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    啤酒廠參觀實習(xí)收獲與感想
    實習(xí)日期：2013年10月
    實習(xí)目的：了解啤酒制造業(yè)廢水的產(chǎn)生機理于廢水處理工藝，增強理論知識的實際應(yīng)用能力，增長見識。
    實習(xí)內(nèi)容：
    1. 漢斯啤酒廠概況
    漢斯集團是中國西部大的啤酒生產(chǎn)企業(yè)，始建于1986年，下轄青啤西安公司、青啤渭南公司、青啤漢中公司、青啤寶雞公司、青啤廊坊公司、青啤(甘肅)農(nóng)墾公司、青啤武威公司、北京五星青啤公司和北京青啤三環(huán)公司，待青啤榆林公司于2007年5月投產(chǎn)，漢斯集團將在西北和華北地區(qū)擁有十個啤酒生產(chǎn)基地，具備年產(chǎn)120萬千升以上的啤酒生產(chǎn)能力。
    青島啤酒西安漢斯集團有限公司是青島啤酒股份有限公司在西部戰(zhàn)略極為重要的發(fā)展基地，漢斯啤酒是青啤公司第二大子品牌。其銷售網(wǎng)絡(luò)以陜西為中心輻射中西部14個省(區(qū))，在西北地區(qū)銷量和市場占有率位居第一，是西北啤酒市場的主導(dǎo)品牌。2004年漢斯啤酒成功進入北京和華北市場，邁出了進軍全國市場的戰(zhàn)略步伐。2005年漢斯啤酒榮獲“中國產(chǎn)品”稱號。2006年被評為“中國馳名商標(biāo)”。根據(jù)中國有價值品牌研究報告，漢斯啤酒品牌價值已達22.39億元，入選全國有價值的品牌行列
    2. 污水來源及特征
    提起啤酒的生產(chǎn)過程，人們首先會聯(lián)想到酒糟、麥皮以及生產(chǎn)線排出的廢水，它們似乎總能與“污染”二字聯(lián)系在一起。確實隨著生活水平的不斷提高,啤酒消耗量逐漸增高,對應(yīng)的污染物排放量也逐漸升高,由此造成的環(huán)境問題亦很嚴(yán)重。全面實現(xiàn)治理達標(biāo)排放或回用的任務(wù)很重。啤酒生產(chǎn)工藝中的每道工序都有固體廢物和廢水產(chǎn)生，其中廢水的主要來源有:麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水;糖化過程的糖化、過濾洗滌水;發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水;灌裝過程洗瓶、滅菌、破瓶啤酒及冷卻外排水和成品車間洗滌水。啤酒廢水的特點是水量大，無毒有害，屬高濃度有機廢水。啤酒廠排放的廢水超標(biāo)項目主要有COD，BOD，SS三項。
    啤酒生產(chǎn)的過程是先將大麥制成麥芽,將麥芽粉碎與糊化的大米用溫水混合 進行糖化。糖化結(jié)束后立即過濾,除去麥糟,麥汁經(jīng)煮沸定型后除去酒花糟,然后冷 卻與澄清。澄清的麥汁冷卻至6.5～ 8.0℃,接種酵母,進行發(fā)酵。發(fā)酵分主發(fā)酵和后發(fā)酵。經(jīng)過后發(fā)酵的成熟酒,需經(jīng)過過濾或分離除殘余酵母和蛋白質(zhì)。過濾后的成品酒,就是鮮(生)啤酒。
    啤酒廢水主要來自麥芽車間(浸麥廢水),糖化車間(糖化,過濾洗滌廢水),發(fā)酵車間(發(fā)酵罐洗滌,過濾洗滌廢水),灌裝車間(洗瓶,滅菌廢水及瓶子破碎流出的啤酒)以及生產(chǎn)用冷卻廢水等。啤酒工業(yè)廢水主要含糖類,醇類等有機物,有機物濃度較高,呈酸性,雖然無毒,但易于腐敗,排入水體要消耗大量的溶解氧,對水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害。啤酒廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別,處于高峰流量時的啤酒廢水,有機物含量也處于高峰。國內(nèi)啤酒廠廢中:CODcr平均含量為:1000～2500mg/L,BOD5平均含量為:600～1500mg/L,該廢水具有較高的生物可降解性,且含有一定量的凱氏氮和磷。
    啤酒廢水按有機物含量可分為3類:
    ① 清潔廢水如冷凍機冷卻水,麥汁冷卻水等。這類廢水基本上未受污染。
     ②清洗廢水如漂洗酵母水、洗瓶水、生產(chǎn)裝置清洗水等,這類廢水受到不同程度污染。
    ③含渣廢水如麥糟液、冷熱凝固物、剩余酵母等,這類廢水含有大量有機懸浮性固體。
    眾所周知，盛裝啤酒的玻璃瓶是重復(fù)使用的，每只瓶子在回收入廠后都要經(jīng)過清洗、消毒等一系列嚴(yán)格的程序，在此過程中需要消耗大量的水。以青啤漢斯為例，每年需要清洗使用過的玻璃瓶達5億只左右，這部分費用對企業(yè)而言是一筆不小的開支。與此同時，啤酒生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢水，如果將其直接對外排放無疑會對環(huán)境造成污染。而青島西安漢斯啤酒廠通過投入配置相關(guān)設(shè)備，對生產(chǎn)線產(chǎn)生的污水進行深度處理，此舉不僅有效解決了企業(yè)排污等問題，還使處理后的“中水”有效用于“毛瓶預(yù)洗”、澆花、綠化及衛(wèi)生間沖洗等領(lǐng)域，有效提升了水資源使用效率。
    該公司主要是采用UASB —好氧接觸氧化工藝處理啤酒廢水此處理工藝中主要處理設(shè)備是上流式厭氧污泥床(UASB)和好氧接觸氧化池,處理主要過程為:廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機,轉(zhuǎn)鼓過濾機對SS的去除率達10%以上,隨著麥殼類有機物
    的去除,廢水中的有機物濃度也有所降低。上流式厭氧污泥床能耗低、運行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好,有效地降低了好氧生化單元的處理負(fù)荷和運行能耗(因為好氧處理單元的能耗直接和處理負(fù)荷成正比)。好氧生物接觸氧化池對廢水中SS和COD 均有較高的去除率,這是因為廢水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機物。該工藝處理效果好、操作簡單、穩(wěn)定性高。上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池相串聯(lián)的啤酒廢水處理工藝具有處理效率高、運行穩(wěn)定、能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動等特點。整個工藝對COD的去除率達96.6%,對懸浮物的去除率達97.3%～98%,該工藝非常在啤酒廢水處理中廣泛應(yīng)用。
    工藝流程
    1、預(yù)處理階段
    一般預(yù)處理系統(tǒng)包括粗格柵、細格柵或水力篩、沉砂池、調(diào)節(jié)(酸化)池、營養(yǎng)鹽和pH調(diào)控系統(tǒng)。格柵和沉砂池的目的是去除粗大固體物和無機的可沉固體，這對對于保護各種類型厭氧反應(yīng)器的布水管免于堵塞是必需的。當(dāng)污水中含有砂礫時，例如以薯干為原料的釀酒廢水，怎么強調(diào)去除砂礫的重要性也不過分。不可生物降解的固體，在厭氧反應(yīng)器內(nèi)積累會占據(jù)大量的池容，反應(yīng)器池容的不斷減少終將導(dǎo)致系統(tǒng)完全失效。
    由于厭氧反應(yīng)對水質(zhì)、水量和沖擊負(fù)荷較為敏感，所以對于工業(yè)廢水適當(dāng)尺寸的調(diào)節(jié)池，對水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)是厭氧反應(yīng)穩(wěn)定運行的保證。調(diào)節(jié)池的作用是均質(zhì)和均量，一般還可考慮兼有沉淀、混合、加藥、中和和預(yù)酸化等功能。在調(diào)節(jié)池中設(shè)有沉淀池時，容積需扣除沉淀區(qū)的體積;根據(jù)顆粒化和pH調(diào)節(jié)的要求，當(dāng)廢水堿度和營養(yǎng)鹽不夠需要補充堿度和營養(yǎng)鹽(N、P)等;可采用計量泵自動投加酸、堿和藥劑，通過調(diào)節(jié)池水力或機械攪拌達中和作用。
    同時，酸化池或兩相系統(tǒng)是去除和改變，對厭氧過程有抑制作用的物質(zhì)、改善生物反應(yīng)條件和可生化性也是厭氧預(yù)處理的主要手段，也是厭氧預(yù)處理的目的之一。僅考慮溶解性廢水時，一般不需考慮酸化作用。對于復(fù)雜廢水，可在調(diào)節(jié)池中取得一定程度的酸化，但是完全的酸化是沒有必要的，甚至是有害處的。因為達到完全酸化后，污水pH會下降，需采用投藥調(diào)整pH值。另外有證據(jù)表明完全酸化對UASB反應(yīng)器的顆粒過程有不利的影響。之后混合的廢水經(jīng)過泵的作用至UASB反應(yīng)器
    2、UASB反應(yīng)器階段
    升流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器(下簡稱UASB反應(yīng)器)是荷蘭學(xué)者Lettinga等人在20世紀(jì)70年代初開發(fā)的。當(dāng)時他們在研究用升流式厭氧濾池處理土豆加工和甲醇廢水時注意到大部分的凈化作用和積累的大部分厭氧微生物均在濾池的下部。于是便在濾池底部設(shè)置了一個不裝填料的空間來積累更多的厭氧微生物量，后來干脆取消了池內(nèi)的全部填料，并在池子的上部設(shè)置了一個氣、液、固三相分離器，一個結(jié)構(gòu)簡單，處理效能很高的新型厭氧反應(yīng)器就誕生了。
    UASB反應(yīng)器主體部分由反應(yīng)區(qū)和氣、液、固三相分離區(qū)兩部分組成。在反應(yīng)區(qū)下部，是由沉淀性能良好的污泥(顆粒污泥或絮狀污泥)形成的厭氧污泥床。UASB在運行過程中，廢水從反應(yīng)器的底部進入反應(yīng)器后，由于水的向上流動和產(chǎn)生的大量氣體上升形成了良好的自然攪拌作用，并使一部分污泥在反應(yīng)區(qū)的污泥床上方形成相對稀薄的污泥懸浮層。懸浮液進入分離區(qū)后，氣體首先進入積氣室被分離，含有懸浮液的廢水進入分離區(qū)的沉降室，由于氣體己被分離，在沉降室擾動很小，污泥在此沉降，由斜面返回反應(yīng)區(qū)。
    經(jīng)過一段時間的厭氧反應(yīng)后，異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸，使大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物，當(dāng)這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進入好氧池進行好氧處理時，提高污水的可生化性，提高氧的效率;在缺氧段異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+)，處理過的上清液直接進入A/O工藝的好氧階段進行處理。
    3 A/O反應(yīng)與氣浮階段
    西安漢斯啤酒廠廢水處理的工藝在A/O反應(yīng)階段，主要發(fā)生的是好氧生物處理，即主要發(fā)生在自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為HO3-，通過回流控制返回至A池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán)，實現(xiàn)污水無害化處理。從A/O階段出來的水進去氣浮池，將事先用溶氣罐處理過的容氣水通入氣浮池，通過氣浮法進一步去除水中的SS。
    主要原理與流程為：粘附氣泡的絮粒在水中上浮時，在宏觀上將受到重力G浮力F等外力的影響。帶氣絮粒上浮時的速度由牛頓第二定律可導(dǎo)出，上浮速度取決于水和帶氣絮粒的密度差，帶氣絮粒的直徑(或特征直徑)以及水的溫度、流態(tài)。如果帶帶氣絮粒中氣泡所占比例越大則帶氣絮粒的密度就越小;而其特征直徑則相應(yīng)增大，兩者的這種變化可使上浮速度大大提高。
    然而實際水流中;帶氣絮粒大小不一，而引起的阻力也不斷變化，同時在氣浮中外力還發(fā)生變化，從而氣泡形成體和上浮速度也在不斷變化。具體上浮速度可按照實驗測定。 根據(jù)測定的上浮速度值可以確定氣浮的表面負(fù)荷。而上浮速度的確定須根據(jù)出水的要求確定。
    如前所述，氣浮處理法對水中污染物的主要分離對象，大體有兩種類型即混凝反應(yīng)的絮凝體和顆粒單體。氣浮過程中氣泡對混凝絮體和顆粒單體的結(jié)合可以有三種方式，即氣泡頂托，氣泡裹攜和氣粒吸附。顯然，它們之間的裹攜和粘附力的
    強弱，即氣、粒(包括絮廢體)結(jié)合的牢固程度與否，不僅與顆粒、絮凝體的形狀有關(guān)，更重要的受水、氣、粒三相界面性質(zhì)的影響。水中活性劑的含量，水中的硬度，懸浮物的濃度，都和氣泡的粘浮強度有著密切的聯(lián)系。氣浮運行的好壞和此有根本的關(guān)聯(lián)。在實際應(yīng)用中質(zhì)須調(diào)整水質(zhì)。
    出水經(jīng)過加藥后進入二沉池，二沉池上清液直接外排或者用于回用，污泥進入污泥濃縮池，濃縮后的污泥排入污泥干化場處理，上清液回流至集水井。
    4. 實習(xí)感想
    青啤西安漢斯啤酒有限公司廢水治理站,承擔(dān)著廠區(qū)啤酒生產(chǎn)廢水及家屬區(qū)的生活污水的處理任務(wù),并供應(yīng)回用中水及深度處理水. 采用A/O工藝,其工藝流程為粗格柵--集水池--細格珊--平流式沉砂池--調(diào)節(jié)池--UASB(厭氧池)--好氧池--氣浮池--清水池--砂濾罐--中水池--外排及回用。通過這次的現(xiàn)場實習(xí)，使我們對于目前工業(yè)廢水的處理有了更加深刻的認(rèn)識，也是我們對于課本上的知識有了更加透徹更加生動的理解。
    后，感謝兩位帶隊老師的辛勤付出。