浅论对啤酒废水的处理技术问题

近年来，对啤酒废水处理有了很大的发展，好氧法提供了可实用的技术手段，厌氧—好氧串联工艺在啤酒处理工艺中具有优势，新兴的生物处理技术则为我们开辟了新的思路。我们在应用时，一方面要注意从源头控制，加强管理，根据清洁生产的要求，以预防为主，从现行啤酒企业预防污染技术角度出发，优化生产工艺，尽量提高废物回收利用率，实现资源化和污染物的减量化。另一方面，处理工艺应用时也要谨慎，要掌握新技术、新工艺的原理及优缺点，注意其使用条件并在设计中留有一定的余地，使啤酒废水处理技术真正朝着综合治理方向发展，实现啤酒废水治理的环境效益和经济效益统一。

一、啤酒废水的生产及处理工艺

啤酒生产的过程是先将大麦制成麦芽。将麦芽粉碎与糊化的大米用温水混合进行糖化，糖化结束后立即过滤，除去麦糟，麦汁经煮沸定型后除去酒花糟，然后冷却与澄清。澄清的麦汁冷却至6．5-8．0℃，接种酵母，进行发酵。发酵分主发酵(亦称前发酵)和后发酵(即贮酒)。经过后发酵的成熟酒，需经过过滤或分离去除残余酵母和蛋白质。过滤后的成品酒，就是鲜(生)啤酒。

发酵啤酒生产工艺中的每道工序都有固体废弃物、废水产生。其中，废水的主要来源有：麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水，发芽降温喷雾水、麦糟水、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、过滤洗涤水；罐装过程洗瓶、灭菌、破瓶啤酒及冷却水和成品车间洗涤水。

由于啤酒废水富含有机物和一定浓度的悬浮颗粒固体，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。啤酒废水的主要特点之一是BOD₅／COD_cr值高，一般在50%及以上，非常有利于生化处理。

二、厌氧处理工艺

好氧法具有运行管理费用高，占地大、需要充氧设备，从而产生噪音等缺点。而厌氧处理适于处理高浓度有机废水，具有容积负荷高、污泥量少、效果稳定、能耗低、可回收沼气等特点，为此，在啤酒废水的处理中得到了广泛的应用。近年来随着高效厌氧反应器的发展，厌氧处理工艺已经可以应用于常温低浓度啤酒废水的处理。

1、UASB(升流式厌氧污泥床)反应器。

UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)技术是由荷兰农业大学的Lettinga等在20世纪70年代研制而成。该工艺不但节能，且不需要污泥回流，与生物接触氧化器构成二级生物处理系统，对高浓度啤酒有机废水、污水的处理十分有效。它利用厌氧微生物降解废水中的有机物，其主体分为配水系统，反应区，气、液、固三相分离系统，排水系统与排泥系统，沼气收集系统四个部分，具有效能高，处理费用低，电耗省，投资少，占地面积小等一系列优点，完全适用于高浓度啤酒废水的治理。国内已有北京啤酒厂、沈阳啤酒厂等厂家利用UASB来处理啤酒废水。现在已有研究表明，对于热带气候条件下的啤酒废水，采用UASB可以得到很好的处理效果。

2、IC(厌氧内循环)反应器。

基于UASB的原理，荷兰Paques公司于1986年开发了厌氧内循环(1C)反应器。IC反应器是以UASB反应器内污泥已颗粒化为基础构造的新型厌氧反应器，由2个UASB反应器的单元相互重叠而成，—个是极端高负荷，一个是低负荷。由于可采用的负荷高，所以实际水流的上升流速很高。它的另一个特点是在一个高的反应器内将沼气的分离分为两个阶段。与以往厌氧处理工艺相比，lC反应器具有以下特点：占地面积小，有机负荷高，水力停留时间短，剩余污泥少，靠沼气提升产生循环，不需用外部动力进行搅拌混合和使污泥回流，节省动力消耗。

3、EGSB反应器。

UASB反应器在应用中取得了很大的成功，但UASB的传质过程并不理想，进一步提高有机负荷受到了限制。EGSB反应器实际上是改进的UASB反应器。目前，EGSB由于其改进性，在处理各种浓度的有机废水反面有着别的厌氧反应器所不可比拟的优势，处理范围更广；同时，EGSB可以釆用较大的高径比，占地面积更小，投资更省，在相同费用下，因而更具有市场竞争力。现在，在啤酒废水处理反面还没有应用于实践的报道，但其优越性将显示其应用的前景。

三、好氧处理工艺

啤酒废水处理主要采用好氧处理技术，如活性污泥法、高负荷生物过滤法和接触氧化法等。根据微生物的生长状态，好氧处理可分为悬浮态——恬性污泥法和附着态——生物膜法两类。

1、活性污泥法。

活性污泥法是一种传统的废水处理方法，在中、低浓度的有机废水处理中使用较多，运行较为可靠。在早期啤酒废水的处理中，因其所具有的工艺技术成熟，投资省，易启动，处理效果好等优点而受到一些企业的欢迎。中国的珠江啤酒厂、烟台啤酒厂、上海益民啤酒厂、武汉西湖啤酒厂和长春啤酒厂等厂家均采用此法处理啤酒废水。

2、SBR工艺及其改进工艺。

SBR法(序批间歇活性污泥法)是20世纪70年代由Zrvine等研究出来的方法，应用十分广泛。该法通过间歇曝气可以使动力耗费显著降低，同时，废水处理时间也短于普通的活性污泥法。SBR法是一种改进型的活性污泥法，与其他活性污泥法相比，SBR法没有设置二沉池和污泥回流设备，布置更为紧凑，占地面积少，基建及运行费用较低，不易发生污泥膨胀问题，耐冲击负荷高，处理效果稳定。珠江啤酒厂就是引进比利时SBR专利技术，COD_cr的去除率也在96％内。扬州啤酒厂和三明市大田啤酒厂采用SBR技术处理啤酒废水，也收到了同样的效果。

四、好氧——厌氧处理工艺

由于啤酒产生的主导工艺为发酵工艺，其废水生物降解率较为缓慢，采用好氧或厌氧处理时若水力停留时间不足的情况下，出水很难达到国家一级或二级排放标准。近年来厌氧好氧综合处理法引起了人们的关注，利用微生物附着生长膜法反应器所构成的A/O系统，由两个相对独立的填料床反应器串联组成，其中一个保持缺氧状态，一个保持好氧状态。

五、生物处理工艺

随着生物技术的不断提高，利用生物法处理废水的范围日益扩大。在处理中，除了对微生物菌体加以利用，还可以利用植物处理啤酒废水。水蕹菜是一种优良蔬菜，也是一种理想的生物净化材料。戴全裕等的研究结果表明，水蕹菜可以去除啤酒废水中95％以上的N、P和70％以上的COD。同时，每亩水面可获利2500元/a。

随着社会经济的发展和人们生活方式的变化，啤酒已发展成为世界酒类中生产量与消费量最大的酒种。目前，国内消费群体不断扩大，规模也越来越大，每年以20%的速度在增长。据国家统计局统计数据显示，2004年中国啤酒产量达2910万千升。啤酒产业的发展，随之而来的是啤酒废水的增多。由于啤酒废水中含有较高浓度的有机物，对废水进行处理达标后排放已显得十分重要。

参考文献

[1]2005年中国啤酒行业研究报告，2005，5.

[2]北京水环境技术与设备研究中心，北京市环境保护科学研究院，国家城市环境污染控制工程技术研究中心主编，三废处理工程技术手册[M].北京：化学工业出版社，2000.

[3]赵庆良，李伟光.特种废水处理技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003，12.

[4]李庆召，刘军坛，彭伟功.啤酒废水处理技术研究进展[J].工业水处理，2005.4，25（4）：5-8