）.Theprocessischaracterizedbylowinvestment，wideadaptiverangeofwaterqualityandquantity，stableoperation，lessresidualsludgeandsoforth，whichhasaverygoodvalueforpromo-tion.Keywords：beerwastewater；hydrolysisacidification；bio-contactoxidation；dissolvedairflotation20世纪80年代以来，中国啤酒工业得到迅速发展，在成为世界啤酒生产大国的同时，高浓度有机废水直接排放到水体，严重影响了水源水质，解决啤酒废水处理问题成为当今环境领域最迫切需要研究的课题之一〔1-2〕。啤酒工业废水包括两部分〔3〕：一是高浓度有机废水，主要来自浸麦、糖化和发酵工序；二是低浓度有机废水，为制麦车间的浸麦水和包装车间的冲洗水和洗涤水。啤酒工业废水的主要特点：排污点多，水质波动大；无毒有害的中等浓度有机废水可生化性好，其BOD5/CODCr较高，为0.4~0.6；废水量大。1工程概况江西某啤酒公司，年产10万t啤酒，所设计的废水处理工程对生活污水和生产废水（企业未设制麦车间，故不产生制麦废水）混合后进行处理，日处理量为1500m3/d。要求出水达到国家《啤酒污染物排放标准》（GB19821—2005）的要求，污染物的含量和控制标准见表1。表1进水水质2处理工艺设计2.1工艺设计原则在废水处理工艺流程确定的过程中，主要遵循污染物变化范围平均值排放标准CODCr/（mg·L-1）540～96085880BOD5/（mg·L-1）446～57350720NH3-N/（mg·L-1）30.0～44.333.115.0TP/（mg·L-1）12～17143SS/（mg·L-1）1064～1326120770pH5～1086～971经验交流工业水处理2011－02，31（2）以下几条原则〔4-5〕：（1）啤酒废水可生化性好，故主体工艺采用生化法。（2）啤酒生产过程中，由于需要间断洗涤糖化车间和发酵车间的设备，故废水水质、水量变化大，要求工艺具备耐冲击负荷的能力。（3）啤酒废水浓度高，单独采用好氧处理工艺难以保证出水达标。为了降低好氧处理的负荷，对废水可先进行厌氧处理。相比其他厌氧反应器，如二相厌氧反应器、升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧内循环（IC）反应器，水解酸化池建筑简单、操作简便、运行成本低。（4）处理工艺中加入好氧工艺能保证处理效果高。接触氧化工艺有机负荷高、耐冲击负荷能力强、剩余污泥量少、处理出水水质稳定。考虑公司具体情况，各处理单元基本采用钢筋砼土建结构，便于合建，可最大限度地节省占地面积。在设备上选用节能的水泵和高氧利用率的曝气装置，使污水站实现了低能耗运行，降低了运行费用。（5）要求工艺先进、工程占地少、投资造价及运行成本低，出水需达到国家《啤酒污染物排放标准》（GB19821—2005）的要求。根据以上原则，确定采用图1所示的处理工艺流程。图1啤酒废水处理工艺流程2.2工艺流程说明车间废水流经格栅后进入沉淀调节池，沉淀的污泥定时排放至污泥浓缩池。废水经均质后泵入水解酸化池，将有机物分解转化为小分子有机物、甲烷和二氧化碳等物质，剩余污泥进入污泥浓缩池。水解酸化的废水进入沉淀池经沉淀后再进入接触氧化池。废水在氧化池中经活性污泥生物降解后送至气浮池进行固液分离，出水达标排放。污泥浓缩池的上清液和板框压滤机的滤出液都泵回沉淀调节池。沉淀池和接触氧化池的污泥也泵入污泥浓缩池，经板框压滤机压滤后泥饼外运。2.3主要构筑物及参数（1）格栅。数量1套，外形尺寸1.0m×1.0m×1.0m，地下钢混结构。采用细格栅，设在处理构筑物之前，栅隙为4mm，主要拦截污水带来的瓶盖、塑料制品及车间与室外环境带来的较大漂浮物，保证后续处理设施的正常运行。（2）沉淀调节池。数量1座，地下钢混结构。啤酒车间排水水质、水量波动较大，设置沉淀调节池，以均匀水质和调节水量并去除部分有机污染物。外形尺寸10.0m×6.0m×6.5m，水力停留时间6h。设污水泵2台，1备1用，规格型号IS50-32-200；污泥泵2台，1用1备。（3）水解酸化池。数量1座，地上钢混结构。水解酸化池的有效容积为225m3，平面尺寸为7.0m×5.4m，平均水力停留时间为6.0h，COD容积负荷为1.0kg/（m3·d），COD污泥负荷为0.4kg/（kg·d）。对水解酸化池内的pH和温度进行连续监控。（4）沉淀池。数量1座，地上钢混结构。沉淀池的有效容积为200m3，表面负荷为1.50m3/（m2·h）。（5）接触氧化池。数量1座，地上钢混结构。接触氧化池的平面尺寸为13.8m×9.0m，有效水深为5m，平均水力停留时间为12h，污泥质量浓度为4000mg/L，BOD5容积负荷为1.0kg/（m3·d），BOD5污泥负荷为0.15kg/（kg·d）。接触氧化池具备脱氮功能，同时在池出口设置化学除磷加药装置。接触氧化池的池底均匀布置300个微孔曝气器，鼓风机风量为9.0m3/min，风压为50kPa，配套电机功率为15kW，1用1备，总曝气量为540m3/h。（6）气浮池。数量1座，地上钢混结构。气浮池的表面负荷为3.0m3/（m2·h），平面尺寸为2.8m×1.5m，有效水深为1.8m，水力停留时间为15min。采用先进的多相溶气气浮泵（功率为2.2kW），同时向气浮池内投加PAM。（7）污泥浓缩池。数量1座，地上砖混结构。采用间歇式重力浓缩池，半地面式。尺寸3.0m×4.0m×4.5m，浓缩时间为18h，固体负荷35.0kg/（m2·d）。设清水回流泵2台，1用1备，流量12.5m3/h。（8）脱水机房。设置BAMY60/900-UKB型板框压滤机1台，压滤面积为60m2。72工业水处理2011－02，31（2）万金保，等：A/O+气浮工艺处理啤酒废水工程实例3工艺运行效果系统经过3个月调试后，国家法定环境监测单位对工程出水进行连续监测，监测出水各项水质指标平均值为：CODCr56.2mg/L，BOD514.3mg/L，NH3-N2.65mg/L，TP0.05mg/L，SS33.6mg/L，pH6.85，各项污染物指标均达排放标准，其监测结果见表2。表2出水水质监测结果处理单元CODCrBOD5SS平均pH平均值/（mg·L-1）去除率/%平均值/（mg·L-1）去除率/%平均值/（mg·L-1）去除率/%进水858.0—507.0—1207.0—8.00格栅+沉淀调节池771.310.1478.15.7607.149.77.50水解酸化池+沉淀池424.744.9277.337.294.184.55.12生物接触氧化池127.470.0174.195.772.223.36.91气浮池56.255.914.391.833.653.56.854经济分析废水处理站工程总投资158.0万元。其中土建构筑物72.9万元，设备费60.7万元，其他费用共计24.4万元。根据以上总投资，折合单位废水投资为1053.3元/m3。运行成本包括：（1）电费。总装机容量为10kW，1d耗电量为56kW·h，运行系数0.8，电价按0.6元/（kW·h）计，则电费为33.6元/d。（2）药剂费。每天需投加PAC10kg，PAM1kg，Ca（OH）21000kg。PAC以3000元/t计，PAM以30000元/t计，Ca（OH）2以340元/t计，则药剂费为400元/d。（3）人工费。按每天3班，每班1人，工资1000元/（月·人）计，则人工费为100元/d。（4）折旧费。设备、电气、仪表按15a，土建按30a计算，则折旧费为70.1元/d。（5）管理维修费。按折旧费的30%计算管理维修费为21.0元/d。总运行成本：不计折旧和维修，合计运行费用为533.6元/d，折合单位废水为0.36元/m3；计折旧和维修，合计运行费用为624.7元/d，折合单位废水为0.42元/m3。5结论（1）采用水解酸化+生物接触氧化+气浮工艺处理高浓度的啤酒废水，其对废水中CODCr、BOD5、NH3-N、TP、SS的去除率分别为93.4%、97.2%、92.0%、99.6%、97.2%，出水水质达到《啤酒污染物排放标准》（GB19821—2005）的要求。（2）水解酸化+生物接触氧化+气浮工艺处理高浓度啤酒废水，具有投资省、水质水量适应范围广、运行稳定、剩余污泥量少等优点，具有很好的推广价值。［参考文献］［1］匡武，殷福才，孙世群，等.UASB工艺在啤酒废水处理中的应用［J］.中国给水排水，2006，22（16）：62-66.［2］韩洪军，杨华，赵金，等.外循环厌氧技术处理啤酒废水［J］.环境工程，2008，26（6）：20-21.［3］韩洪军，贾银川，马文成，等.外循环厌氧—好氧工艺处理啤酒废水工程设计［J］.中国给水排水，2008，24（12）：78-80.［4］李松，单胜道，陈英旭，等.A/O工艺处理啤酒废水工程设计［J］.工业水处理，2009，29（2）：74-76.［5］王克浩，李东伟，周载江，等.两相厌氧-SBR法处理啤酒废水工程实践［J］.水处理技术，2007，33（4