一种啤酒生产污水再生回用工艺技术 本发明属于环境保护领域，涉及工业污水处理和再生回用技术。
水是一切生物体生存环境的要素之一，它是生物圈维持发展的命脉，随着人口和社会生产的发展，水的需求量急剧增加，而由于人类社会经济活动对自然和环境影响的加剧，致使环境污染越来越严重，可利用的淡水日益减少，科学家已向世界发出警告，水作为一种资源，也将出现危急局面。我国的淡水储存量居世界第六位，而人均地面水占有量只占世界人均量的1/4，居世界第88位，近年来随着工农业的迅速发展，特别是乡镇小工业的大量上马，使废水排放量急剧增加，解决水环境问题已到了刻不容缓的地步。
啤酒生产污水排放量较大，每生产1吨啤酒约产生废水12-15立方米，全国一年生产啤酒约2000万/吨，将产生约3亿立方米污水，随着水源短缺现象的日益突出，水价不断上涨，迫使啤酒行开始考虑污水资源化问题。
啤酒生产污水主要来自于大麦、大米洗涤、浸泡、糖化、发酵酿造、包装、洗涤工序，该废水为中浓度有机废水，呈微酸性，PH为6.5左右，SS含量为650mg/L左右，BOD5一般在1200mg/l左右，COD一般在2000mg/L左右。如果直接排入江河将会造成严重污染致使有机物质腐败发臭，鱼虾绝迹，整个水生态系统遭到破坏。近年来，国内对啤酒厂生产污水的治理已开始重视，较大型的啤酒厂均已建立了污水治理系统，其工艺一般采用生化处理和物化处理相结合或以生化处理为主的方式，一般包括化学混凝、沉淀，厌氧发酵、曝气处理等工序，使污水达到国家排放标准，即：COD＜200mg/L，BOD5＜60mg/L，SS＜200mg/L。但经过上述处理的污水只能排入江河，尚不能进一步利用。如何将上述污水进一步处理并回收利用，对国内啤酒行业是一个新课题，目前还没有成熟的处理回用工艺技术，更没有使用先例。国外啤酒大厂建立了若干污水再生回用工程，但其一般投资规模庞大，工艺繁杂，我国啤酒厂家生产规模偏小，直接移植该项技术，经济上难以承受。国外文献中曾报道过采用过滤和活性碳吸附的方式，进行啤酒污水再生回用的方案，但按此方案实践的结果表明，以我国啤酒行业排放的污水为原水进行上述处理后所回收的水质仍不够理想，即使在最佳操作条件下，其COD仍大于30mg/l，BOD5仍大于10mg/L，SS仍大于10mg/L。
本发明的目的在于提供一条适用于我国啤酒厂现状的污水再生回用工艺技术，并要求回用水水质，不仅可作为一般冷却水使用而可进一步达到或接近国家饮用水标准，即浊度＜10，COD＜30mg/L，BOD5＜10mg/L，SS＜10mg/L，NH3-N＜10mg/L，细菌总数＜100个/mL，大肠杆菌数＜3个/mL。
本发明所述啤酒污水回用工艺技术是以啤酒厂经过厌氧和好氧生化处理后的达到排放标准(GB8978-88)的污水为原水，先后经过化学混凝、一级过滤器、二级过滤器，一级生物活性碳塔，二级生物活性碳塔，超滤器、消毒等工序连续处理后回收利用。并以浊度为主要工艺控制参数，确保回用水水质达到预期要求。
本发明所述的工艺中地化学混凝工序可选用复合碱式氯化铝或其他化学混凝剂，其设备和操作采用常规技术。
本发明所述工艺中的一、二级过滤器系选用0.1-0.5mm的石英砂和无烟煤为填料层的柱形结构的过滤装置。
本发明所述的工艺中的一、二级生物活性碳塔是内部充填颗粒状活性碳的柱状塔，为了提高其处理效果和延长使用寿命需要在运行时不断加入新鲜空气，使经过生物处理后的出水中的微生物在继续供氧的条件下在颗粒状活性碳表面生成微生物膜。由于该微生物膜的存在，既发挥了活性碳和微生物的吸附、降解作用，又可使吸附在活性碳中的有机物被微生物降解掉，使活性碳不断的得以再生，从而大大延长了活性碳的使用周期，一般延长一至三倍，同时也提高了吸附效果。
本发明所述工艺中的超滤设备是一种利用二醋酸纤维素管状膜组成的微孔膜过滤设备，可使水中几十μ至二百μ间的粒子被该膜截留，从而使水得到深度过滤。
本发明所述工艺中的消毒剂一般选用二氯异氰尿酸钠，其使用方式和用量按常规消毒程序进行。
本发明所述工艺的另一特征是以各处理装置进出水的浊度去除率作为主要工艺控制参数。本发明人在多次实践基础上发现，在本工艺所设计的处理方案中，各处理装置进出口水质的浊度与COD之间，存在着明显的线性关系，而COD和BOD之间亦存在着一定的相关性，众所周知，测试COD、BOD比较繁琐，费时较长，对于控制连续处理操作十分不便，本发明人根据浊度和COD的关系的实测数据，建立了出水浊度与COD快速计算表，从而确定了以浊度为控制参数，及时调整流速和停留时间等工艺参数，并确定自动反冲周期的操作方式。使用浊度进行工艺控制方便，直观、快速、及时，并能确保回收水的质量要求。
表一为出水浊度与COD测试数据对照表。
本发明所述工艺技术，操作简便，投资省适宜于我国啤酒生产规模要求，回用水质可达到或接近国家饮水标准，可用于多种方面，是一种适合我国国情的啤酒污水回用工艺技术。
实施例1：处理水量为2立方米/h装置
一、二级过滤直径400×3100mm，内装直径0.1-0.5mm石英砂。
二、二级生物活性碳塔，直径700×2500mm，内装颗粒活性碳200Kg。
其余设备按常规技术备案
表二 表三为应用该装置处理水质结果实例
表一 出水浊度与COD测试数据对照表 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l 0.1 0.4 1.6 5.2 3.1 8.4 4.6 14.2 6.1 18.2 7.6 23.2 0.2 0.8 1.7 5.4 3.2 9.0 4.7 14.4 6.2 18.4 7.7 23.4 0.3 1.0 1.8 5.6 3.3 9.4 4.8 14.6 6.3 18.6 7.8 23.6 0.4 1.2 1.9 5.8 3.4 9.8 4.9 14.8 6.4 18.8 7.9 23.8 0.5 1.5 2.0 6.0 3.5 10.0 5.0 15.0 6.5 19.0 8.0 24.0 0.6 2.0 2.1 6.2 3.6 10.5 5.1 15.2 6.6 19.2 8.1 24.2 0.7 2.4 2.2 6.4 3.7 11.0 5.2 15.4 6.7 19.4 8.2 24.4 0.8 2.6 2.3 6.6 3.8 11.4 5.3 15.6 6.8 19.6 8.3 24.6 0.9 2.8 2.4 6.8 3.9 11.8 5.4 15.8 6.9 19.8 8.4 24.8 1.0 3.0 2.5 7.0 4.0 12.0 5.5 16.0 7.0 21.0 8.5 25.0 1.1 3.5 2.6 7.2 4.1 12.5 5.6 16.5 7.1 21.2 8.6 25.5 1.2 4.0 2.7 7.4 4.2 13.0 5.7 17.0 7.2 21.4 8.7 26.0 1.3 4.6 2.8 7.6 4.3 13.4 5.8 17.4 7.3 21.6 8.8 26.4 1.4 4.8 2.9 7.8 4.4 13.8 5.9 17.8 7.4 21.8 8.9 26.8 1.5 5.0 3.0 8.0 4.5 14.0 6.0 18.0 7.5 23.0 9.0 27.0
续表一 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l 9.1 27.2 10.6 31.5 12.1 36.2 13.6 40.2 15.1 45.2 16.6 50.2 9.2 27.4 10.7 32.0 12.2 36.4 13.7 40.4 15.2 45.4 16.7 50.4 9.3 27.6 10.8 32.4 12.3 36.6 13.8 40.6 15.3 45.6 16.8 50.6 9.4 27.8 10.9 32.8 12.4 36.8 13.9 40.8 15.4 45.8 16.9 50.8 9.5 28.0 11.0 33.0 12.5 37.0 14.0 42.0 15.5 46.0 17.0 51.0 9.6 28.2 11.1 33.2 12.6 37.2 14.1 42.2 15.6 46.5 17.1 51.2 9.7 28.4 11.2 33.4 12.7 37.4 14.2 42.3 15.7 47.0 17.2 51.4 9.8 28.6 11.3 33.6 12.8 37.6 14.3 42.4 15.8 47.4 17.3 51.6 9.9 28.8 11.4 33.8 12.9 37.8 14.4 42.6 15.9 47.8 17.4 51.8 10.0 30.0 11.5 35.0 13.0 38.0 14.5 43.0 16.0 48.0 17.5 52.0 10.1 30.2 11.6 35.2 13.1 38.5 14.6 43.5 16.1 48.5 17.6 52.5 10.2 30.4 11.7 35.4 13.2 39.0 14.7 44.0 16.2 49.0 17.7 53.0 10.3 30.6 11.8 35.6 13.3 39.4 14.8 44.6 16.3 49.4 17.8 53.4 10.4 30.8 11.9 35.8 13.4 39.8 14.9 44.8 16.4 49.8 17.9 53.8 10.5 31.0 12.0 36.0 13.5 40.0 15.0 45.0 16.5 50.0 18.0 54.0
续表一 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l 浊度 ppm COD mg/l浊度ppm COD mg/l 18.1 54.2 19.6 58.4 21.1 62.5 22.6 67.2 24.1 70.2 18.2 54.4 19.7 58.8 21.2 63.0 22.7 67.4 24.2 70.4 18.3 54.6 19.8 59.5 21.3 63.4 22.8 67.6 24.3 70.6 18.4 54.8 19.9 60.0 21.4 63.8 22.9 67.8 24.4 70.8 18.5 55.0 20.2 60.1 21.5 64.0 23.0 68.0 24.5 71.0 18.6 55.5 20.1 60.2 21.6 64.2 23.1 68.2 24.6 71.2 18.7 56.0 20.2 60.4 21.7 64.4 23.2 68.4 24.7 71.4 18.8 56.4 20.3 60.6 21.8 64.6 23.3 68.6 24.8 71.6 18.9 56.8 20.4 60.0 21.9 64.8 23.4 68.8 24.9 71.8 19.0 57.0 20.5 61.0 22.0 65.0 23.5 69.0 25.0 72.0 19.1 57.2 20.6 61.2 22.1 65.5 23.6 69.2 19.2 57.4 20.7 61.4 22.2 66.0 23.7 69.4 19.3 57.6 20.8 61.6 22.3 66.4 23.8 69.6 19.4 57.8 20.9 61.8 22.4 66.8 23.9 69.8 19.5 58.0 21.0 62.0 22.5 6 7.0 24.0 70.0
表二 处理后水质结果对照表 项 结果 目处理后水质含 量 饮 用 水 标 准苏联饮用水标准 PH 7.46 6.5-8.5 6.5-8.5 浊度 1.15 ＜5 臭、味 无异味 无异味 无异味 总硬度(mg/l) 4.73 250 50 COD(mg/l) 26.0 30 BOD(mg/l) 4.3 6 SS 未检出 Cu Zn Ni Co S F Cd Se Pb Cr Hg 未检出 微量 微量
表三 进出水主要污染物质去除效果指 标处理前处理后去除率％PH 7.63 7.2SSmg/l 63 1.5 97.6CODmg/l 173 20.2 88.3BOD5mg/l 98 6.5 93.4浊度 31 2 93.5
实施例2 处理水量1440立方米/天装置
一、二级过滤装置：φ4×6m，内装φ0.5mm，石英砂、无烟煤层厚2.5m，流速10m3/h，出水浊度＜50ppm，COD＜150mg/l。
一、二级活性碳装置，直径4×6m，内装颗粒状活性碳17吨，出水浊度＜7ppm，COD＜30mg/l。
表4 1440立方米/天污水回用工程技术指标 项水 目 别浊度 PH COD mg/lBODmg/l SS mg/l NH3-N mg/l细菌总数个/mg大肠杆菌数个/mg进水 ＜100 6.5-7.5 ＜150＜60 200 60终端出水 ＜10 6.5-7.5 ＜30＜10 ＜10 ＜10＜100 ＜3
设备工程总投资约100万元，年回收水价，(按每吨水0.70元计)约33万元，年减少缴纳排污费约1.4万元，每年减少环境污染负荷以COD计为32364Kg。