文档介绍:前言
我国现为世界五大啤酒生产国之一,预计2010年我国啤酒产量将达到3000万t,假如以生产1t啤酒平均产生15m3废水计算,则啤酒废水年排放量将超过4亿m3。随着经济发展和人民生活水平的提高,我国啤酒产量不断增长,啤酒生产过程中的废水与日俱增,废水如直接排放则严重污染了周围环境,如处理则加重了啤酒废水的处理费用,加大了啤酒生产产家的经济成本。对啤酒废水治理技术的研究和实际生产中的应用日益受到啤酒行业、环保行业乃至整个社会的关注。
鉴于啤酒废水对环境造成的严重污染成为突出问题,其处理技术引起了环保工程技术人员的充分重视和关注。分析啤酒废水的主要成分和来源是:制麦、糖化、果胶、发酵、蛋白化合物,包装车间等有机物和少量无机盐类,属于无毒废水,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。此外,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。因此,如何进行啤酒废水的治理成为啤酒厂家生产末端环节的关键,它关系到工业企业的自身生存发展,更关系到我们人类的生存与发展。
本次毕业设计——啤酒废水工艺设计,是依据原始资料,通过查阅文献,综合所学的专业知识,熟悉啤酒工业废水处理工艺,对处理构筑物计算,对啤酒厂的啤酒废水处理工艺进行初步设计,最终设计出废水处理方案,使排水水质达到国家污水综合排放标准。
1 啤酒废水的来源及特点
啤酒的生产是以大麦和水为主要原料,以大米或谷物、酒花为辅料,经过制麦芽、糖化、发酵等工序制成的富含营养物质和CO2的饮料酒,在生产过程中不加入任何有毒有害难降解的物质,其酒精含量为3%~6%。啤酒生产中主要利用粮食中的淀粉,大部分蛋白质等其他物质则残留在麦糟及凝固物中,同时还排出酵母等副产物[1]。啤酒行业是耗水量较大的行业,虽然各企业间有较大差别,一般说来每生产1t啤酒的耗水量为10~50t。由于啤酒的生产工序较多,不同啤酒厂生产过程中水耗量和水质相差很大。管理和技术水平较高的啤酒厂每吨酒耗水量为8~12t,我国啤酒厂生产每吨酒的耗水量一般大于该参数[2]。因此,我国啤酒从糖化到灌装一般总耗水为10~20m3/t。酿造啤酒消耗大量的水,除一部分水转入产品外,其余绝大部分将作为工业废水排人周围环境。
啤酒废水主要包括其工业生产过程中的污染物和啤酒厂的副产品。
啤酒工业废水主要含废水中有机污染物(以COD表示)大部分为可生化降解,主要有糖、淀粉、乙烯醇、有机酸等;可生化性通常以BOD5/COD比值表示,~;废水中固形物多以SS表示,主要来自于废酒糟、硅藻土、废酵母等。
由于有机物浓度较高,虽然无毒,但易于腐败,排入水体要消耗大量的溶解氧,对水体环境易造成危害。另外,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,啤酒废水水质水量见表1-1所示。
表1-1 啤酒废水水质水量一览表[3]
废水来源
主要
污染物
COD浓度/
BOD5浓度/
排放比/%
排放
方式
浸麦、洗麦水
糖、果胶、矿物盐、蛋白化合物等
500~800
300~500
20~25
间歇
糖化锅、糊化锅清洗水,麦槽贮存池底流出麦槽水
残余麦汁、糖化槽残留物、热冷凝固物等
20000~40000
15000~25000
5~10
间歇
发酵罐、贮酒罐清洗水
残余酵母及凝固物、废啤酒等
2000~3000
1400~2400
15~20
间歇
洗瓶水、喷淋杀菌水、地面冲洗水、包装物破损流出的残酒
洗涤剂、碱、悬浮物、废啤酒等
500~800
300~500
30~40
连续
厂区总排放口工艺水、清洗水
糖类、醇类、有机酸类等有机物
1500~2500
1000~1800
100
连续
虽然啤酒生产的主要原料是大麦、酒花和大米,但并不是利用这些原料的全部,而是只利用其中的淀粉,大部分的蛋白质留在了麦槽及凝固物中。同时,啤酒生产过程中还排出废酵母、废酒花、废啤酒、二氧化碳等。这些副产物,含有许多营养成分,且无毒,适合生产饲料和食物;但是含水量很高,不便于贮存和运输。按全,每制成1t的成品酒,排出的CODCr约为25,或者BOD5污染物15,悬浮性固体约为15[4]。
根据上述分析,啤酒废水的主要特点综合如下:
(1)有机物浓度较高,BOD5/~,具有良好的可生化性;
(2)有毒物质少,基本无毒,营养配比适中,适合进行生物降解;
(3)排放水量不均匀,水质、水量波动较大,要求处理系统须有一定的可调性和抗