UASB+CASS組合工藝處理啤酒廢水工程實(shí)例

UASB+CASS組合工藝處理啤酒廢水工程實(shí)例?摘要：本文詳細(xì)介紹了采用UASB+CASS組合工藝處理啤酒廢水的工程實(shí)例。闡述了啤酒廢水的水質(zhì)特點(diǎn)、處理工藝的選擇依據(jù)、工藝流程及各處理單元的設(shè)計(jì)參數(shù)與運(yùn)行效果。通過該工程實(shí)例，驗(yàn)證了UASB+CASS組合工藝在處理啤酒廢水方面的高效性和穩(wěn)定性，為同類廢水處理工程提供了有益的參考。

一、引言啤酒廢水是一種有機(jī)污染物濃度較高的工業(yè)廢水，主要來源于麥芽制造、糖化、發(fā)酵、過濾等生產(chǎn)過程。其水質(zhì)特點(diǎn)為含有大量的碳水化合物、蛋白質(zhì)、氨基酸、醇類等有機(jī)物，具有較高的生化需氧量（BOD）和化學(xué)需氧量（COD）。如果未經(jīng)有效處理直接排放，將對水體環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，尋求高效、穩(wěn)定的啤酒廢水處理工藝具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。UASB+CASS組合工藝因其處理效果好、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，在啤酒廢水處理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

二、啤酒廢水水質(zhì)特點(diǎn)某啤酒廠排放的啤酒廢水水質(zhì)分析結(jié)果如下：COD：15002500mg/LBOD：8001500mg/LSS：200300mg/LpH值：69氨氮：2030mg/L

可以看出，該啤酒廢水具有較高的有機(jī)負(fù)荷，且可生化性較好，適合采用生物處理工藝進(jìn)行處理。

三、處理工藝選擇依據(jù)1.UASB工藝UASB（上流式厭氧污泥床）工藝是一種高效的厭氧生物處理技術(shù)，具有污泥濃度高、有機(jī)負(fù)荷高、水力停留時(shí)間短、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。它能夠在厭氧條件下將廢水中的有機(jī)物分解為甲烷和二氧化碳等氣體，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的去除和能源回收。對于啤酒廢水中的高濃度有機(jī)物，UASB工藝具有良好的適應(yīng)性。2.CASS工藝CASS（循環(huán)式活性污泥法）工藝是在SBR（序批式活性污泥法）工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型活性污泥法。它具有占地面積小、運(yùn)行靈活、處理效果穩(wěn)定、脫氮除磷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在UASB工藝處理后的基礎(chǔ)上，CASS工藝進(jìn)一步對廢水進(jìn)行好氧處理，使出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

綜合考慮啤酒廢水的水質(zhì)特點(diǎn)和處理要求，選擇UASB+CASS組合工藝作為該啤酒廠廢水處理的主體工藝。

四、工藝流程啤酒廢水處理工藝流程如圖1所示：

圖1啤酒廢水處理工藝流程

啤酒廢水首先進(jìn)入格柵，去除較大的懸浮物和漂浮物，然后流入調(diào)節(jié)池。在調(diào)節(jié)池中，廢水通過攪拌均勻水質(zhì)和水量，再由提升泵提升至UASB反應(yīng)器。

UASB反應(yīng)器是整個(gè)處理工藝的核心厭氧處理單元。廢水在UASB反應(yīng)器內(nèi)自下而上流動(dòng)，與厭氧污泥充分接觸，在厭氧微生物的作用下，將有機(jī)物分解為甲烷和二氧化碳等氣體。產(chǎn)生的沼氣通過三相分離器收集后，可用于鍋爐燃燒或發(fā)電等。

UASB反應(yīng)器出水自流進(jìn)入CASS反應(yīng)池。CASS反應(yīng)池分為進(jìn)水區(qū)、反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)和排水區(qū)。在進(jìn)水階段，廢水進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，與活性污泥混合，進(jìn)行曝氣反應(yīng)，去除有機(jī)物和氨氮等污染物。曝氣結(jié)束后，進(jìn)入沉淀階段，泥水分離，上清液通過潷水器排出，沉淀的污泥部分回流至反應(yīng)區(qū)，部分作為剩余污泥排出。

CASS反應(yīng)池出水經(jīng)過消毒處理后，達(dá)標(biāo)排放。消毒采用二氧化氯消毒，以殺滅水中的細(xì)菌和病毒等病原體。

五、各處理單元設(shè)計(jì)參數(shù)1.格柵格柵間隙：5mm材質(zhì)：不銹鋼安裝角度：75°2.調(diào)節(jié)池有效容積：500m3尺寸：10m×10m×5m停留時(shí)間：12h攪拌方式：機(jī)械攪拌3.UASB反應(yīng)器有效容積：1000m3尺寸：15m×15m×5m有機(jī)負(fù)荷：15kgCOD/(m3·d)上升流速：0.8m/h污泥濃度：3040g/L三相分離器設(shè)計(jì)：采用折流板三相分離器，保證氣、液、固三相的有效分離。4.CASS反應(yīng)池有效容積：800m3尺寸：10m×10m×8m運(yùn)行周期：4h，其中曝氣2h，沉淀1h，排水1h污泥回流比：200%曝氣強(qiáng)度：6m3/(m2·h)5.消毒池有效容積：50m3尺寸：5m×5m×2m二氧化氯投加量：5mg/L接觸時(shí)間：30min

六、運(yùn)行效果該啤酒廢水處理工程自投入運(yùn)行以來，經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)試和優(yōu)化，各項(xiàng)處理指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行效果良好。具體運(yùn)行數(shù)據(jù)如下：

（一）UASB反應(yīng)器運(yùn)行效果UASB反應(yīng)器對COD的去除率穩(wěn)定在80%左右，進(jìn)水COD平均濃度為2000mg/L，出水COD平均濃度為400mg/L。同時(shí)，UASB反應(yīng)器對BOD的去除率也較高，達(dá)到了75%左右。產(chǎn)生的沼氣量平均為300m3/d左右，沼氣中甲烷含量約為60%，可用于鍋爐燃燒，為啤酒廠提供了部分能源。

（二）CASS反應(yīng)池運(yùn)行效果CASS反應(yīng)池對COD的去除率穩(wěn)定在90%以上，進(jìn)水COD平均濃度為400mg/L，出水COD平均濃度小于40mg/L。對氨氮的去除率達(dá)到了85%左右，進(jìn)水氨氮平均濃度為25mg/L，出水氨氮平均濃度小于4mg/L。對SS的去除率也較高，達(dá)到了95%以上，出水SS平均濃度小于10mg/L。

（三）整體運(yùn)行效果經(jīng)過UASB+CASS組合工藝處理后，啤酒廢水的最終出水水質(zhì)達(dá)到了《啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB198212005）的一級排放標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)如下：COD：≤80mg/LBOD：≤20mg/LSS：≤20mg/L氨氮：≤15mg/LpH值：69

七、經(jīng)濟(jì)效益分析1.運(yùn)行成本電費(fèi)：主要用于提升泵、曝氣設(shè)備等的運(yùn)行，約占運(yùn)行成本的40%。根據(jù)設(shè)備功率和運(yùn)行時(shí)間計(jì)算，電費(fèi)約為0.3元/m3廢水。藥劑費(fèi)：包括二氧化氯消毒劑等，約占運(yùn)行成本的10%。藥劑費(fèi)約為0.1元/m3廢水。污泥處置費(fèi)：剩余污泥需要定期外運(yùn)處置，約占運(yùn)行成本的10%。污泥處置費(fèi)約為0.1元/m3廢水。人工費(fèi)用：包括設(shè)備維護(hù)、運(yùn)行管理等人員費(fèi)用，約占運(yùn)行成本的40%。人工費(fèi)用約為0.4元/m3廢水。

綜合計(jì)算，該啤酒廢水處理工程的運(yùn)行成本約為0.9元/m3廢水。2.經(jīng)濟(jì)效益通過采用UASB+CASS組合工藝處理啤酒廢水，實(shí)現(xiàn)了廢水的達(dá)標(biāo)排放，避免了因超標(biāo)排放而產(chǎn)生的罰款。UASB反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣可用于鍋爐燃燒，替代部分煤炭等能源，節(jié)約了能源成本。經(jīng)估算，每年可節(jié)約煤炭約500噸，折合人民幣約25萬元。處理后的達(dá)標(biāo)水可回用于啤酒生產(chǎn)過程中的部分環(huán)節(jié)，如冷卻用水等，減少了新鮮水資源的取用，降低了生產(chǎn)成本。經(jīng)估算，每年可回用達(dá)標(biāo)水約5萬噸，節(jié)約水費(fèi)約10萬元。

綜上所述，該啤酒廢水處理工程在取得良好環(huán)境效益的同時(shí)，也具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

八、結(jié)論本工程實(shí)例采用UASB+CASS組合工藝處理啤酒廢水，經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證，該工藝具有處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定、占地面積小、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效去除啤酒廢水中的有機(jī)物、氨氮等污染物，使出水水質(zhì)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，該工藝還實(shí)現(xiàn)了能源回收和水資源的回用，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。UASB+CA