内循环UASB反应器＋氧化沟工艺在啤酒废水处理中的应用

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简介： 工程实践说明内循环UASB反应器+氧化沟工艺在啤酒废水处理中的应用是可行的，其COD去除率在95％以上，电耗为0.41kwh／m³。
关键字：啤酒废水 UASB 氧化沟 调试 达标排放

中图分类号：X797 
　　文献标识码:B 
　　文章编号：1009－2455（2001）02－0023－02

概述

　　啤酒生产中的废水主要来自糖化、发酵、罐装等车间所排的废液及设备、管道洗涤水，地面冲洗水。主要污染物有淀粉、蛋白质、酵母菌残体、酒花残渣。残余啤酒、少量酒精及洗涤用碱，属于中浓度有机废水^[1]。安徽庐江啤酒厂现年生产能力为6×10⁴t，其日排废水2200m³。水质指标见表1。

表1  水质指标

指标

项目

1 处理工艺的确定

　　针对啤酒废水可生化性较好的特点（BOD₅／COD_Cr-0.6），可采用生化法为主的处理工艺。生化法一般可分为好氧和厌氧。采用单一的好氧工艺，则存在着能耗高、占地面积大、运行费用高等弊端。升流式厌氧污泥床反应器（UASB反应器）具有不需氧、能耗低、污泥产量少等特点。本次设计采用厌氧和好氧相串联的方式，厌氧采用内循环UASB技术，好氧处理用地有一处狭长形池塘，为了降低土建费用，因地制宜，采用氧化沟工艺。其工艺流程见图1。

2 内循环UASB反应器的特点

　　本工程的关键设备是UASB反应器。该反应器是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，沼气收集系统四个部分。厌氧微生物对水质的要求不象好氧微生物那么宽，最佳pH为6.5－7.8，最佳温度为35℃－40℃[2]，而本工程的啤酒废水水质超出了这个范围。这就要求废水进入UASB反应器之前必需进行酸度和温度的调节。这无形中增加了电器。仪表专业的设备投资和设计难度。
　　内循环UASB技术是在普通UASB技术的基础上增加一套内循环系统，它包括回流水池及回流水泵。UASB反应器的出水水质一般都比较稳定，在回流系统的作用下重新回到配水系统。这样一来能提高UASB反应器对进水水温、pH值和COD浓度的适应能力，只需在UASB反应器进水前对其pH和温度做一粗调即可。
　　UASB反应器采用环状穿孔管配水，通过三相分离器出水，并在三相分离器的上方增加侧向流絮凝反应沉淀器，它由玻璃钢板成60°安装而成，能在最大程度上截留三相分离出水中的颗粒污泥。见图2。

3 主要技术指标

3.1　设计水量
　　Q=2200m³/d
3.2 主要工艺设计参数见表2

表2 主要设备工艺参数　 集水池调节池UASB氧化沟二沉池停留时间/h1.08.09.012.5　 V有效容积／m³91.67730.0825.01145.0　 COD容积负荷/（kg.m^-3.d^-1)　 　 2.5　 　 面积负荷/（m^3.m-².h^-1)　 　 　 　 1.0

3.3 主要构筑物、设备
　　主要构筑物及设备见表3。

表3  主要构筑物、设备序号名称规格型号数量1集水池5.0m×10.0m×3.2m(H)12调节池10.0m×18.0m×3.4m(H)13UASB14.0m×10.0m×6.0m(H)14氧化沟38.m×11.0m×3.4m(H)15二沉池Φ11.0m×3.2m(H)16污泥干化池4.0m×6.0m×1.0m17机械格栅HF-50018提升泵100WQ80-9-429固液分离机GLG-90110潜水搅拌器QJB7.5/6111配水泵AS7.4-2CB212三相分离器AZD-I813回流水泵2·(1/2)PW214气液分离器Φ1.0m×2.0(H)115水封器Φ0.52m×1.2m(H)116曝气转刷Φ1.0m×4.5m（H）117刮泥机CG11D118回流污泥泵2·(1/2)PW2

3.4 主要技术经济指标
　　主要技术经济指标见表4。

表4  主要技术经济指标序号项目设计指标1水量/（m³.d^-1)22002工程总投资/万元177.873运行费用/元.m^-30.364总装机容量/kW68.955常用容量/kW45.956耗电量/kWh.m^-30.417占地面积/m³17008吨水造价/元809

4 调试、运行情况

　　工程施工结束，设备单机、联动调试后，调试入员对UASB反应器和氧化沟进行了污泥接种、驯化。好氧污泥取自合肥市市政污水处理厂，厌氧污泥取自无锡污水处理厂的脱水消化污泥。该废水处理工程自2000年元月调试运行以来，氧化沟污泥沉降性能良好，未出现污泥膨胀；UASB出水稳定，并已长出直径1mm左右的颗粒污泥。剩余污泥除用泵打到干化池干化外，还可在污泥泵的出口上接一旁路至调节池，由UASB反应器消化降解。调试所得的数据如下：
　　①UASB反应器：污泥浓度30g／L；容积负荷3.0kg[COD]／（m³.d）；COD_Cr去除率80％。
　　②氧化沟：污泥浓度3g／L；污泥负荷0.21kg[COD]／（k[MLSS].d）；容积负荷0.3kg[COD]／（m³·6）；CODCcr除率85％。
　　③处理出水验收数据为：COD_Cr67mg／L；BOD5 15mg／L；SS16mg／L，pH7.1。

5 结论

　　①工程实践证明，采用内循环UASB反应器＋氧化沟工艺处理啤酒废水是可行的，其运行结果表明COD_Cr总去除率高达95％以上。
　　②由于采用的是内循环UASB反应器和氧化沟工艺串联组合的方式，可根据啤酒生产的季节性、水质和水量的情况调整UASB反应器或氧化询处理运行组合，以便进一步降低运行费用。

参考文献：
　　[1] 袁惠民.杜绿君 啤酒技术及管理[M].北京：中国轻工业出版社，1994.
　　[2] 贺延龄 废水的厌氧生物处理[M].北京：中国轻工业出版社，1998

　　作者简介：王松林（1972－），男，汉族，本科，学士学位，助理工程师。
　　　　　　　汪大庆（1964－），男，汉族，本科，学士学位，工程师。
　　　　　　　安徽省正大环境工程公司，安徽 合肥 230061