UASBCASS组合工艺处理啤酒废水的工程实践谢洁云

2009年第11期广东化工第36卷总第199期·119·UASB+CASS组合工艺处理啤酒废水的工程实践谢洁云(广州市环境保护工程设计院有限公司，广东广州510115)[摘要]广东某啤酒厂在工艺改造过程中，采用UASB+CASS工艺进行废水处理。工程实际运行表明，CODCr可由原先的1500～2000mg/L平均降至38.5mg/L，CODCr平均去除率达97%以上；BOD5可由原先1000～1200mg/L平均降至13.4mg/L，BOD5平均去除率达98%以上；SS可由原先的250～350mg/L降至21.5mg/L，SS平均去除率达90%以上。出水可稳定达到国家二级排放标准。同时，污泥通过自热高温好氧消化技术，可实现资源化再生利用。[关键词]啤酒废水；UASB+CASS工艺；污泥[中图分类号]X5[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2009)11-0119-02ProjectPracticeofBeerWastewaterTreatmentbyUASBandCASSCombinedProcessXieJieyun(GuangzhouEngineeringandDesignInstituteofEnvironmentalProtection,Guangzhou510115,China)Abstract:TheUASBandCASScombinedprocesswasadoptedinbeerwastewatertreatmenttransformationofGuangdongBeerPlant.TheresultsshowedthatCODCrwasdecreasedfrom1500～2000mg/Lto38.5mg/L,averageremovalratewasabove97%;BOD5wasdecreasedfrom1000～1200mg/Lto13.4mg/L,averageremovalratewasabove98%;SSwasdecreasedfrom250～350mg/Lto21.5g/L,averageremovalratewasabove90%.Theeffluentwasreachedthenationalsecondaryemissionstandard.Atthesametime,thesludgecanreuseasresourcethroughATAD.Keywords:beerwasterwater；technologyofUASB+CASS；sludge我国每年啤酒的产量连续四年位居世界第一，2008年啤酒产量已突破4000万千升。啤酒生产中会产生大量废水，大约生产1t啤酒会产生6～10t废水，由此可见，生产啤酒的废水产量巨大无比。啤酒废水本身并没有毒性，但其含有较高浓度的有机物，未经处理的啤酒废水直接排放，易消耗水中的溶解氧，造成水体缺氧，最终导致水质发黑变臭，严重污染环境。因此，啤酒废水必须进行综合处理，才能避免其对环境的污染。啤酒废水可生化性较好，其BOD5/CODCr较高，一般为0.4～0.6。因此，可考虑生化处理工艺来处理啤酒废水[1-6]。文章以广东某啤酒厂生产的废水为处理水样，采用UASB+CASS组合工艺来处理该啤酒厂产生的废水。1实验部分1.1啤酒废水产量及水质广东的啤酒生产淡旺季明显，生产量受市场制约，废水排放不均衡。根据广东某啤酒厂废水处理负责部门相关负责人统计，该厂的啤酒废水产量平均为6000～8000t/d。实测原水水质情况如表1。表1啤酒废水水质指标Tab.1BeerwaterqualityindexCODCrBOD5SSpH1500～20001000～1200250～3506.4～8.51.2啤酒废水的原处理工艺该啤酒厂采用水解酸化+CASS处理啤酒废水。由于该工艺中水解酸化池年久失修，填料挂膜效果不好，形成短路，相当于原水直接进入CASS池，使其运行周期达12h后出水才得以达标排放，有时出水水质很不稳定。1.3废水的改进工艺流程及说明改进后的工艺流程见图1。粗格栅细格栅集水池水力筛UASB反应池CASS反应池集泥池污泥浓缩池污泥热消化池啤酒废水泵泵达标排放沼气回收利用上清液回流压滤液回流污泥资源化利用图1改进后的工艺流程Fig.1Processworkflowafterreformed原废水进入集水池前经过粗细格栅，用以截留颗粒的悬浮物及难溶性固体，减少后续生化处理的有机负荷，采用回转式机械格栅。本工程两座UASB，反应器有效容积为8500m3。UASB反应器的调试分两个阶段进行，第一阶段为污泥驯化培养期：利用啤酒厂污水处理站的UASB反应器污泥接种，接种后反应器污泥浓度约为20.0g/L。UASB反应器由20℃升至37℃，每日升温1～2℃。将少量调节池中的高温废水泵入UASB反应器，多余废水流出，如此进行加热循环。控制进水量为10～12m3/h。同时控制以0.1～0.3kgCODCr/(m3·d)的容积负荷投加废水，当[收稿日期]2009-07-16[作者简介]谢洁云(1981-)，女，广东人，本科，工程师，主要从事污水处理设计(市政污水、工业废水污水厂设计)方面的工作。广东化工2009年第11期·120·℃时，负荷达2kgCODCr/(m3·d)时，进入提高负荷阶段。第二阶段负荷提高期：在UASB反应器稳定运行的基础上，负荷从2kgCODCr/(m3·d)提高到设计负荷9.5kgCODCr/(m3·d)。驯化期内间歇进水，一天两次，根据浓度和水量控制负荷。要求控制UASB反应器出水挥发性有机酸(VFA)小于200mg/L，pH7.2以上，CODCr去除率80%以上且产气正常，方可进一步提高负荷。整个调试期约7个月(第一阶段4个月，第二阶段3个月)，自UASB反应器达到设计负荷后，CODCr去除率一直维持在85%以上。虽然水质有波动，但有机负荷总是稳定在9.5kgCODCr/(m3·d)以上。CASS反应池好氧污泥的培养驯化采用接种培养法，具体是在CASS池中加入其它污水处理厂浓缩脱水后的污泥，闷曝24h，此后每天排出部分上清液并加入新的污水，逐步加大负荷，此阶段不排泥。培养期间应通过镜检密切观察CASS池中微生物相的变化；同时进行进、出水水质及反映活性污泥性能指标的测定，包括：SV、MLSS、SVI、COD、BOD5等。随着微生物培养时间的增加，检测到污泥中有大量活跃的原生动物和少量的后生动物，此时SVI＝80～100mL/g，SV＝18%～20%，MLSS＝1200～1800mg/L，表明活性污泥培养基本成功。以上阶段完成后即可进入污水厂全面试运行阶段。1.4试验结果实际运行状况分析见表2。表2工艺运行结果Tab.2Craftoperatingresultsmg·L-1CODCrBOD5SS序号进水出水去除率/%进水出水去除率/%进水出水去除率/%1178543.097.6112512993341296.42156847.097105215.698.52851993.33162738.097.7117818.498.43083090.34159226.098.410757.699.33472592.82分析及总结将UASB和CASS两种处理单元进行组合，所形成的处理工艺突出了各自处理单元的优点，使处理流程简洁，节省了运行费用，而把UASB作为整个废水达标排放的一个预处理单元，在降低废水浓度的同时，可回收所产沼气作为能源利用。同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。采用该工艺既降低处理成本，又能产生经济效益和社会效益。2.1沼气回收UASB池正常运行后，每天产生大量的沼气，将其回收作为热风炉的燃料，可供饲料烘干使用。UASB去除CODCr达9000kg/d左右，以沼气产率为0.5m3/kgCODCr计算UASB产沼气量为4500m3/d(甲烷含量为55%～65%)。沼气的热值约为22680kJ/m3，煤的热值为21000kJ/t计算，则1m3沼气的热值相当于1kg原煤，这样可节煤约近5t/d左右。2.2减少处理费用2.2.1节约废水处理费用现工艺经改造后，UASB(取代原水解酸化池)作为整个废水达标排放的一个预处理单元，大大削减了进水CODCr，从而降低后续CASS池的处理负荷，使CASS池在废水处理量增加的情况下，运行周期减至8h，废水就能达标排放。耗电量降低，节约了废水的处理费用。2.2.2节约污泥处理费用该公司废水经过UASB处理后，使CASS处理负荷大大降低，产泥量相应减少。改造后产泥量只有改造前的1/3，污泥处理费用大大减少，节约了污泥处理费用。3结语在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，UASB厌氧生物处理技术显然是能够使污水资源化的优选工艺。工程实践表明：UASB+CASS组合工艺对啤酒废水是一种有效的处理工艺，效果稳定，出水达到了国家二级排放标准。该系统运行简单，运行费用低；且厌氧处理系统中产生的沼气具有很大的使用价值，实现了污水处理的资源化。参考文献[1]王宝贞，王琳．水污染治理新技术-新工艺、新概念、新理论[M]．北京：科学出版社，2004．[2]张忠祥，钱易．废水生物处理新技术[M]．北京：清华大学出版社，2004．[3]任南棋，王爱杰．严氧生物技术原理与应用[M]．北京：化学工业出版社，2004．[4]张振家，周长波，熊庆明．UASB-SBR工艺处理啤酒生产废水[M]．北京：中国给水排水，2001．[5]熊庆明，解庆林，丁昌福．UASB-SBR处理啤酒废水工艺控制[M]．北京：工业水处理，2002．[6]张自杰．排水工程：下册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2006．(本文文献格式：谢洁云．UASB+CASS组合工艺处理啤酒废水的工程实践[J]．广东化工，2009，36(11)：119-120)《广东化工》合订本征订启事本部将近三年出版的《广东化工》进行合订，现有少量2006年、2007年、2008年的合订本出售，收费：180元/年，邮寄加25元/年快递费。欲购从速。订购热线：020-8333600983380392联系人：林编辑传真：[phone]汇款地址：广东省广州市越秀区越华路116号收款人：《广东化工》编辑部邮编：510034