李俐敏¹，王裕金²，王秀鳳²，劉浩²
（1.新鄉市環境保護監測站，河南新鄉 453003；2.新鄉市環境保護科學研究所，河南新鄉 453000）

　　摘　要：采用VTBR（垂直折流生化反應器）加氣浮工藝處理啤酒廢水。當CODcr及BOD₅的質量濃度分別為1500－2500mg/L和800－1500mg/L時，CODcr及BOD5的去除率均達90％以上，出水達到了排 放標準。處理費用為0.55元/m³。
　　關鍵詞：啤酒廢水；廢水處理；氣浮；接觸氧化
　　中圖分類號：X703.1；X797
　　文獻標識碼：A
　　文章編號：1009－2455（2002）06－0056－03

A New Contact Oxidation Process for Treatment of Wastewater from Beer Brewery
LI Li-min¹, WANG Yu-jin², WANG Xiu-feng², LIU Hao²
(1. Xinxiang Environmental Monitoring Station, Xinxiahg, 453003, China;2. Xinxiang Environmental Science Institute, Xinxiang, 453000, China)

　　Abstract: A combined process of vertical tubular biological reactor (VTBR) and air-floatation has been used to treat the wastewater from a beer brewery. When the p(CODcr) and ρ(BOD₅) in the wastewater were 1500-2500mg/L and 800--1500mg/L respectively, the removal rate of CODcr and that of BOD₅ were both above 90% and the effluent water reached the discharge standard, the cost of the treatment heing 0.55 yuan/m³.
　　Key words: wastewater from beer brewery; wastewater treatment; air-floatation; contact oxidation

　　啤酒工業廢水中含有大量的有機物，CODcr的質量濃度一般為1000－2500mg/L，可生化性較好。治理的方法多是采用好氧生物處理，也可先采用厭氧處理，降低污染負荷，再用好氧生物處理。目前國內外啤酒工業廢水的處理工藝較多，大致有：活性污泥法、生物轉盤法、生物接觸氧化法、厭氧生物法等。而本文介紹的是一種新型的生化反應器。
　　已知在常溫和常壓下，水中溶解氧與壓力有如下關系：
　　　　　　C_s＝C_s0×p/p₀ 　　 （1）
　　式中：C_s，C_s0——壓力分別為p，p0時氧在水中的飽和溶解度，mg/L。
當水中的溶解氧質量濃度低于飽和溶解度時氧的傳遞速率為：
　　　　　　　dC/dt=K_La×(C_s-C）（2）
　　式中：KLa——氧總轉移系數，L/h；
　　　　　C——水中實際溶解氧質量濃度，mg/L。
　　由以上兩式知壓力越高水中溶解氧質量濃度越大，氧傳遞速率越快，根據這一原理我們研制出了垂直折流生化反應器（VTBR）。其主要特點為：該反應器高達10m，由于水深，與傳統生物接觸氧化法相比增加了氧利用率，供氣量小，容積負荷高，內設導流板，可以使水在反應器中形成環流，提高了處理效率。并且占地面積小，總投資少，操作管理方便，無污泥膨脹問題、無異味污染。該裝置已在河南省新鄉市亞洲啤酒有限公司廢水處理工程中運用。實踐證明該工藝是可行的，為啤酒廢水處理提供了一個成功實例。該工程被評為1999年河南省環保局主辦的環境污染防治工程優秀設計一等獎。

1 廢水水質水量及排放標準

　　該啤酒廠生產能力為10×10⁴t/a，廢水量排放為2040m³/d，主要廢水指標如表1。

表1 啤酒廢水水質

取樣地點 ρ(CODcr)/
(mg.L^-1) ρ(BOD₅)/
(mg.L^-1) ρ(SS)/
(mg.L^-1) pH值 麥芽車間 1500 800 100 6-7 糖化車間 4000 2000 1500 6-7 發酵車間 2000 1000 500 6-7 罐裝車間 400 200 300 6-7 總排放口 2000 1100 1000 6-7

　　設計水量：2040m³/d
　　設計水質：p（CODcr）＝1500－2500mm/L；p（BOD5）＝800－1500mg/L；ρ（SS）＝1000－2500mg/L；pH＝6-7。
　　根據環保部門要求廢水處理后水質必須達到以下指標：
　　　　　　ρ（CODcr）≤150mg/L；ρ(BOD₅）≤60mg/L；ρ（SS）≤200mg/L； pH=6－9。

2 廢水處理工藝設計

　　廢水處理工藝流程如圖1所示。
　　廢水首先通過微濾機去除大部分懸浮物，出水進入調節池，然后中提升泵打入VTBR反應器中進行生化處理，通過風機強制供風使廢水與填料接觸，維持生化反應的需氧量，VTBR反應器出水進入沉淀器，去除一部分脫落的生物膜以減輕氣浮設備的處理負荷，之后流人氣浮設備去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥池濃縮后脫水。

3 主要構筑物及設備

3.1 調節池
　　由于啤酒廠所排廢水水質、水量不穩定，波動大，故設調節池1座兼作提升泵集水井。外形尺寸為15m×6m×3.5m，停留時間4h。內設80WG污水泵2臺，1用1備。
3.2 VTBR反應器
　　VTBR反應器利用原有廢舊酒精罐改造而成，罐高10m，直徑4.5m。分為并聯運行的2組，每組串聯5個，共計10個。均采用鼓風機供氣，曝氣裝置為KBB－215可變孔式曝氣器，內設BRT半軟性生物填料，反應器外部加有一層保溫材料。
　　VTBR反應器（Ⅰ）
　　容積負荷（以CODcr計）為：3kg/(m³·d），停留時間9h。
　　VTBR反應器（Ⅱ）
　　容積負荷（以CODcr計）為：2kg/（m³·d），停留時間6h。
3.3 沉淀器
　　 利用原有廢舊酒精罐改造而成，鋼制設備直徑6m，內設斜管，有效水深3.5m，停留時間1.5h，表面水力負荷：3m³/（m²·h）。
3.4 氣浮設備
　　 采用QF－100型成套氣浮設備包括溶氣罐、空壓機、刮渣機、回流泵、釋放器。溶氣罐壓力為0.25－0.3MPa，回流比30％－40％。
3.5 風機
　　 機房設RE－145型高壓鼓風機2臺，1用1備，H＝98kPa，q＝24.5m³/min，N＝75kW。

4 處理效果

　　工程由環保監測部門連續2d采樣監測，其監測結果如表2。

表2 啤酒廢水驗收監測結果

原水 生化出水 氣浮出水 ρ(CODcr)/
(mg.L^-1) ρ(BOD₅)/
(mg.L^-1) ρ(SS)/
(mg.L^-1) pH值 ρ(CODcr)/
(mg.L^-1) ρ(BOD₅)/
(mg.L^-1) ρ(SS)/
(mg.L^-1) pH值 ρ(CODcr)/
(mg.L^-1) ρ(BOD₅)/
(mg.L^-1) ρ(SS)/
(mg.L^-1) pH值 1650 846 774 5.06 208 97.8 226 7.40 90.5 19.38 137 7.60 1690 841 1417 5.98 231 109.4 197 7.40 97.2 24.52 101 7.62 1780 980 1678 5.98 221 104.3 277 7.50 114 28.24 108 7.64 1707 888 1290 5.63 220 103.8 233 7.43 101 24.05 115 7.62 2370 1475 2354 6.20 185 86.72 295 7.48 95.0 18.42 111 7.74 1570 876 2498 7.18 203 78.02 318 7.62 124 26.55 129 7.78 3490 1676 4459 6.90 253 120.6 326 7.60 123 28.22 104 7.70 2477 1342 3104 6.76 214 95.11 313 7.57 114 24.40 115 7.74 2092 1115 2197 6.20 217 99.46 273 7.50 108 24.23 115 7.68

　　由表2知，出水產（CODcr）＜150mg/L，ρ（BOD₅）＜30mg/L，ρ（SS）＜200mg/L，pH＜8，各項指標均達到了國家二級排放標準。

5 技術經濟分析

　　該廠污水處理站設計水量2040m³/d，占地面積1000m²，工程總造價234萬元。設備總裝機功率156.12kw，運行功率78.62kw，勞動定員15人，四班三運轉，處理費用0.55元/m³污水。

6 結論及經驗

　　①VTBR反應器由廢舊酒精罐改造而成，節省了投資。與鋼筋混凝土結構相比，具有一次性投資低，運行穩定，處理效果好等特點。
　　②冬季運行時，在VTBR反應器外部加了一層保溫材料，使罐中始終保持較高的溫度，提高了生物的活性。
　　③因 VTBR反應器高達10m左右，水深大，所選用風機為高壓風機，風壓為98kPa，N＝75kw，耗電量大。

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　　作者簡介:李俐敏（1968－），女，河南新鄉人，1990年畢業于南京華東工學院環境監測專業，學士學位，工程師，現為河南省新鄉市環境保護監測站副站長，主要從事環境監測及廢水治理研究工作，河南省新鄉市和平路236號，電話（0373）3041303，LLm200@371.net。