深井曝气工艺在啤酒生产废水处理中的应用
1、啤酒废水主要污染物及其设计指标
根据啤酒生产工艺特点，生产过程中排放的主要污染物是pH、CODCr、BOD5和SS，其中，CODCr、BOD5、SS的浓度均在1500mg/L~2500mg/L之间，属高浓度有机废水。从新疆乌苏啤酒有限责任公司生产运行过程中产生的废水水质监测资料分析，见表1，废水中有机污染物浓度较高，采用常规生物处理技术很难实现达标排放。
表1 啤酒废水水质、水量实测值
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参照新疆乌苏啤酒有限责任公司生产运行过程中产生的废水水质监测结果，确定公司污水处理设施进水水质、水量设计指标，见表2。
表2 污水处理设施设计指标
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2、深井曝气处理工艺及说明
深井曝气(即超深水曝气)工艺是采用生物处理为主、物化处理为辅的工艺技术，实际上是以地下深井作为曝气池的活性污泥法，曝气池由下降管及上升管组成。将废水和污泥引入下降管，在井内循环，空气注入下降管或同时注入两管中，混合液则由上升管排至固液分离装置，废水循环是靠上升管和下降管的静水压力差进行的。其处理工艺流程为：废水经格栅除渣机去除直径>1.5mm的大颗粒悬浮物后流入集水池，初步调节水质水量，再由污水泵提升至初沉池，与二沉池回流污泥混合，利用活性污泥的吸附性和凝聚性去除废水中SS和有机物，沉淀污泥入污泥浓缩池，浓缩脱水后外运；初沉池出水进入调节水解池，控制池中溶解氧浓度<0.2mg/L，在兼性微生物作用下，废水中有机物发生水解酸化反应，大分子有机物降解成小分子有机物并去除部分COD、BOD，以提高废水的可生化性。将二沉池剩余污泥回入调节水解池，池中设置曝气管进行预曝气和搅拌混合，对废水水质进行调节。调节池出水自流入深井曝气池进行好氧生化处理，曝气池深度大，溶解氧浓度高，达40mg/L~60mg/L，氧化能力极强，可快速高效地将废水中的有机物氧化分解成CO2、H2O及其他无机物，化有害为无害，最后处理水进入脱气池脱除粘附在污泥上的微气泡后在二沉池进行固液分离，二沉池出水达标排放或回用于生产和绿化灌溉。二沉池污泥部分通过污泥回流泵回入深井，剩余污泥进入污泥浓缩池，浓缩脱水后外运(见图1)。
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3、深井曝气设计参数
井径：1m~6m 实际井径：4.2m
井深：50m~150m 实际井深：40m
井内液体循环速度：1.2~1.5m/s
井内平均溶解氧：40~60mg/L
氧利用率：60%~90%
氧转移效率：1.9~3.0kg O2/h·m3
动力效率：2.3~4.5kgBOD/kgMLSS·D
污泥浓度：5~15g/L
污泥负荷：0.75~1.25kgBOD/kgMLSS·D
4、处理效果
新疆乌苏啤酒有限责任公司在监测期间，污水处理设施进、出口废水水质平均浓度及处理效果见表3。
由表3监测数据分析，新疆乌苏啤酒有限责任公司正常生产状况下，所排废水经过污水处理设施处理后，pH均值为8.1；悬浮物均值浓度为12mg/L、排放量为5.83t/a；CODCr均值浓度为37.4mg/L、排放量为18.2t/a；BOD5均值浓度为5.43mg/L、排放量为2.64t/a，主要污染物去除率均达到98%以上，出水浓度均可达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)中二级标准，回用于生产和绿化灌溉。
表3 污水处理设施处理效果
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5、经济效益分析
从深井曝气处理工艺实际运行情况来看，直接运行费用主要是设备电耗费用和人工费用，处理每立方废水所需直接运行费用约在0.8元，废水处理成本较低，能够保证污水达标排放。
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