1. 研究目的与意义
水是生命之源,是人类赖以生存和发展的物质基础,是不可替代的宝贵资源。我国却是一个水资源十分短缺的国家,人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一,严重制约着我国社会主义经济的发展。经济的腾飞是以环境的代价为前提的。随着近代我国社会主义经济的腾飞,社会主义工业呈现飞速发展,水资源污染尤其是工业废水污染也严重恶化。工业废水的污染以其污染大、污染物浓度高、废水排放量大、废水中含有多种有毒有害物质、废水成分复杂以及水量变化大等特点而成为目前我们所面临的主要问题。
80年代以来,我国啤酒工业得到迅速发展,到目前我国啤酒生产厂已有800多家,据1996年统计我国啤酒产量达1 650万t,既成为世界啤酒生产大国,又成为较高浓度有机物污染大户,啤酒废水的排放和对环境的污染已成为突出问题,引起了各有关部门的重视。啤酒废水主要来自麦芽车间(浸麦废水),糖化车间(糖化,过滤洗涤废水),发酵车间(发酵罐洗涤,过滤洗涤废水),灌装车间(洗瓶,灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒)以及生产用冷却废水等。该废水中主要含糖类,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。啤酒废水的水质和水量在不同季节有一定差别,处于高峰流量时的啤酒废水,有机物含量也处于高峰。鉴于啤酒废水自身的特性,啤酒废水不能直接排入水体,据统计,啤酒厂工业废水如不经处理,每生产100吨啤酒所排放出的bod值相当于14000人生活污水的bod值,悬浮固体ss值相当于8000人生活污水的ss,其污染程度相当严重。
基于水污染的危害性和严重性,以保护环境为宗旨,以达到国家废水排放标准为目的来设计啤酒废水处理工艺是啤酒生产厂废水处理部门一项刻不容缓的重任!
2. 国内外研究现状分析
七五以来,我国对啤酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索,特别是轻工业系统的设计院和科研单位,对啤酒废水的处理进行了各方面的试验、研究和实践,取得了行之有效的成功经验,逐渐形成了以生化为主、生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厌氧与好氧相结合法、水解酸化与sbr相组合等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足之处,但各自都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理方法和工艺优化组合正在试验和研究,有的已取得了理想的成效,不久将应用于实践。
尽管目前污水处理技术众多, 但其发展目标是一致的,即以发展绿色技术、实现资源可持续开发利用和生态安全为目标。根据国内外研究动向,啤酒废水处理技术发展趋势将表现在以下几个方面:
(1) 充分利用新技术对现有的啤酒废水处理工艺进行因地制宜的技术改造,采用高效节能的生物反应器。
3. 研究的基本内容与计划
本文针对啤酒车间废水处理工艺进行初步设计。啤酒废水含有许多有机的物质,这些有机物浓度较高,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。
啤酒废水中bod5/codcr值高,在50%及以上,非常有利于生化处理。同时生化处理与物理法、化学法相比较;一是处理工艺比较成熟;二是处理效率高,codcr、bod5去除率高,一般可达80%~90%以上;三是处理成本低(运行费用省);经过对各种处理工艺的对比,最终选择uasb 生物接触氧化作为处理工艺。
本工艺流程设有格栅、调节池,对污水进行预处理,去除水中较大的悬浮颗粒和调节水质水量。生化处理采用生物接触氧化法,可提高有机物去除效率。沉淀池用来进行泥水分离。
4. 研究创新点
生物接触氧化法技术的实质是将微生物固着生长的填料全部淹没在污水中,并采用与曝气池相同的曝气方法向微生物提供氧化作用所需的溶解氧,并起到搅拌和混合作用。该技术既相当于浸没在污水中的生物滤池,又相当于曝气池中充填供微生物栖息的填料,所以生物接触氧化法又称为淹没式生物滤池或接触曝气法。生物接触氧化法是一种介于活性污泥和生物滤池两者之间的生物处理技术,具有两种方法的优点,因此在污水处理工程中得到了广泛的应用。
生物接触氧化法具有如下特点:
(1)填料的比表面积大,池内的充氧条件良好。生物接触氧化池内容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池及生物滤池。因此,生物接触氧化池具有较高的有机容积负荷,处理效率高,有利于减小池容,减小占地面积;
