啤酒厂水污染情况简介

1、啤酒厂水污染情况简介该题目的意义 随着啤酒工业的发展，啤酒工业废水的排放量也相应增加。据调查，每生产100t啤酒所排出的废水中含悬浮物固体相当于8000人的生活污水中的含量，BOD5相当于14000人的生活污水BOD值。近些年，农药废水、医疗废水、印染废水等造成的环境问题已经受到全社会的普遍关注，而啤酒厂废水的相关报道却较少，虽然啤酒厂废水中并不含有危险废物，目前也没有由于啤酒厂废水而造成的严重环境问题，但随着啤酒成为世界三大饮料之一，其产量及相应废水的排放量必然会呈现出逐年增长的态势，故对啤酒厂废水的产生、处理和回用进行分析对于保护水体环境、维护生态系统平衡和促进自然-社会-经济一体化都有着

2、积极的意义。啤酒厂废水的产生啤酒厂废水的处理啤酒厂废水的回用结论致谢章节设置啤酒厂废水的产生啤酒制造工艺流程麦芽制造 大麦贮存 大麦精选 浸麦 发芽 焙燥 贮存啤酒酿造 原料粉碎 糖化 发酵 后酵 过滤啤酒罐装 桶装 罐装 PET塑料瓶装 瓶装（1）麦芽制造的6道工序。大麦贮存：刚收获的大麦有休眠期，发芽力低，要进行贮存后熟。大麦精选：用风力、筛机除去杂物，按麦粒大小分级。浸麦：浸麦在浸麦槽中用水浸泡2至3日，同时进行洗净，除去浮麦，使大麦的水分浸麦度达到4248%。发芽：浸水后的大麦在控温通风条件下进行发芽形成各种使麦粒内容物质进行溶解。发芽适宜温度为1318，发芽周期为46日，根芽的伸长为

3、粒长的11.5倍。长成的湿麦芽称绿麦芽。焙燥：目的是降低水分，终止绿麦芽的生长和的分解作用，以便长期贮存；使麦芽形成赋予啤酒色、香、味的物质；易于除去根芽，焙燥后的麦芽水分为35%。贮存：焙燥后的麦芽，在除去麦根，精选，冷却之后放入混凝土或金属贮仓中贮存。（2）酿造的5道工序：原料粉碎：将麦芽、大米分别由粉碎机粉碎至适于糖化操作的粉碎度。糖化：将粉碎的麦芽和淀粉质辅料用温水分别在糊化锅、糖化锅中混合，调节温度。糖化锅先维持在适于蛋白质分解作用的温度（4552）。将糊化锅中液化完全的醪液兑入糖化锅后，维持在适于糖化作用的温度（6270）以制造麦醪。麦醪温度的上升方法有浸出法和煮出法两种。蛋白、糖

4、化休止时间及温度上升方法，根据啤酒的性质、使用的原料、设备等决定用过滤槽或过滤机滤出麦汁后，在煮沸锅中煮沸，添加酒花，调整成适当的麦汁浓度后，进入回旋沉淀槽中分离出热凝固物，澄清的麦汁进入冷却器中冷却到58。发酵：冷却后的麦汁添加酵母送入发酵池或圆柱锥底发酵罐中进行发酵，用蛇管或夹套冷却并控制温度。进行下面发酵时，最高温度控制在813，发酵过程分为起泡期、高泡期、低泡期，一般发酵510日。发酵成的啤酒称为嫩啤酒，苦味犟，口味粗糙，CO2含量低，不宜饮用。后酵：为了使嫩啤酒后熟，将其送入贮酒罐中或继续在圆柱锥底发酵罐中冷却至0左右，调节罐内压力，使CO2溶入啤酒中。贮酒期需12月，在此期间残存的

5、酵母、冷凝固物等逐渐沉淀，啤酒逐渐澄清，CO2在酒内饱和，口味醇和，适于饮用。过滤：为了使啤酒澄清透明成为商品，啤酒在-1下进行澄清过滤。对过滤的要求为：过滤能力大、质量好，酒和CO2的损失少，不影响酒的风味。过滤方式有硅藻土过滤、纸板过滤、微孔薄膜过滤等。（3）灌装：灌装是啤酒生产的最后一道工序，对保持啤酒的质量，赋予啤酒的商品外观形像有直接影响。灌装后的啤酒应符合卫生标准，尽量减少CO2损失和减少封入容器内的空气含量。桶装：桶的材质为铝或不锈钢，容量为15、20、25、30、50L。其中30L为常用规格。桶装啤酒一般是未经巴氏杀菌的鲜啤酒。鲜啤酒口味好，成本低，但保存期不长，适于当地销售。

6、罐装：罐装啤酒于1935年起始于美国。第二次世界大战中因军需而发展很快。罐装啤酒体轻，运输携带和开启饮用方便，因此很受消费者欢迎，发展很快。PET(聚对苯二甲酸乙二酯）塑料瓶装：自1980年后投放市场，数量逐年增加。其优点为高度透明，重量轻，启封后可再次密封，价格合理。主要缺点为保气性差，在存放过程中，CO2逐渐减少。增添涂层能改善保气性，但贮存时间也不能太长。PET瓶不能预先抽空或巴氏杀菌，需采用特殊的灌装程序，以避免摄入空气和污染杂菌。瓶装：为了保持啤酒质量，减少紫外线的影响，一般采用棕色或深绿色的玻璃瓶。空瓶经浸瓶槽（碱液25%，4070）浸泡，然后通过洗瓶机洗净，再经灌装机灌入啤酒，压

7、盖机压上瓶盖。经杀菌机巴氏杀菌后，检查合格即可装箱出厂。啤酒生产工艺流程图酒花，又称忽布酒花，又称忽布（hop）、啤酒花。）、啤酒花。使啤酒具有独特的使啤酒具有独特的苦味和香气并有防苦味和香气并有防腐和澄清麦芽汁的腐和澄清麦芽汁的能力。酒花始用于能力。酒花始用于德国，德国，1079年，德年，德国人首先在酿制啤国人首先在酿制啤酒时添加了酒花，酒时添加了酒花，从而使啤酒具有了从而使啤酒具有了清爽的苦味和芬芳清爽的苦味和芬芳的香味。的香味。麦芽浸泡粉碎包装冷却糊化过滤煮沸糖化回旋沉淀发酵成熟啤酒过滤销售浸泡废水洗 瓶 、 灭 菌废 水 及 瓶 碎啤酒过滤洗涤废水发酵罐洗涤液过滤洗涤废水糖化废水污水产

8、生示意图 啤酒废水主要来自麦芽制备、糖化、发酵和灌装三个工艺过程。具体来源有：麦芽生产制备过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、麦槽水、洗涤水、凝固物洗涤水；糖化过程的糖化、过滤洗涤水；发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤水；罐装过程洗瓶、灭菌及破瓶啤酒。其他废水来源有冷却水和成品车间洗涤水以及工厂员工的生活用水等等。啤酒厂废水的特征啤酒厂废水的分类啤酒厂废水的水质特征废水分类按有机物含量分类清洁废水清洗废水含渣废水按生产工序分类冷却水酿造废水洗瓶冲洗杀菌水按有机物含量分类清洁废水：冷冻机、麦汁、发酵等的冷却水及洗瓶机的冲洗水等，是可以回收利用的清洁水清洗废水：生产装置的清洗水、发酵车间的漂洗酵母水

9、、灌装车间的洗瓶水等，含有不定量的有机物和无机物含渣废水：灌装车间的有机废水以及无机物废水冷却水，约占总水量的70，可再利用的清洁水酿造废水：约占总量的56，属高浓度有机废水洗瓶“冲洗”杀菌水：约占总量的20按生产工序分类水质特征耗水量巨大，并且随生产工艺、生产水平等有差异啤酒废水的来源具有复杂性以及多样性的特点排放的水量大，有机物浓度高，色度较深，悬浮固体含量高，水质变化较大废水的pH、CODCr、BOD5较为稳定，BOD5/COD值较高，为0.350.74，可生化性较好啤酒废水中有机物的浓度较高，虽然无毒，但排入水体要消耗大量的溶解氧，对水体环境将造成严重危害废水种类废水来源占总废水量百分

10、比/%COD/(mg/L)混合废水COD/(mg/L)综合废水COD/(mg/L)高浓度有机废水麦糟水、糖化车间的刷锅水等5-1020000-400004000-60001000-1500发酵车间的前酵罐、后酵罐洗涤水、洗酵母水等20-252000-3000低浓度有机废水制麦车间浸麦水、刷锅水、冲洗水等20-25300-400300-700罐装车间的酒桶、酒瓶洗涤水30-40500-800冷却水各种冷凝水、冷却水及杀菌水无有机污染物100我国啤酒厂废水水质情况表啤酒厂废水对环境的影响 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

11、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。例如，在啤酒销量最大的夏季（7、8月），啤酒厂废水的排放量也最大。 虽然啤酒厂废水中不存在重金属离子或者苯系物等高毒性的污染物，但其废水中高浓度的COD也是不可忽视的，若不经过处理便排放到水体环境中，将会对水体水质和水生生物的生长造成影响，也会影响到整个水体生态环境的平衡。 啤酒厂废水中所含的污染物主要有SS、BOD、COD及其他含N的有机物等，SS对水体环境的影响主要体现在物理方面，如引起水体浊度、色度的变化；BOD、COD主要是引起水体中DO的下降，从而影响到水生生物的生长；其他含N有机

12、物等的来源主要是过滤过程，原料在发酵等的过程中会产生诸如氨基酸等含N的有机物，在过滤过程中这些有机物会随着过滤废水一同排出，这些有机物对水体的影响主要是会造成水体环境中N元素的增加，从而成为水体发生富营养化现象的潜在因素。啤酒厂水污染的处理我国啤酒厂废水处理现状 随着人们对于节能价值和意义的认识不断变化与提高，开发节能工艺与产品引起了国内环保界的重视。1988年开封啤酒厂国内首次将厌氧酸化技术成功地引用到啤酒厂工业废水处理工程中，节能效果明显，约节能3050%，而且使整个工艺达标排放更加容易和可靠。随着改革开放的发展，90年代初完整的厌氧技术也在国内啤酒、饮料行业得到应用。这里所说完整的意义在

13、于除厌氧生化技术外，沼气通过自动化系统得到燃烧，这是厌氧系统安全运行和不产生二次污染的重要保证，这也是国内外开发厌氧技术和设备应充分引起重视的问题。厌氧技术的引进与应用能耗节约70%以上。 目前国内的啤酒厂工业废水的污水处理工艺，都是以生物化学方法为中心的处理系统。80年代中前期，多数处理系统以好氧生化处理为主。由于受场地、气温、初次投资限制，除少数采用塔式生物滤池，生物转盘靠自然充氧外，多数采用机械曝气充氧，其电耗高及运行费用高制约了污水处理工程的发展和限制了已有工程的正常使用或运行。 目前，我国的珠江啤酒厂、烟台啤酒厂、上海益民啤酒厂、武汉西湖啤酒厂、广州啤酒厂和长春啤酒厂等厂家采用好氧生

14、物法处理啤酒废水，珠江啤酒厂、扬州啤酒厂和三明市大田啤酒厂采用SBR技术处理废水，上海啤酒厂和北京五星啤酒厂采用深井曝气法处理啤酒废水，淄博啤酒厂、青岛啤酒厂、渤海啤酒厂和徐州酿酒总厂等采用生物接触氧化法处理废水，杭州啤酒厂、上海华光啤酒厂和浙江慈溪啤酒厂等目前采用生物转盘法处理废水。下文将着重介绍具有代表性、普及面较广的几种方法。UASB法过程能耗低过程能耗低剩余污泥少剩余污泥少耐冲击能力强耐冲击能力强产生清洁能源产生清洁能源优点启动周期长启动周期长消化速率慢消化速率慢出水水质差出水水质差沉降性能一般沉降性能一般缺陷 实践证明，UASB成功处理高浓度啤酒废水的关键是培养出沉降性能良好的厌氧颗

15、粒污泥。颗粒污泥的形成是厌氧细菌群不断繁殖、积累的结果，较多的污泥负荷有利于细菌获得充足的营养基质，故对颗粒污泥的形成和发展具有决定性的促进作用；适当高的水力负荷将产生污泥的水力筛选，淘汰沉降性能差的絮体污泥而留下沉降性能好的污泥，同时产生剪切力，使污泥不断旋转，有利于丝状菌互相缠绕成球。此外，一定的进水碱度也是颗粒污泥形成的必要条件，因为厌氧生物的生长要求适当高的碱度，例如：产甲烷细菌生长的最适宜pH值为6.87.2。一定的碱度既能维持细菌生长所需的pH值，又能保证足够的平衡缓冲能力。由于啤酒废水的碱度一般为500800mg/L(以CaCO3计)，碱度不足，所以需投加工业碳酸钠或氧化钙加以补

16、充。研究表明，在UASB启动阶段，保持进水碱度不低于1000mg/L对于颗粒污泥的培养和反应器在高负荷下的良好运行十分必要。应该指出，啤酒废水中的乙醇是一种有效的颗粒化促进剂，它为UASB的成功运行提供了十分有利的条件。污泥驯化期缓慢提高负荷期满负荷运行期运行阶段污泥驯化期污泥驯化期 采用间歇进水，最初进水为10min一次，检测出水COD值降为200mg/L-500 mg/L时，进水时间增为40min一次缓慢提高负荷缓慢提高负荷期期 COD去除率75%左右时进人缓慢提高负荷期，先采用低负荷运行(COD1500mg/L)，然后缓慢增加至啤酒厂污水含量值满负荷运行期满负荷运行期 在高负荷条件下运行

17、废水集气罐水解酸化池UASB反应池粗格栅集水井泵站细格栅沉积池污泥浓缩池城市污水管道泥饼外运UASB处理工艺流程图HA-SBR法优点结构费用结构费用低低处理效率处理效率高高耐冲击能耐冲击能力强力强防止污泥防止污泥膨胀膨胀脱氮除磷脱氮除磷由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，故水解池体积小；不需要收集产生的沼气，简化了构造，降低了造价，便于维护，易于放大；对于污泥的降解功能完全和消化池一样，产生的剩余污泥量少。同时，经水解反应后溶解性COD比例大幅度增加，有利于微生物对基质的摄取，在微生物的代谢过程中减少了一个重要环节，这将加速有机物的降解，为后续生物处理创造更为有利的条件该方法具有优点的原因

18、由于啤酒厂废水的多样性，在SBR法的基础上串联其他方法一起处理效果更好，其中HA-SBR就是种较好的组合工艺。HA-SBR方法能将难降解污染物分解为小分子易降解物质，提高啤酒废水的可生化性，从而提高了SBR处理效果。HA-SBR法处理高浓度啤酒废水效果比较理想，去除率均在94%以上，最高达99%以上。这种方法在处理啤酒废水时的厌氧反应中，放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段，将反应控制在酸化阶段 郝桂珍等用HA-SBR处理啤酒废水，结果表明，COD去除率达到93%以上；刘义等通过实验也得出：HA-SBR处理工艺处理啤酒废水，当进水CODCr为16002000mg/L，在常温(2025)

19、的条件下，水解酸化水力停留时间4h，反应时间6h，CODCr去除率可达到92%以上；马娜等用HA-SBR法处理啤酒废水得出：进水CODCr=8003000mg/L，BOD5=4001800mg/L，SS=350600mg/L经过设计工艺处理后，出水水质达到污水综合排放一级标准。邱贤华等发现古浩啤酒厂用HA-SBR工艺处理废水，出水的COD降到100mg/L以下，达到一级排放标准；王敦球等发现用HA-SBR工艺处理啤酒废水，不仅出水的COD降到100mg/L以下，而且能节约能耗。 1 复杂的大分子有机物在微生物的作用下 进行水解和发酵； 2 产氢产乙酸菌将丙酸丁酸等脂肪酸和乙醇转化为乙酸、H2和

20、CO2； 3 产甲烷菌利用乙酸、H2和CO2产生CH4厌氧消化机理三段说运行阶段进水期曝气期沉淀期出水期闲置期进水期进水期曝气期曝气期沉淀期沉淀期出水期出水期闲置期闲置期进水期是反应池接纳污水的过程，相当于传统活性污泥法中污泥回流的作用采用推流曝气或完全混合曝气方式进行曝气，使废水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气，使DO达到最大值，COD不断降低省去了泥水混合液经过管道流入沉淀池沉淀的过程，直接将SBR本身作为沉淀池经处理达到一定要求的水排出处理系统，另外反应池中还剩下一部分处理水，可起循环水和稀释水的作用活性污泥中微生物充分休息，恢复活性，排出剩余污泥，为新鲜污泥提供足够的空间生长繁殖好

21、氧颗粒污泥处理法优点代谢活性高代谢活性高沉降性能好沉降性能好微生物浓度高微生物浓度高出水水质好出水水质好该方法优点较多的原因 在底物浓度较高的循环周期起始阶段，好氧颗粒污泥中在底物浓度较高的循环周期起始阶段，好氧颗粒污泥中的微生物菌群能够快速地将易于转化和利用的有机物吸附在的微生物菌群能够快速地将易于转化和利用的有机物吸附在其表面或以糖元、胞外多聚物等形式储存在自身的体内或体其表面或以糖元、胞外多聚物等形式储存在自身的体内或体表表 在外部基质缺乏时，系统内微生物可以利用其储存的糖在外部基质缺乏时，系统内微生物可以利用其储存的糖元、胞外多糖、蛋白质等物质作为维持自身生理活动的营养元、胞外多糖、蛋

22、白质等物质作为维持自身生理活动的营养源和能量物质进行内源呼吸期源和能量物质进行内源呼吸期 好氧颗粒污泥结构紧密、沉降性能好、生物活性高，从好氧颗粒污泥结构紧密、沉降性能好、生物活性高，从而使好氧颗粒污泥而使好氧颗粒污泥SBRSBR反应器在对中低浓度或大流量的有机废反应器在对中低浓度或大流量的有机废水的处理过程中可以保持高效、稳定的处理效果和良好的出水的处理过程中可以保持高效、稳定的处理效果和良好的出水水质水水质该方法主要限制因素运行条件苛刻操作复杂成本较高运行阶段进水期曝气期沉淀期出水期闲置期在利用该方法处理啤酒厂废水时，绝大多数有机物在进水后的2h内被去除，即好氧颗粒污泥对于啤酒废水中的有机

23、物具有较好的适应性和较高的代谢活性。而在随后的6h中，反应系统内的微生物基本处于饥饿状态。也就是说，在底物浓度较高的循环周期起始阶段，好氧颗粒污泥中的微生物菌群能够快速地将易于转化和利用的有机物吸附在其表面或以糖元、胞外多聚物等形式储存在自身的体内或体表。随后，在外部基质缺乏时，系统内微生物可以利用其储存的糖元、胞外多糖、蛋白质等物质作为维持自身生理活动的营养源和能量物质进行内源呼吸期。因此，利用好氧颗粒污泥进行啤酒废水处理时，可以进一步缩短循环周期，提高反应系统的有机负荷。 哈尔滨工业大学刘莉莉等人的实验证明，通过逐步驯化的方式将由葡萄糖模拟废水培养出的好氧颗粒污泥用于中、低浓度啤酒废水的生

24、物处理是可行的。实验中，反应系统的有机负荷达到4.3gCOD/(Ld)，而出水COD的质量浓度却始终低于45mg/L,基本达到了UASB反应系统的负荷标准和活性污泥系统的出水标准，即在同一个反应器内完成了UASB+普通活性污泥这一复合系统才能完成的功能。此外，由于好氧颗粒污泥结构紧密、沉降性能好、生物活性高，从而使好氧颗粒污泥SBR反应器在对中低浓度或大流量的有机废水的处理过程中可以保持高效、稳定的处理效果和良好的出水水质。同时，根据实际应用需要还可以适当的调整反应系统的运行参数，如有机负荷、循环周期等, 以提高反应器的处理效能。因此，好氧颗粒污泥系统对于工业生产过程中所产生的中、低浓度有机废水的生物处理具有其独特的优势，其应用前景十分广阔。啤酒厂废水的回用废水回用的意义 海洋微藻资源丰富，都含有许多化学结构新颖、具有特殊生理功能的生物活性物质（如高度不饱和脂肪酸、色素、微藻多糖、药物中尿激酶原等），使微藻的养殖和产品开发成为新兴产业。若充分利用啤酒废水大量培养这些藻类，既净化了环境，又可快速培养出可作为食品、饵料、药品原料的藻类 小球藻（Chlorella）为绿藻门小球藻属普生性单细胞绿藻，是一种球