摘要：本文介绍了啤酒废水的来源性质、啤酒废水的特点，从好氧处理、厌氧优化、组合工艺处理方面综述有关啤酒废水处理技术的研究现状。
关键词：食品；啤酒；污水；处理；
一、啤酒废水的来源和性质
20 世纪80 年代以来，我国啤酒工业迅速发展，每年废水的排放量约663 万t，经过十几年的发展，目前啤酒生产厂家已达到1 000 多家，年产啤酒1 000 多万t，成为世界第二大啤酒生产国，同时亦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，经济、有效、节能地解决该类污水处理问题已经成为当今环保工程领域的课题之一。
在啤酒生产的整个工艺中，几乎每个工段都有以废水为主的废弃物排出。主要包括以下几种：（1）冷却水，约占总水量的70%；（2）酿造涮洗废水（如麦芽制作、糖化、发酵），占总量的5%～6%，属高浓度有机废水；（3） 洗瓶、冲洗、杀菌水约占总量的20%。啤酒废水富含有机物和一定浓度的悬浮颗粒固体（SS），其中COD，BOD 质量浓度高达数千毫克每升，SS 也达到数百毫克每升，另外还含有大量的N，P 无机盐，这些废物本身并无毒，但含有大量可被生物降解的有机物质，若不加治理直接外排，将导致地表水体的富营养化，并且直接污染地下水。啤酒制造过程需要消耗大量的新鲜水,相应地也会产生大量的高浓度有机废水，啤酒生产的所有工段几乎都会产生废水.废水的主要来源有清洁废水、低浓度有机废水、高浓度有机废水。
二、啤酒废水的特点
①冷却水: 冷冻机、麦汁和发酵的冷却水等. 这类水基本没受污染;
②清洁废水: 大麦浸渍废水、大麦发芽降温喷雾水、清洗生产装置废水、洗瓶机初期洗涤水、地面冲洗水等,此水受到不同程度的有机污染;
③冲渣废水: 如麦糟液、冷热凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、滤酒渣和残碱性洗涤液等. 此水中有大量的悬浮物性固体有机物,工序中产生麦汁冷却水、装置洗涤水、麦糟、热凝固物和酒花糟,装置洗涤水主要是糖化锅洗涤水、过滤糟和沉淀糟洗涤水;
④罐装废水: 在罐装酒时使废水中掺入大量的残酒,被更换下来的废喷淋水含防腐剂成分; ⑤洗瓶废水: 清洗瓶子的水中含有一定残余碱性洗涤剂纸浆、染料、浆糊、残酒和泥砂等。
三、工艺
国内外广泛采用生化处理工艺，其中包括好氧生物处理（活性污泥法、生物膜法），厌氧生物处理，好氧与厌氧联合生物处理方法。厌氧反应器的出水需进一步处理才能达标，所以需要好氧工艺作为后续处理单元，厌氧好氧组合工艺在能源日益紧张的今天，越来越发挥出它的优势，逐渐成为啤酒废水处理的主要方法。
（一） 好氧处理工艺
1.深井曝气法
深井曝气法也称“超深水曝气法”、“超深层曝气法”，是一种新型废水处理工艺，污水进入深井曝气井中与回流污泥混合，向污水中提供空气进行处理，污水中的有机物被微生物氧化分解。1974年在英国的Billingham建成了世界第一个生产性的深井曝气装置。我国从1978年开始进行了深井曝气工艺的研究，吸取国外最新成果后，推出了多种新型深井装置。
2.活性污泥法
活性污泥法是利用微生物将有机物从废水中去除的方法，实质就是将有机底物作为营养物质被活性污泥中的微生物摄取、代谢与利用，净化污水的同时，微生物获得能量合成新的细胞，活性污泥增长。处理方法主要有3种：间歇式活性污泥法（sequencing batch reactor，SBR）、循环式活性污泥法（cyclic activated sludge technology，CASS）和塔式曝气活性污泥法（activated sludge process，ASP）。SBR工艺能够灵活实现好氧、缺氧和厌氧交替的处理环境，容易控制曝气量、反应时间和污泥龄，最终达到废水脱氮除磷的目的。CASS工艺是在SBR工艺与氧化沟技术基础上开发的新工艺，处理过程中无需高度预处理，无需初沉池及二沉池，无需污泥回流、工艺流程简单、占地面积小，运行费用可降低10%～25%，有机物及SS去除率高。目前已作为国内啤酒废水处理的主要工艺之一。塔式曝气活性污泥法是一种新型生化处理方法，是对传统活性污泥法的改进。该工艺克服了传统方法COD去除率不高，传氧效率低等问题，同时能减少污泥排放量。
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3.膜生物反应器
膜生物反应器（membrane bioreactor，MBR）是膜分离技术与活性污泥法相结合的一种新型污水处理技术，利用膜组件进行固液分离取代了传统的沉降过程，能高效去除固体悬浮颗粒和有机颗粒，与传统工艺相比，MBR可使活性污泥具有较高的混合液悬浮固体（mixed liquor suspendedsolids，MLSS）值，延长活性污泥在反应器中的停留时间，提高总氮的去除率和有机物的降解率。
4.生物膜法
生物膜法是在有氧的条件下，向处理池内加入软性填料，利用固着生长于填料表面的微生物进行处理的方法。生物膜法主要分为生物滤池法、生物转盘法和接触氧化法。其中，接触氧化法在国内啤酒废水处理领域应用广泛，微生物在填料间形成立体结构，大大增加生物相与废水接触表面的同时，使得废水中的有机废物与生物膜发生接触而被氧化分解，加以人工曝气，极大的提高了净化能力。
（二）厌氧处理工艺
1.内循环厌氧反应器
内循环（internal recycle，IC）厌氧反应器工作原理与UASB相同，IC反应器是由2个UASB反应器串联而成，其中内循环系统为其核心。IC反应器主要优点：HRT小，废水中的有机物与污泥之间的传质得到加强，使有机负荷提高、运行情况稳定、抗冲击能力强。
2.升流式厌氧污泥床
厌氧生物处理方法有许多，其中升流式厌氧污泥床（UASB）法在啤酒废水的治理方面应用最为成熟，被广泛用于啤酒废水处理中。该工艺过程为废水由反应器的底部进入后，与厌氧过程产生的大量沼气产生搅拌作用，使得废水与污泥充分混合，有机质被吸附分解[18]。UASB法具有以下特点：污泥床层的污泥颗粒化，使得污泥体积指数（sludge volumeindex，SVI）提高，达到5mg/L，HRT短、产水能力大、能耗低、不需要搅拌动力。
3.厌氧序批式反应器
厌氧序批式反应器（anaerobic sequencing batch reactor，ASBR）是美国DAGUE教授于20世纪90年代初开发的一种新型高速厌氧反应器，同其他连续运行厌氧反应器（如UASB、EGSB等）相比，ASBR反应器具有投资少、稳定高效、操作灵活等优点而引起人们越来越多的关注。
4.厌氧膨胀颗粒污泥床
厌氧膨胀颗粒污泥床（expanded granular sludge bed，EGSB）是对UASB反应器的改进，使得反应器中的污泥颗粒与进水接触更充分。大多数厌氧反应器主要对中、高温废水（25℃～65℃）进行处理，EGSB反应器在处理低温废水方面效果良好。
（三）优化组合工艺
1.厌氧-好氧组合工艺
厌氧-好氧组合工艺综合了好氧工艺与厌氧工艺的优点，降低了处理能耗和产泥量，能够高效去除有机物。好氧工艺耗能大，产泥量高，厌氧工艺节能、但出水水质不理想，将二者结合后能够克服各自工艺的缺点，已经成为目前啤酒废水处理的主要技术。
2.厌氧-缺氧-好氧组合工艺
厌氧-缺氧-好氧组合工艺处理高浓度啤酒废水，具有以下优点：对废水水质的适应范围比单一处理工艺广，能够缩短废水的HRT，防止污泥膨胀，有机物的降解速率高，污泥的沉淀性能好。
总结语：传统好氧、厌氧处理工艺，能够达到啤酒废水处理要求，处理后的废水可达到污水排放标准，但是处理成本较高，动力消耗较大。随着能源危机越来越严重，传统工艺可行性逐渐降低。采用厌氧-好氧、厌氧-好氧-缺氧等优化组合工艺处理啤酒废水在实际工程应用上，耗能少、产泥量低、成本低、具有节能环保等优点，正在成为我国啤酒废水处理的主流工艺。
参考文献：
［1］谢韦，田伟. 新型高效厌氧生物处理器+A/O 法工艺在啤酒废水治理中的实践. 河南化工，2011，28（5）
［2］郑秀珍. 啤酒废弃物的综合治理. 环境科学与技术，1999（1）
［3］管敦仪. 啤酒工业手册. 北京:中国轻工业出版社，1998
［4］左永泉. 啤酒废水处理技术的应用. 环境工程，2000，18（1）
［5］张季惠.啤酒废水处理的研究. 西北民族大学学报：自然科学版，2004，25（3）
论文作者:梁文虎
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/29
标签：废水论文; 污泥论文; 啤酒论文; 工艺论文; 反应器论文; 废水处理论文; 有机物论文; 《基层建设》2016年36期论文;