淺談啤酒廢水處理工藝

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淺談啤酒廢水處理工藝:組合工藝在啤酒廢水處理工程中的應用

摘要:介紹UBF-CASS處理啤酒廢水的工藝流程、主要設計參數、運行效果、經濟參數、相關經驗。運行結果表明，該工藝出水水質達到《啤酒工業污染物排放標準》中的表1標準。該工藝具有適應性強、啟動快、運行穩定、產泥量少、處理效果好等優點。

關鍵詞:啤酒廢水;UBFCASS;組合工藝;啤酒廢水

大多采用厭氧—好氧聯合生化降解工藝來處理。目前比較常見的厭氧工藝為UASB，該工藝可以承受比較高的負荷，但初次啟動難度大，費時費力。大多數啤酒廠一般都在氣溫較低的初春開始生產，使UASB的啟動時間更長。本文結合河北某啤酒有限公司啤酒廢水處理工程實例，討論采用厭氧復合床（UBF）反應器對啤酒廢水進行厭氧處理，經過多年的實際運行證明，UBF反應器初次啟動速度快，運行穩定性強。厭氧出水再經SBR改良型工藝周期循環活性污泥法（CASS）處理，出水水質相當穩定。CASS是在SBR的進水端增加了1個生物選擇器，實現了連續進水（沉淀期、排水期仍可連續進水），間歇排水。CASS工藝集反應、沉淀、排水于一體，還具有一定的脫氮除磷效果。經UBF-CASS組合工藝處理后出水能夠穩定達到《啤酒工業污染物排放標準》（JB19821—2005）中的表1標準。

1廢水來源及水量水質

該公司啤酒年產3萬t，位于河北省北部靠近渤海灣，春季溫度較低，厭氧啟動較為困難。其廢水主要包括浸麥廢水、糖化廢水、廢酵母液、洗滌廢水等。廢水主要含可生物降解的有機物及一定量的SS，有機成分主要包括糖、可溶性淀粉、蛋白質等有機物，可生化性比較好。廢水處理站設計水量3000m3/d，CODcr為2000mg/L，BOD5為1000mg/L，SS為800mg/L，pH為6～8。處理后的水質達到《啤酒工業污染物排放標準》（JB19821—2005）中的表1標準要求，即CODcr≤80mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤70mg/L，氨氮≤15mg/L，TP≤3mg/L，pH值為6～9。

2處理工藝及構筑物

2.1工藝流程

廢水首先經格柵、預沉池進行物化預處理。然后進入酸化調節池，均質均量，同時發生一定程度的水解酸化作用以減輕后續處理負荷。經以上初步處理后，得到穩定的進水水質水量，連續進入UBF反應器厭氧處理，出水自流進入CASS反應池進行好氧處理。CASS部分污泥回流至水解酸化池處理。污泥濃縮池上清液、壓濾機濾液返回酸化調節池再次進入處理程序。干泥外運做農肥。具體工藝流程見圖1。

2.2主要處理構筑物

（1）預沉池。廢水中含有硅藻土等易沉雜質，須經沉淀去除。設預沉池1座（12.8m×8.8m×3.0m），分2格，交替運行，鋼混結構。（2）酸化調節池。生產過程中，各車間廢水間歇排放，各股廢水水質水量均變化較大。該池在調節水質水量的同時，還能對廢水進行水解酸化預處理，減輕后續設施工作壓力，同時能夠對好氧污泥進行減量化處理。鋼混地下結構（30.7m×11.7m×3.5m），HRT為10h。內設潛污泵2臺，1用1備，另設空氣攪拌裝置1套。（3）UBF反應器。2座，鋼制結構（10.0m×8.5m）。設計參數：常溫運行，HRT為10.5h，容積負荷為4.0kgCOD/m3?d。采用大阻力布水系統，內掛軟性填料。為保證池內厭氧狀態，并防止臭氣散逸，在UBF反應器上方采用集氣裝置密封，出氣管設水封堿洗除臭裝置。（4）CASS池。矩形CASS反應池1座4格，鋼混地上結構（29.4m×（7.4m×4格）×5.0m）。設計參數：污泥濃度3kgMLSS/m3，BOD污泥負荷0.15kg/kg.d，運行周期12h。采用微孔曝氣方式，供氣量為40m3/min。

3調試與運行效果

培菌工作：UBF反應器及CASS池接種菌種取自本地城市污水處理廠剩余污泥。當時當地氣溫較低，但因廢水水溫在25～30℃范圍內，故無需對進入UBF反應器的廢水增溫。UBF調試初期采用間歇式進水，1個月后改為連續進水，容積負荷逐步提高到2.5kgCOD/m3.d，2個月后達到設計負荷，調試期間不定期地向UBF反應器投加適量的營養鹽。CASS采用悶曝法進行調試，反應池接種污泥與廢水混合稀釋后，連續小氣量悶曝1周后，每天進水2次，每次停止曝氣后沉淀2h，排出部分上清液。厭氧系統經過3個多月的運行調試后進入穩定運行階段，好氧系統經過1個多月就達到穩定。經當地監測站監測，該系統出水水質為：CODcr55～70mg/L，BOD512～16mg/L，SS25～55mg/L，氨氮6～8mg/L，TP1.5～2mg/L，PH值為6～9，可達《啤酒工業污染物排放標準》中的表1標準，并通過當地環保局驗收。

4主要經濟技術指標

廢水處理站廢水處理站裝機容量為135kW，日均運行功率為60kW/h，t水電耗為0.48kW/h，電費以0.6元/（kW?h）計，則電耗約為0.29元/m3。工作人員6人，工資以3000元/人?月計，則人工費為0.18元/m3，另計維修費等約0.23元/m3，廢水直接處理費用約為0.7元/m3。5經驗與討論（1）UBF反應器為系統的穩定低耗運行提供保證，啟動時間短，處理效果好，特別適合中小型啤酒廠低溫快速啟動生產的要求。（2）UBF反應器中設有填料層，生物膜在填料上附著，可以有效攔截污泥，防止了污泥流失現象，使厭氧處理效果穩定。（3）CASS作為后續好氧處理工藝，兼具SBR優點，可根據進水水質調整時間和排水比，操作靈活簡便，省去了沉淀池及污泥回流設備，進一步簡化了管理，降低了工程投資，在實際應用中具有明顯優勢。（4）CASS生物選擇器能選擇培育絮凝性細菌，使活性污泥在生物選擇器中經歷一個高負荷的吸附階段，隨后在主反應區進行較低負荷的基質降解階段，能很好完成基質降解的全過程和污泥再生。（5）CASS池剩余污泥回流入酸化調節池進行減量消化處理，力求做到少污泥或無污泥，運行結果表明系統排放剩余污泥量很少。

作者:國洋 劉善培 單位:荊門市環境保護監測站 荊楚理工學院

淺談啤酒廢水處理工藝:啤酒廢水處理工藝

摘要：我國是啤酒生產大國，啤酒廢水已成為較高有機物污染大戶，因此，對啤酒廢水進行處理達標后排放已顯得十分重要。介紹了5種較成熟的啤酒廢水處理工藝(流程)方案，簡述了各自的特點和優缺點，并對5種工藝方案進行了初步分析。

關鍵詞：啤酒廢水生化 水解酸化接觸氧化 厭氧內循環

概述

80年代以來，我國啤酒工業得到迅速發展，到目前我國啤酒生產廠已有800多家，據1996年統計我國啤酒產量達1 650萬t，既成為世界啤酒生產大國，又成為較高濃度有機物污染大戶，啤酒廢水的排放和對環境的污染已成為突出問題，引起了各有關部門的重視。

啤酒廢水的主要成分和來源是：制麥、糖化、果膠、發酵(殘渣)、蛋白化合物，包裝車間等有機物和少量無機鹽類。其水質及變幅范圍一般為：pH=5.5～7.0(顯微酸性)，水溫為20～25℃，CODCr=1200～2300mg/L, BOD5=700～1400mg/L, SS=300～600mg/L, TN=30～70mg/L。水量為每生產1t啤酒廢水排放量為10～20m3,平均約15m3，目前全國啤酒廢水年排放量在2.5億m3以上。

“七五”以來，我國對啤酒廢水的處理工藝和技術進行了大量的研究和探索，特別是輕工業系統的設計院和科研單位，對啤酒廢水的處理進行了各方面的試驗、研究和實踐，取得了行之有效的成功經驗，逐漸形成了以生化為主、生化與物化相結合的處理工藝。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜?法、厭氧?與好氧相結合法、水解酸化與SBR相組合等各種處理工藝。這些處理方法與工藝各有其特點和不足之處，但各自都有較為成功的經驗。目前還有不少新的處理方法和工藝優化組合正在試驗和研究，有的已取得了理想的成效，不久將應用于實踐中。

啤酒廢水的主要特點之一是BOD5/CODCr值高，一般在50%及以上，非常有利于生化處理，同時生化處理與普通物化法、化學法相比較：一是處理工藝比較成熟；二是處理效率高，CODCr、BOD5去除率高，一般可達80%～90%以上；三是處理成本低(運行費用省)。因此生物處理在啤酒廢水處理中，得到了充分重視和廣泛采用。現把目前啤酒廢水處理中相對比較成熟的生物處理工藝，進行一些闡述和比較。

1 處理工藝

該處理工藝是輕工部設計院為代表的推薦采用方案，河南開封啤酒廠、青島湖島啤酒廠、廈門冷凍廠啤酒廠等均采用此處理工藝流程，處理后均達標排放。細格柵起初步的固液分離作用，故不設初沉池；酸化池中設填料，為細菌提供呈立體狀的生物床，把水中的顆粒物質和膠體物質截留和吸附，同時在水解細菌作用下，將不溶解性有機物水解為溶解性物質，在產酸菌協同作用下，將大分子物質、難于生物降解的物質轉化為易于生物降解的小分子物質。物化法中選用加藥反應氣浮池的理由主要為三點：一是懸浮物等去除率高，普通沉淀池去除率僅為30%左右，豎流式沉淀池為40%～50%，而氣浮可達80%～90%；二是氣浮污泥含水率為97%～98%，氣浮排渣可直接進行脫水處理，而其它沉淀池的污泥含水率達99%以上；三是氣浮池氣浮水力停留時間短，約30min左右，而其它沉淀池的水力停留時間1.5～2h,故氣浮池體積小，減少占地面積。但氣浮處理需要增設一套空壓機、壓力溶氣罐、回流水泵等組成的輔助系統(圖1中未繪出)，操作管理相對較復雜。

微生物所需要的營養，主要為碳水化合物、氮化合物、水、無機鹽類(氮和磷)及維生素。通常要求BOD∶N∶P=15∶5∶1,為滿足此要求，故在接觸氧化池前投加氨氮。

1.2 處理工藝方案2

處理工藝方案2與處理工藝方案1在主體處理系統上基本上是相同的，都是水解酸化、接觸氧化和氣浮池，主要不同點：一是高濃度廢水先采用UASB(上流式厭氧污泥床)預處理后再進入低濃度廢水調節池，進行主體處理系統；二是主體處理系統調節池前增設了沉砂池和分離機(高濃度廢水預處理系統中調節池前也增設了沉砂池和分離機)。

該工藝用在山東省三孔啤酒有限公司廢水處理中，高濃度有機廢水水量水質為:Q1 = 500 m3/d; CODCr:5000mg/L; BOD5:2500mg/L; SS:3000mg/L。低濃度有機廢水：Q2=3500m3/d; CODCr:500mg/L; BOD5: 250mg/L; SS:500mg/L。Q=Q1+Q2=4000m3/d。

設計按當時的GB8978—88現有企業欄標準，即：CODCr≤150mg/L; BOD5≤60mg/L; SS≤100mg/L;pH=6～9。

UASB進出水水質和混合水經主體處理系統的進出水水質見表1和表2?？梢娞幚砗蟮某鏊|好于設計采用的標準值，全部達標排放。

表1UASB進出水水質

表2混合水經主體處理進出水水質

把高濃度有機廢水先單獨進行預處理，反映了兩個主要特點：一是采用厭氧生物處理中的UASB反應器，它具有截留污泥量大，顆?；潭群?，處理高濃度有機廢水能力強等特點。該反應器采用中溫發酵，內部具有熱交換裝置，結構較緊湊，溫度、堿度、負荷等由微機控制；二是高濃度廢水集中進行厭氧處理，產生沼氣量大，可以集中使用。該反應器設計容積負荷為6.0kg/(m3·d),去除lkgCOD產生VSS0.082kg,產生沼氣0.52m3,則1天可產生1000多m3沼氣。

1.3 處理工藝方案3

IC(厭氧內循環)反應器根據UASB的原理，80年代中由荷蘭帕克(PAQUES)公司開發成功。它由混合區、污泥膨脹床、精處理區和循環系統四個部分組成。它與其它厭氧處理工藝相比有以下特點：

(1)因反應器為立式結構，高度為16～25m,故占地面積小，同時沼氣收集也方便。

(2)有機負荷高，水力停留時間短，它與其它厭氧處理工藝的有機負荷和水力停留時間比較見表3。

表3各種厭氧處理工藝的有機負荷與水力停留時間

(3)剩余污泥少，約為進水COD的1%，且容易脫水。

(4)靠沼氣的提升產生循環，不需要外部動力進行攪拌混合和使污泥回流，節省動力消耗。

(5)因生物降解后的出水為堿性，當進水酸度較高時，可通過出水的回流使進水中和，減少藥劑使用量。

(6)耐沖擊負荷性能強，處理效率高，COD去除率為75%～80%,BOD去除率為80%～85%。

(7)生物氣純度高(CH4為70%～80%，CO2為20%～30%，其它有機物為1%～5%)，可作燃料加以利用。

CIRCOX(封閉式空氣提升好氧)反應器為雙層立式筒體(外層為下降筒體，內層為上升筒體)，水由底部進入反應器，與壓縮空氣一起從內層筒體(也稱上升管)向上流，使進水與微生物充分接觸，微生物粘附在載體(細砂類物質)表面，形成生物膜，使活性污泥有良好的沉降性能，不易被出水帶離反應器而在系統內循環，筒體的上部做成“帽狀”(直徑放大約1/3左右)，氣、水和污泥的混合液進入反應器上部“帽狀”的三相分離區分離；氣體從上面離開反應器，澄清水從出水口流出，污泥經過沉降區返回到反應器底部。

CIRCOX反應器與其它好氧處理工藝相比，有以下特點：

(1)高度與直徑比大，故占地面積小。

(2)有機負荷與微生物濃度高，有機負荷為4～10kgCOD/(m3·d),微生物濃度15～30 kgVSS / m3。

(3)水力停留時間短，一般為0.5～4h。

(4)剩余污泥少，小于進水COD的5%；污泥回流在同一反應器內完成，不需要外加動力。

(5)因該反應器為封閉系統，可以容易地控制污水中易揮發物質，可根據需要設置生物過濾器或活性炭過濾器處理廢氣。

(6)因反應器內液體的流速很高，約為50m／h，載體通過相互碰撞摩擦而自動脫膜，不需要另設脫膜裝置；同時污水中的懸浮物很容易從反應器內沖出，允許進水懸浮物的濃度較高，不需設預沉池。

(7)因活性污泥在反應器內循環，泥齡很高，污泥中可產生一些生長速度很慢的硝化細菌等，故CIRCOX反應器適合于處理含氮化合物及其它難降解的化合物。

IC反應器應用于高濃度有機廢水處理，CIRCOX適用于低濃度的啤酒生產廢水和城市污水處理，兩者串連起來是優化的組合，體現了占地面積小，無臭氣排放，污泥量少和處理效率高的優點。1995年上海富仕達釀酒公司引進了帕克公司的專利技術處理啤酒生產廢水(工藝流程如圖3所示)，已建成投產，處理能力4800m3/d，進、出水水質見表4。

表4上海富仕達公司啤酒廢水處理站進出水水質

圖3中，旋轉濾網的出水管上設溫度和pH在線測定儀表，當溫度和pH的測定值滿足控制要求時，廢水就進入緩沖槽，否則排至應急槽，再用泵提升到旋轉濾網進水管內。緩沖槽內設淹沒式攪拌機，使廢水均質并防止沉淀。設預酸化槽的目的為：一是使有機物部分降解為揮發性脂肪酸；二是調節營養比例；三是調節pH值。

1.4 處理工藝方案4

該工藝以水解酸化-SBR為主體。水解酸化池內設填料(球形填料)，水力停留時間為4h左右(利用厭氧過程的前階段)，COD去除率30%～40%，pH值4.8～5.2。SBR反應池內反應時間約為6h左右，水溫20～25℃，污泥濃度4 000mg/L左右，出水水質達到原GB8978—88一級排放標準，COD總去除率>92%，BOD總去除率>98%。

SBR處理工藝的特點是集生物降解和終沉排水等功能于一體，與傳統的連續式活性污泥法(CFS)相比，可省去沉淀池和污泥回流設施，具有運行穩定，凈化效率高，耐沖擊負荷，避免污泥膨脹，便于操作管理等特點。

1.5 處理工藝方案5(見圖5)

圖5CASS反應池為主體處理工藝

CASS與CAST相似，是一種循環式活性污泥法，CASS反應池的運行一般包括三個階段：進水、曝氣、回流階段；沉淀階段；潷水、排泥階段。周期為4～12h，根據需要設定。CASS反應池一般用隔墻分隔成三個區：生物選擇區、預反應區、主反應區。生物選擇區內不進行曝氣，類似于SBR法中的限制性曝氣階段。在該區內，回流污泥中的微生物大量吸附廢水中的有機物，能較迅速有效地降低廢水中有機物濃度；預反應區采取半限制性曝氣，溶解氧保持在0.5mg／L左右，使該區存在著反硝化進程的可能；主反應區進行強制鼓風曝氣，使有機物及氨氮得到生化與硝化。

該處理工藝用于安徽某啤酒廢水處理中，CASS反應池運行周期8h，其中進水、曝氣、回流時間6h，進水、沉淀時間1h，潷水、排泥時間1h。處理水量3500m3／d，進水水質為：CODCr: 800～1 500mg／L； BOD5:400～800mg／L； SS300～600mg/L。根據測試，處理后的出水：CODCr: 63～120mg／L; BOD5:41～58mg/L; pH:6.7～8.3。當然還有其它處理工藝，如單獨采用好氧法和單獨采用厭氧法(包括UASB反應器)等，但并不具有代表性，故不作詳述和介紹。

2 處理工藝淺析

就上述介紹的具有一定代表性的啤酒廢水處理工藝談些粗略看法和分析。

(1)根據啤酒廢水BOD5／CODCr大的特點，上述5個處理工藝方案的共同點，均以生物處理為主體，而且基本上均以前級為厭氧(水解酸化為主)，后級為好氧處理，所不同的為：一是后級好氧生化處理分為生物接觸氧化法(生物膜法)和活性污泥法(微生物呈懸浮狀態)；是在厭氧和好氧生物處理中，又分為成熟的傳統方法(工藝1、2、4)和較新技術應用的方法(如工藝2中預處理用UASB，工藝3中IC和CIRCOX及工藝5中的CASS法)。但有一個共同點是可以肯定的：啤酒廢水(混合水)采用厭氧(水解酸化)生物處理與好氧生物處理相結合(為主體)的處理工藝是成熟、可靠的工藝，是可以接受和被采用的。

(2)總的來說，厭氧(水解酸化)與好氧為主體的處理工藝，產生的污泥量較少，但上述5個處理工藝中也有區別，處理工藝1～3在好氧生物處理后均設沉淀設施(工藝1和2為氣浮池，工藝3為斜管沉淀池)；而處理工藝4和5，在好氧生物處理后不設沉淀池，污泥量很少，大多數內部消化，故污泥直接進入污泥濃縮池，進行污泥的處理與處置。從上述5個處理工藝分析，工藝1～3好氧生物處理采用的是生物膜法(前兩個是生物接觸氧化法，第三個CIRCOX反應器是好氧生物流化床原理發展而來，微生物粘附在細砂類載體物表面，形成生物膜)，生物膜要進行新、老更替，老的膜剝落后需要經沉淀后去除(當然同時也去除懸浮物等)，故氧化(好氧)生物處理后要設沉淀設施。后兩種好氧生物處理均屬活性污泥法范疇，SBR集生物降解和終沉排水于一體，污泥濃縮在SBR池下面，省去了沉淀池；CASS反應池污泥用回流泵回流(循環式活性污泥法)，產泥少、污泥直接進污泥濃縮池，不設沉淀池?？梢姾髢煞N工藝省去了沉淀設施，減少了沉淀池的造價和占地面積?？梢赃@樣說：好氧生物處理采用生物膜法，后面要設沉淀池，其處理工藝由生化和物化相結合；好氧生物處理采用SBR和CASS反應池的，后面可不設沉淀池，其處理工藝省去了物化處理，由單一的生化處理組成。

(3)處理工藝2中，把高濃度有機廢水采用UASB進行預處理后再進入總調節池，與低濃度有機廢水進行混合，再進入主體處理工藝系統。從表1數據可見，高濃度有機廢水采用厭氧處理中的UASB反應器進行處理，效果是好的，CODCr、BOD5、SS等去除率均較高，因此它不僅可用于高濃度啤酒廢水的處理，也可用于豆制品等其它高濃度有機廢水的處理。有資料報道，啤酒廢水處理中，高濃度廢水采用UASB反應器進行預處理，混合廢水進入AS(活性污泥法)處理(稱為UASB+AS法)與全部直接進入AS法處理比較，UASB+AS法比AS法節省曝氣電費68%，節省污泥處理費59%，沼氣還可利用；與SBR法比較，運行費和污泥處理費也比SBR低。1996年11月7日日本的《日經產業經濟新聞》報道，朝日啤酒公司將在1999年以前更新其所屬日本國內的全部啤酒廠廢水處理設備，全部采用UASB+AS法工藝。因此，我國的啤酒廢水處理工藝中，應重視采用UASB技術。

(4)總的來說，啤酒廢水采用厭氧(水解酸化)預處理，再進行好氧處理是比較理想的，但上述5個處理工藝方案中，也各有所不同。如處理工藝方案2處理后的出水水質遠好于排放標準，這對于水資源緊缺的地方來說，稍加深度處理后即可回用，對于回用水水質要求不高的地方來說，可直接回用(如綠化、澆馬路等)。又如處理工藝方案5采用CASS反應器，調試相對較麻煩、時間可能較長；操作管理要嚴密妥當，否則有可能產生污泥膨脹；潷水器的下降速度要與水面的下降速度基本相同，否則可能擾動已沉淀的污泥層等。同時從處理后的出水水質來看，處理工藝方案5的出水CODCr常大于100mg/L，BOD5常大于50mg/L，比其它4個工藝方案差，如果排放標準較高些，則采用此工藝要慎重。

(5)處理工藝方案的比較，在處理效果好，達到國家規定的排放標準前提下還有投資、運行費用、管理操作，占地面積等諸方面，因因素很多，情況復雜，故無法進行全面、系統地論述。上述介紹與淺析僅供參考，不妥之處，歡迎指正。

淺談啤酒廢水處理工藝:啤酒廢水處理工藝調試

摘要：河南某啤酒實業有限公司污水處理工程于2004年3月份開始調試。經過為期三個月的調試和試運行，現有廢水經污水處理廠處理后出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)表4二級標準和當地總量控制的要求。調試期間，操作人員認真負責，對操作人員也進行了技術培訓，于2004年7月份圓滿完成了污水處理站的調試工作。調試人員對污水處理站的試運行切實做到了控制、觀察、記錄和分析試驗工作，對于提高污水處理站技術管理水平、運行水平有積極的現實意義。

關鍵詞：啤酒廢水 工藝調試 活性污泥的培養

引言

河南某啤酒實業有限公司污水處理工程于2004年3月份開始調試。經過為期三個月的調試和試運行，現有廢水經污水處理廠處理后出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)表4二級標準和當地總量控制的要求。調試期間，操作人員認真負責，對操作人員也進行了技術培訓，于2004年7月份圓滿完成了污水處理站的調試工作。調試人員對污水處理站的試運行切實做到了控制、觀察、記錄和分析試驗工作，對于提高污水處理站技術管理水平、運行水平有積極的現實意義。

1.1 污水來源

根據該廠啤酒生產工藝，廢水主要來源有：麥芽生產過程的洗麥水、浸麥水、發芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾洗滌水；發酵過程的發酵罐洗滌、過濾洗滌水；罐裝過程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒；冷卻水和成品車間洗滌水；以及來自辦公樓、食堂和浴室的生活污水。

生產廢水為每天24小時連續排放。

1.2 污水處理規模

該污水處理站處理規模按照最高日流量1500 m3/d，其中高濃度廢水量500 m3/d，中低濃度廢水量1000 m3/d。

1.3 污水水質

該污水處理站設計進水水質如下：

高濃度廢水

CODCr 4000mg/l

BOD5 2000mg/l

SS 400mg/l

PH 6－9

中低濃度廢水

CODCr 500mg/l

BOD5 200mg/l

SS 400mg/l

PH 6－9

1.4 處理后水質要求

根據廠方的要求，外排廢水應達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)二級標準。其具體指標如下：

CODCr≤150mg/l

BOD5≤60mg/l

SS≤150mg/l

PH 6～9

其中CODCr指標不大于100mg/l。

2 污水處理工藝簡介

該工程采用厭氧＋好氧為主的生化處理工藝。

厭氧生化法是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物的作用，將廢水中的各種復雜有機物分解轉化為甲烷和二氧化碳等物質的過程，該工藝可用于中高濃度的有機廢水處理。該工藝在國內外有較多的成功實例。

該厭氧處理工藝采用UASB反應器，底部設布水裝置，頂部設三相分離器和集水排水裝置。

高濃度廢水單獨進行厭氧處理后，與中低濃度廢水混合進行好氧處理。

好氧生化法有較多的工藝，本工程采用CASS生物反應器。

CASS生物反應器是SBR工藝的一種改良型工藝。

在序批式反應器系統（Sequencing Batch Reactor簡稱SBR法）中，曝氣池、二沉池合二為一，在單一反應池內利用活性污泥完成廢水的生物處理和固液分離，SBR是廢水活性污泥生化處理系統的先驅，然而直到最近幾年隨著監控與測試技術的飛速發展，這一技術才得以完全更新并被美國環境保護署（US EPA）推薦為一項低投資、低操作成本及低維修費用，高效益的環境處理新技術。據EPA調查，在廢水流量一定時，選擇SBR要比傳統的活性污泥法處理費用節省許多，這一點已被大量的工程實例所證實，特別是在啤酒廢水處理工程中得到了廣泛應用。

工藝運行方式

SBR工藝主體構筑物由SBR反應池組成，SBR反應池的運行操作由進水、反應、沉淀、潷水和待機五個階段組成。

進水期：廢水進入反應池。?

反應期：廢水進入反應池中發生生化反應，在這階段可以只混合不曝氣，或既混合又曝氣，使廢水處在反復的好氧—缺氧中，反應期的長短一般由進水水質及所要求的處理程度而定。

沉降期：在此階段反應器內混合液進行固液分離，因該階段在完全靜止條件下進行，表面水力和固體負荷低，沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率。

排水期：當沉淀階段結束，設置在反應池末端的潷水器開動，將上清液緩緩潷出池外，當池水位降到低水位時停止潷水。

待機期：在每池潷水后完成了一個運行周期，在實際操作中，潷水所需時間往往小于理論最大時間，故潷水完成后兩周期間閑置時間就是待機期，該階段可視廢水的水質、水量和處理要求決定其長短或取消。在此階段可以從反應池排除剩余活性污泥。反應池排出的剩余污泥泥齡長，已基本穩定。

SBR法與其它活性污泥處理技術比較有以下優點：

SBR系統以一組反應池取代了傳統方法及其它變型方法中的初次沉淀池、曝氣池及二次沉淀池，整體結構緊湊簡單，無需復雜的管線傳輸，系統操作簡單且更具有靈活性。

SBR反應池具有調節池均質的作用，可最大限度地承受高峰BOD5濃度及有毒化學物質對系統的影響。

在廢水流量低于設計值時，SBR系統可以調節液位計的設定值使用反應池部分容積，或調節反應時間，從而避免了不必要的電耗。其它生物處理方法則無這樣的功能。

因為對于每個反應單體而言出水是間斷的，在高負荷時活性污泥不會流失，因而可以保持SBR系統在高負荷時的處理效率。而其它的生物處理方法在高流量負荷時經常會出現活性污泥流失的問題。

SBR在固液分離時整體水體接近完全靜止狀態，不會發生短流現象，同時，在沉淀階段整個SBR反應池容積都用于固液分離，較小的活性污泥顆粒都可得到有效的固液分離，因此，SBR的出水質量高于其它的生物處理方法。

易產生污泥膨脹的絲狀細菌在SBR反應池中因反應條件的不斷的循環變化而得到有效的抑制。而污泥膨脹問題是其它活性污泥方法中很常見且很難控制的問題之一。

CASS是利用活性污泥基質再生理論，將生物選擇器與間歇式活性污泥法加以有機結合研究開發的新型高效好氧生物處理技術。

CASS主要具有以下特征：

根據生物選擇性原理，利用位于反應器前端的預反應區作為生物選擇器對進水中有機物進行快速吸附和吸收作用，提高了去除效率增強了系統運行的穩定性；

可變容積的運行提高了系統對水質水量變化的適應性和操作的靈活性；

根據生物反應動力學原理，使廢水在反應器內的流動呈現出整體推流而在不同區域內為完全混合的復雜流態，不僅保證了穩定的處理效果，而且提高了容積利用率；

通過對反應速率的控制，使反應器以缺氧-好氧狀態周期循環運行，微生物種類多，生化作用強，運行費用低；

在好氧條件下，在機物被降解的同時，污水中有機氮被異養菌氧化為氨氮，在供氧充足的條件下，氨氮再被硝化菌氧化成硝態氮，產生的能量用于合成新的硝化菌細胞。在缺氧條件下，反硝化細菌利用NO3-，通過混和液回流到缺氧段，在缺氧條件下，反硝化細菌利用NO3-作為最終電子受體，氧化水中有機物，用于產能和增殖。與此同時，硝酸鹽被異化還原成氮氣，從水中逸出，從而達到除氮的目的。

通過同時硝化/反硝化實現脫氮必須連續測定池子主曝氣區的溶解氧數值，并加以控制調節，在曝氣階段需要不斷調節溶解氧水平，在曝氣開始時，溶解氧控制在較低的水平（約0.2-0.5mgO2/L），直到在曝氣階段結束前，才使溶解氧達到最高水平（約2-3mgO2/L）。

這種運行方式無需如前置反硝化系統那樣需要將硝酸鹽氮從硝化區回流至反硝化區，因此可省去內循環系統，而且在CASS系統中，也不需要單獨設置一個缺氧運行階段以進行反硝化。

在主曝氣區進行上述過程時，在選擇器中，大量吸收的易降解物質得到水解并轉移至細胞內，從而提高了后續主曝氣區內微生物的呼吸速率，加速了整個過程的進行。

工藝結構簡單，投資費用省，而且運行管理方便；

采用組合式模塊結構，布置緊湊，占地面積?。?

可以采用穩定的自動化控制和先進的探測儀器和設備，以保證出水水質達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）表4二級標準和當地環保部門的要求。

3 工藝流程說明

高濃度廢水經格柵、格網攔截大的雜質后進入調節池，在調節池均質均量后，由污水泵提升進入UASB 反應器，UASB 反應器出水自流至中低濃度廢水調節池，完全混合后用泵提升進入CASS反應器進行好氧處理，出水達標排放。

UASB反應器產生的污泥自流進入污泥濃縮池，CASS反應器產生的生化污泥部分回流至預反應區，剩余污泥進入污泥濃縮池，濃縮后的污泥排入污泥干化場處理，上清液回流至調節池與原水一并處理。工藝流程圖見圖4-1。

4 活性污泥的培養

4.1 污泥的培養與馴化

活性污泥的培養與馴化可歸納為異步培馴法、同步培馴法和接種培馴法。異步培馴法即先培養后馴化；同步法則培養、馴化同時進行或交替進行；接種法則利用其他污水處理廠的剩余污泥進行培養馴化。本污水處理廠主要采用接種法，這樣既能提高馴化效果，又能縮短培養馴化的時間，從而縮短調試時間。

該工程工藝調試初期主要從鄲城金丹乳酸廠引進厭氧顆粒污泥，從舞鋼造紙廠引入好氧剩余污泥，作為種泥進行培養。同時投加大量的麥麩、尿素等作為調試初期的營養物質，利于污泥的快速生長。

前期UASB反應器采用間歇脈沖進水方式，適當補充高濃度啤酒廢水，提高菌種對啤酒廢水的適應能力。

培養馴化初期在CASS反應池中加入少量的中低濃度廢水進行曝氣，并適當添加營養物質，在培養的過程中逐漸增加進水量，使活性污泥生物群體逐漸適應現有水質狀況，具有較好的生物活性和絮凝性。

4.2 整體試運行

當整體運行條件基本具備后，污水處理站于6月份開始進行滿負荷進水試運行。