UASB+CASS方法处理啤酒厂废水工程实例

曹小练

(山西省城乡规划设计研究院，山西太原 030020)

0 引言

太原高新区某啤酒实业有限公司为扩大生产规模，做大做强骨干企业，提高企业市场竞争力和占有率，拟实施清洁生产。因规模扩大，经测算，废水处理规模约每天2000多吨，但考虑到后期再次扩大规模时的排水量，设计时必须留有余地。根据国家有关规定，废水处理应实施“三同时”，执行地方标准《水污染排放标准》，经处理达标后排放。

1 废水水量与水质

生产啤酒的主要原料是大麦、大米、酒花等。在啤酒生产过程中产生大量的废水，主要由来自麦芽车间(浸麦废水)，糖化车间(糖化、过滤洗涤废水)，发酵车间(发酵罐洗涤水、过滤洗涤废水)，罐装车间(洗瓶水、灭菌废水、破瓶损耗的啤酒)以及生产冷却废水、地面冲洗水等。

啤酒工业废水主要含糖类、醇类等有机物，有机物浓度较高，虽然无毒，但易于腐败，排入水体要消耗大量的溶解氧，对水体环境造成严重危害。啤酒废水的水质和水量在不同季节有一定差别，处于高峰流量时的啤酒废水，有机物含量也处于高峰。

啤酒废水是无菌废水，也是容易被微生物降解的废水，其BOD/COD值一般在0.5～0.6之间，可生化性良好。

依据提供的数据及同类企业废水水质资料，确定进水水质见表1。

表1 进水水质

废水量:2400t/d。

2 工艺流程

鉴于啤酒废水的BOD，COD含量比较高，采用常规的处理方法达不到良好的处理效果，所以采用厌氧+好氧的处理方式，太原高新区啤酒废水处理厂采用UASB+CASS的工艺流程，见图1。

啤酒废水通过排水管网到达粗格栅，去除较大的悬浮物质，再用微滤机去除较小的悬浮物质，然后到达调节池对水量和水质进行一个调节，处理后的水到达泵房对污水进行提升，提升后的水到达厌氧反应池，最后再到好氧反应池，最后出水到沉淀池，经过沉淀池的水要经过加氯消毒，才能达到地方排放标准。在厌氧反应过程中要排出沼气，同时在好氧阶段需要鼓风机对生物接触氧化池进行鼓起。UASB反应池和沉淀池排出的污泥进入集泥井，然后经过污泥浓缩，污泥脱水将污泥处理。

本工程的核心处理部分是UASB+CASS的处理单元，UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Bed)升流式厌氧污泥床，UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，并沉降。使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

3 出水水质

经过近一个月的连续观察，出水水质达到地方标准《水污染排放标准》，见表2。

表2 出水水质

4 去除率计算

5 主要参数

1)格栅。

格栅栅前水深h=0.3m，过栅水头损失h1=0.018m，栅前渠道超高 h2=0.3m，栅槽总高 H=0.618m，栅条间隙宽度 b=0.015m，栅条倾角取 α=60°，过栅流速 v=0.3m/s，格栅间隙 n=20，栅条宽s=0.01m，栅槽宽B=0.49m，进水渠道渐宽部分长度L1=0.26m，栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度L2=0.13m，栅槽总长L=2.24m。

2)调节池。

调节池的有效容积取8 h水量，流量按最大时流量计算。有效容积V=800m3，设计有效水深H=4.00m，平面面积 A=200m2，设计长度 L=25.00m，设计宽度B=8.00m，调节池外形尺寸为:L×B×H=25.00m×8.00m×4.00m。选用4台 SJBI型搅拌器，功率为1.20 kW，搅拌机转速为20.2r/min，外形尺寸为1400m×910m×4940m，重量544kg。

3)污水提升泵站。

泵站尺寸:L×B×H=10.0m×5.0m×10.0m，水泵选型及参数:上海凯泉泵业的泵型号:KQL125/150-3/4，流量14.50-24.20-28.90，泵扬程 7.30-6.30-5.40，功率 3.0 kW，重109.0 kg，长550.0m，宽210.0，高 235.0，H1=680.0，H2=300.0，B1=290.0，B3=290.0，本设计采用三台水泵，两用一备。

4)UASB反应器。

UASB反应器有效容积为:V有效=840m3，采用正方形池子，B=L=13m，反应器的有效高度 h=5m，反应器的总容积 V=1014m3，水利停留时间(HRT)，水利负荷率(Vr):

5)CASS系统。

每座池体的有效容积:V=256m3，H=3m，每层1m，则滤池总面积:F=85.33m2;每格滤池面积:f=21.5m2，方形池子:L=B=4.638，取4.7m;池子高 H=3m，h1=0.65m，h2=0.5m，h3=0.3m，h4=0.5m，H0=5.2m。

6)最终沉淀池。

中心管流速 V0=0.03m/s，中心管面积:f=1.2m2，中心管直径:d0=1.24m，则中心管喇叭口与反射板之间的间隙高度:h3=0.34m，取0.35m;沉淀池部分有效面积:F=72m2，沉淀池直径:D=9.65m，沉淀池有效水深:h2=3 600vt=3 600×0.0005×2=3.6m，污泥池每日产生污泥量为:W=16.64m3，圆锥部分容积:V2=116.6m3，设沉淀池超高 h5=0.3m，缓冲层高度 h4=0.3m，H=9.17m。

7)消毒池。

加氯量W=0.5kg/h，加氯机台数按最大用量计，至少两台，两用一备，本设计选三台2J-2型转子真空加氯机。消毒池尺寸为:L×B×H=5m×5m×2m。

6 结语

本工程投资500万元，水处理成本0.8元/t。

该工艺设备简单、工程造价低、运行成本低、可操作性强、实施简单、废水处理后可达到排放标准，适合啤酒厂废水的处理。

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