深井曝氣工藝在啤酒生產廢水處理中的應用
1、啤酒廢水主要污染物及其設計指標
根據啤酒生產工藝特點，生產過程中排放的主要污染物是pH、CODCr、BOD5和SS，其中，CODCr、BOD5、SS的濃度均在1500mg/L~2500mg/L之間，屬高濃度有機廢水。從新疆烏蘇啤酒有限責任公司生產運行過程中產生的廢水水質監測資料分析，見表1，廢水中有機污染物濃度較高，采用常規生物處理技術很難實現達標排放。
表1 啤酒廢水水質、水量實測值
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參照新疆烏蘇啤酒有限責任公司生產運行過程中產生的廢水水質監測結果，確定公司污水處理設施進水水質、水量設計指標，見表2。
表2 污水處理設施設計指標
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2、深井曝氣處理工藝及說明
深井曝氣(即超深水曝氣)工藝是采用生物處理為主、物化處理為輔的工藝技術，實際上是以地下深井作為曝氣池的活性污泥法，曝氣池由下降管及上升管組成。將廢水和污泥引入下降管，在井內循環，空氣注入下降管或同時注入兩管中，混合液則由上升管排至固液分離裝置，廢水循環是靠上升管和下降管的靜水壓力差進行的。其處理工藝流程為：廢水經格柵除渣機去除直徑>1.5mm的大顆粒懸浮物后流入集水池，初步調節水質水量，再由污水泵提升至初沉池，與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廢水中SS和有機物，沉淀污泥入污泥濃縮池，濃縮脫水后外運；初沉池出水進入調節水解池，控制池中溶解氧濃度<0.2mg/L，在兼性微生物作用下，廢水中有機物發生水解酸化反應，大分子有機物降解成小分子有機物并去除部分COD、BOD，以提高廢水的可生化性。將二沉池剩余污泥回入調節水解池，池中設置曝氣管進行預曝氣和攪拌混合，對廢水水質進行調節。調節池出水自流入深井曝氣池進行好氧生化處理，曝氣池深度大，溶解氧濃度高，達40mg/L~60mg/L，氧化能力極強，可快速高效地將廢水中的有機物氧化分解成CO2、H2O及其他無機物，化有害為無害，最后處理水進入脫氣池脫除粘附在污泥上的微氣泡后在二沉池進行固液分離，二沉池出水達標排放或回用于生產和綠化灌溉。二沉池污泥部分通過污泥回流泵回入深井，剩余污泥進入污泥濃縮池，濃縮脫水后外運(見圖1)。
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3、深井曝氣設計參數
井徑：1m~6m 實際井徑：4.2m
井深：50m~150m 實際井深：40m
井內液體循環速度：1.2~1.5m/s
井內平均溶解氧：40~60mg/L
氧利用率：60%~90%
氧轉移效率：1.9~3.0kg O2/h·m3
動力效率：2.3~4.5kgBOD/kgMLSS·D
污泥濃度：5~15g/L
污泥負荷：0.75~1.25kgBOD/kgMLSS·D
4、處理效果
新疆烏蘇啤酒有限責任公司在監測期間，污水處理設施進、出口廢水水質平均濃度及處理效果見表3。
由表3監測數據分析，新疆烏蘇啤酒有限責任公司正常生產狀況下，所排廢水經過污水處理設施處理后，pH均值為8.1；懸浮物均值濃度為12mg/L、排放量為5.83t/a；CODCr均值濃度為37.4mg/L、排放量為18.2t/a；BOD5均值濃度為5.43mg/L、排放量為2.64t/a，主要污染物去除率均達到98%以上，出水濃度均可達到《污水綜合排放標準》(GB8978-96)中二級標準，回用于生產和綠化灌溉。
表3 污水處理設施處理效果
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5、經濟效益分析
從深井曝氣處理工藝實際運行情況來看，直接運行費用主要是設備電耗費用和人工費用，處理每立方廢水所需直接運行費用約在0.8元，廢水處理成本較低，能夠保證污水達標排放。
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