毕业设计论文啤酒工业生产与污染控制.doc

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1、啤酒工业生产与污染控制学 院：贵州大学明德学院专 业：环境工程班 级：09151 学 号： 学生姓名：指导教师：2011年 12月 31 日啤酒工业生产与污染控制牛群（贵州大学明德学院）前言：目前，中国大陆地区的城市居民的年人均啤酒消费量为32公升，全国人均啤酒消费量不足18.5公升，约为德国的10%，美国的17%。作为影响啤酒市场规模的因素有两个：一个是人均啤酒消费量，另一个就是人口数量。我国农村居民占全国人口总数的69.6%，据此推算，农村居民每年人均啤酒消费量约10公升。随着工业化进程的加快，农村居民的生活水平将不断提高，城乡差距将进一步缩小，啤酒消费量将进一步提高，我国又是世界上人口最

2、多的国家，并且人口仍在继续增长。因此啤酒市场空间很大。生产工艺流程分六个工段，即粉碎、糖化、麦汁、冷却、发酵、过滤灌装。每个工段都有以废水为主的废弃物产生，污染源头主要有废麦糟、废酵母、热冷蛋白凝固物、废硅藻土等固液混和物及排渣水、洗糟水、废酒花、洗酵母水、洗瓶水、酒头排放杀菌废水和各种洗涤水。啤酒废水浓度高、流量大、污染区域广，直接污染地表水和地下水。下面论述一下啤酒工业生产与污染控制。关键词： 啤酒 发展提高 啤酒生产废水 治理方法（一） 国内外概况一、啤酒工业现状及发展趋势 1、我国啤酒工业现状 综观仅有百年历史的中国啤酒工业，可以发现在改革开放以后涌现出了一大批具有品牌、技术、装备、管

3、理等综合优势的优秀企业，如“青啤”、“燕京”、“华润”、“哈啤”、“珠江”、“重啤”、“惠泉”、“金星”等国际和国内的知名企业。由于啤酒的运输、保鲜等行业特点，加之地方保护主义作崇，使中国啤酒工业形成了诸侯割据、各自为政的春秋战国局面。纵然中国啤酒产量已突破2500万吨，位居世界第一；纵然已有四家中国啤酒集团的年产量超过100万吨，但与国际啤酒大国及啤酒发达国家相比，在集团化、规模化、质量、效益、品牌等方面我们均还比较落后。虽然“青啤”、“华润”、 “燕京”等已开始踏上集团化、规模化道路，但在质量、效益等方面与国际品牌尚有一定差距。 1.我国啤酒厂的企业规模普遍偏小，经济效益十分不理想。不合理

4、企业规模偏多，达不到啤酒生产应有的经济规模。通过对国内外技术经济指标的数据分析得出，年产10万吨以上规模的啤酒厂才会有较好的技术效益。我国现有啤酒生产厂500多家，按2001年啤酒产量2273.8万吨计算，平均单厂产量约5.3万吨。而目前，我国还有200余家年产3万吨以下的小型啤酒厂和若干中型啤酒厂，由于这类啤酒厂的规模太小，投资低，装备水平较为落后，再加上管理不善、产品质量不稳定，这类企业大多处于被淘汰的边缘。 2.技术经济指标同世界先进技术相比，还存在一定差距。在防止跑、冒、滴、漏、废水再循环使用、煮沸二次蒸汽的回收、热能回收、改蒸汽发生炉为高压热水炉、全厂计算机控制等方面与世界啤酒发达国

5、家相比均具有较大的差距，对技术经济指标必然要产生一定影响。虽然我国引进了不少先进设备，学习了不少国外的管理技术，为提高技术经济指标创造了一定条件，但由于管理体制、管理水平、人员素质等各方面的原因，还未能有效提高技术经济指标。 3.机械装备水平不高。一些啤酒生产企业由于建厂时条件所限，设备陈旧、老化，生产能力不足，自动化程度不高，工艺落后。又由于缺乏资金，不能添置新的仪器与设备，更无法进行扩建。啤酒行业又不属于国家的基本建设范畴，因而得不到政策上的支持，多数啤酒企业只能依靠自身的力量和地方政府的支援筹集资金改变现状。所以发展较慢，与先进的啤酒生产企业相比，尚有较大的差距。 4.科研水平不高。随着

6、啤酒工业的发展，我国啤酒生产技术水平显著提高，国内大多数啤酒生产企业都能掌握和应用，但是研究水平和技术储备水平较低，新的超前课题很少，这同科研经费短缺和国家安排科研项目投入计划有关，而企业在这方面的投入也非常少，因而严重影响了高水平较长远课题的研究工作。这一现象虽说是符合我国啤酒生产发展的特定时期，但对啤酒的稳定与良性发展不利。 5.环保问题急待解决。目前在国内，对废气、废渣以及噪声的污染还没有引起人们足够的重视，如煮沸时排放废气，工厂瓶装车间、压缩机等产生噪声，碎瓶、废瓶再制瓶等的有效治理还未得到重视和应用。而国外一些啤酒厂则对公众开放，让公众监督啤酒厂的环境、卫生管理，认识到环保是为了企业

7、更好地发展，明确界定环保问题已成为人们生活中迫切需要解决的重要问题。现在，我国大、中型啤酒企业也开始治理污染，主要进行废水污染的处理，但与国际水平相比仍有很大差距。 中国啤酒业的春秋战国之后，按照历史发展规律，必将是天下统一。或者形成三足鼎立的新局面。中国啤酒市场正在经历从完全竞争市场到寡头竞争市场，从分散市场到统一市场的变化。上述的转化在美国用了30年的时间，在中国预计要用1020年的时间来完成，这一进程的长短取决于各方面的配合，如基础设施建设，运输状况，啤酒口味的统一，全国性的品牌的形成和行业的集中度的提高。 2、发展趋势 目前，中国大陆地区的城市居民的年人均啤酒消费量为32公升，全国人均

8、啤酒消费量不足18.5公升，约为德国的10%，美国的17%。作为影响啤酒市场规模的因素有两个：一个是人均啤酒消费量，另一个就是人口数量。我国农村居民占全国人口总数的69.6%，据此推算，农村居民每年人均啤酒消费量约10公升。随着工业化进程的加快，农村居民的生活水平将不断提高，城乡差距将进一步缩小，啤酒消费量将进一步提高，我国又是世界上人口最多的国家，并且人口仍在继续增长。因此市场空间很大。 未来几年里，我国啤酒行业的发展趋势为： 1.我国啤酒市场竞争会更加激烈；市场竞争趋于规范化，市场竞争由价格竞争转向品牌竞争和服务竞争。效益成为企业最终的追求目标。 2.整个行业逐步进入成熟期，行业内的整合速

9、度进一步加快，整合过程规范化。企业向集团化、规模化发展，股份制优势更加明显。啤酒企业以收购、兼并等不同方式进行规模扩张。目前国内较有实力、年产量40万吨以上的啤酒集团有12个（包括中外合资外方控股集团），其产量已占全国总产量的40%以上。这些集团将主导中国啤酒行业的发展。大啤酒企业集团的地位进一步巩固，有望出现寡头垄断的局面。 3.啤酒企业的品牌意识增强，更加注重品牌战略的实施，市场对名牌产品的需求增加。企业的市场竞争能力增强，重视企业内部核心能力的培养。 4.在市场营销中，广告的投入量加大，包装形式多样化，营销方式多样化。 5.产品特点：首先，啤酒品种更加多样化、功能更加齐全。新品趋向特色型

10、、风味型、轻快型、保健型、清爽型等。具备不同功能的啤酒将满足不同年龄阶段、不同层次、不同类别的消费者需要。其次，消费需求转向低度化、清爽型的啤酒，以淡味、淡色啤酒为主体的基础上，将培育浓醇型啤酒、高浓度啤酒和真正的特殊风味啤酒等。纯生啤酒具有较大的发展空间。 6.先进的技术和设备在啤酒生产中被广泛应用，随着国内外技术交流的加快，国外啤酒生产中应用的成熟技术几乎都在中国落户。纯生啤酒生产技术、膜过滤技术、微生物检测和控制技术、糖浆辅料的使用、PET包装的应用、啤酒错流过滤技术及ISO管理模式将在啤酒生产中继续应用推广，啤酒质量将得到明显提高二、 行业发展现状 发展迅猛已初具规模我国啤酒行业始于2

11、0世纪初，迄今已有百年历程。近几年中国啤酒工业快速发展，产量逐年递增，2007年产量3890.57万kL，2008年达到4103.39万kL，2009年较2008年又提高了3.2个百分点，达到4236.38万kL。 中国啤酒企业数量在80年代迅速攀升，从90多家爆发到800多家，随着市场竞争和企业并购，逐渐减至200多家。年产400万t以上有四家，以2009年销量为例，华润雪花837万t、青岛啤酒591万t、燕京啤酒489万t、英博啤酒446万t。100万t以上的约有六、七家。雪花、青岛、燕京啤酒占据了行业超过4成的份额。北京燕京啤酒厂产能120万kL/a，是目前全国单厂规模最大的企业。国内外

12、品牌各自拥有优势区域目前，我国啤酒行业已形成华润、ABI、青啤、燕京、重啤、金星、珠啤、嘉士伯等国内外品牌各自拥有优势区域、相互制衡的格局。图2-2 我国啤酒品牌市场版图产品同质化、竞争激烈、效益差国内啤酒市场虽生产企业多，但产品差异化不大。在中国啤酒行业价格竞争激烈，啤酒企业走的是销量创利润路线，产品以中低端为主。高端吨酒利润是低端酒的4-5倍，而我国高端酒消费比例不到10%，与全球高端啤酒产量占总产量的22%相比，有一倍以上的增长空间，目前中高端产品市场将成为国产啤酒的重要增长点，近几年各大品牌均致力于调整产品结构，加大以“纯生”为代表的高端产品的开发和推广，抢占市场份额。国内啤酒品牌多，

13、竞争激烈，据中国酿酒协会统计，约45%的啤酒企业处于亏损或微利的边缘，约32%的企业保本，只有20%左右的企业发展良好，盈利空间较大。原料大麦主要依赖进口啤酒原料大麦主要依赖进口，做为中国啤酒重要原料的澳麦进口价飘升，对于中国的啤酒产业来说，原料涨价的形势十分严峻。国内各啤酒生产企业纷纷寻找替代原料，小麦芽越来越引起人们的关注，以小麦完全替代大麦啤酒酿制技术已经成熟。随着人民生活水平的不断提高，我国的啤酒工业发展迅速，啤酒产量有了较大幅度的增长，已成为世界五大啤酒生产国之一。至目前为止全国啤酒年产量超过2500万吨，居世界首位。以生产1吨啤酒产生20m3废水计算，则啤酒工业排放的废水量每年达到

14、3.74.5亿m3，污染物中BOD5为（18.633.5）万吨，CODCr为（37.255.8）万吨，SS为（7.414.9）万吨。目前，国内外啤酒废水处理技术有了迅速的发展，有采用接触氧化法、气动式生物转盘、生物滤池、深井曝气、两极活性污泥法、厌氧消化等工艺。在国外，传统活性污泥法、升流式流化床等工艺以广泛地应用于啤酒废水的处理。特别是啤酒废水的UASB的处理技术，可以大幅度的降低处理设施的建设费用和运行费用，具有很大的经济性，已经从欧洲的荷兰等国向亚洲辐射。啤酒生产废水主要来自冲洗水、洗涤水，是属于高耗水量的企业，每生产1吨啤酒耗水量可从20吨到50吨。其特点是高碱度、高温度和高浓度有机物

15、，对土壤、水体、饮用水源的污染尤为严重，对生态环境造成巨大破坏，所以对啤酒生产废水治理是势在必行。啤酒生产既是耗水大户，同时也是污水产量大户。每生产1吨啤酒产生2050m3污水，全国啤酒生产污水量达3.74.5亿m3，其中污染物生化需氧量BOD5为（18.633.5）万吨，化学需氧量CODCr为（37.255.8）万吨，悬浮物SS为（7.414.9）万吨。这些污染物排放到水体，已对全国各大水系造成严重污染，对人的健康造成巨大危害，对生态环境造成巨大破坏。尤其地方小型啤酒厂和啤酒分装厂，其生产污水一般都未经处理就排放，所以对于啤酒生产的节水和污水的综合治理、处理水回用的新工艺技术的需求量增大，是

16、实施啤酒工业可持续发展的必然趋势。因此对啤酒生产污水处理的工艺技术研究、筛选优化，具有重要的经济性，也是工业污染源治理的重大课题。(二) 啤酒生产工艺及废水来源1. 啤酒生产工艺 啤酒生产过程主要分为：制麦、糖化、发酵、罐装四个部分。如图1 在计算机及检测设备的配合下，借助监控组态软件平台，可根据不同需要选择不同控制方案，实现生产过程温度、压力等参数的精确调节，确保生产工艺要求。几十年来的啤酒产业发展，是一个工业化到自动化不断演变的过程。啤酒产业的未来也应与其它流程行业相似，逐渐向管控一体化方向过渡，使生产数据更好地整合到经营决策渠道，生产控制模型将愈加趋于合理，智能化程度也将得到进一步提高。

17、 2. 废水来源 由图2中可以看出，废水主要来源有：麦芽生产过程的洗麦水、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；冷却水和成品车间洗涤水；以及工厂员工的生活用水等等。 图2：工艺流程3.国内啤酒厂废水水质情况如下表：废水种类废水来源占总废水量的/%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20-25200

18、0-3000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由上表可知：啤酒生产过程用水量很大，特别是酿造、罐装工序过程，由于大量使用新鲜水，相应产生大量废水。由于啤酒的生产工序较多，不同啤酒厂生产过程中吨酒耗水量和水质相差较大，管理和技术水平较高的啤酒厂吨酒耗水量为8-12吨。(三)国内出现的问题一、啤酒生产中的废水问题1. 啤酒废水的主要来源啤酒废水的工艺流程如图2。由图可以看出，啤酒生产工艺中的每道工序都有废弃物(废弃的麦根、冷凝凝固蛋白、酵母泥、废硅藻

19、土、废麦糟等)、废水(洗罐、洗糟水、浸麦水、酒桶与酒瓶洗涤水等)。啤酒厂废水主要来源有麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、麦糟水、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;包装过程洗瓶、灭菌、破瓶啤酒及冷却水和成品车间洗涤水;生活污水主要来自办公楼、食堂、宿舍和浴室;每制成品酒It，产生生活污水约1.7m3，含COD污染物0.85kg或BOD5污染物0.5kg。啤酒厂排放的废水超标项目主要是CODCr、BOD5、SS三项。啤酒生产的废水主要来自两个方面，一是大量的冷却水；二是大量的洗涤水、冲洗水。由此可见，啤酒废水的特点是水量大，无毒有害，属

20、高浓度有机废水。2. 啤酒废水的特点啤酒厂生产啤酒过程用水量大，特别是酿造、灌装工艺过程，由于大量使用新鲜水，相应产生大量的废水。由于啤酒的生产工序较多，不同啤酒厂生产过程中t酒耗量和水质相差很大。管理和技术水平较高的啤酒厂每t酒耗水量为812t，我国啤酒厂的t酒耗水量一般大于该参数。我国啤酒从糖化到灌装总耗水为1020m3/t。酿造啤酒要消耗大量的水，除一部分水转人产品外，其余绝大部分将作为工业废水排人环境。如上所述，啤酒工业废水具有以下几类特点：冷却水：冷冻机、麦汁和发酵冷却水等，这类废水基本上未受污染。清洗废水：如大麦浸渍废水、大麦发芽降温喷雾水、清洗生产装置废水、漂洗酵母水、洗瓶机初期

21、洗涤水、酒罐消毒废液、巴斯德杀菌喷淋水和地面冲洗水等。这类废水受到不同程度的有机污染。清洁废水：冷冻机、麦汁和发酵冷却水等。这类废水基本上未受污染。冲渣废水：如麦槽液、冷热凝固物、酒花槽、剩余酵母、酒泥、滤酒渣和残碱性洗涤液等。这类废水含有大量的悬浮性固体有机物。工段中将产生麦汁冷却水、装置洗涤水、麦槽、热凝固物和酒花糟。装置洗涤水主要是糖化锅洗涤水、过滤槽和沉淀槽洗涤水。此外，糖化过程还要排出酒花糟、热凝固物等大量悬浮固体。装酒废水: 在灌酒时，机器的跑冒滴漏时有发生，还经常出现冒酒。废水中掺入大量残酒。另外喷淋时由于用热水喷淋，啤酒升温引起瓶内压力上升，“炸瓶”现象时有发生，因此大量啤酒洒

22、散在喷淋水中。循环使用喷淋水为防止生物污染而加入防腐剂，因此被更换下来的废喷淋水含防腐剂成份。洗瓶废水：清晰瓶子时先用碱性洗涤剂浸泡，然后用压力水初洗和终洗。瓶子清洗水中含有残余碱性洗涤剂、纸浆、染料、浆糊、残酒和泥沙等。碱性洗涤剂定期更换，更换时若直接排入下水道可使啤酒废水呈碱性。因此废碱性洗涤剂先进入调节、沉淀装置进行单独处理。所以可以考虑将洗瓶废水的排出液经处理后储存起来，用来调节废水的pH值（啤酒废水平时呈酸性），这可以节省 污水处理的药剂用量。3.啤酒废水的水质水量啤酒废水富含糖类、蛋白质、淀粉、果胶、醇酸类、矿物盐、纤维素以及多种维生素，是一种中等浓度的有机废水，可生化性好。废水的

23、产生量与厂家的生产规模和管理水平有关，据中内啤酒厂家每年用水量统计，每生产1 t 啤酒，就需用1030m3新鲜水，相应产生1020m3废水。啤酒生产废水主要由清洁废水、低浓度有机废水、高浓度有机废水三部分构成：清洁废水主要来自锅炉蒸汽冷凝水、制冷循环用外排水和给水厂反冲洗水，这部分废水占总废水量的20%左右；低浓度废水主要来自酿造车间和包装车间的地面冲洗水、洗瓶机和灭菌机废水以及厂区生活污水，这部分废水量较大，约占总废水量的70%，有机物浓度较高，COD=10070mg/L；高浓度废水主要来自洗槽废水、糖化锅和糊化锅冲洗水，贮酒罐前期冲洗水、过滤废藻泥冲洗水以及酵母压缩机冲洗水，这部分废水水量

24、不大，约占总废水量的10%左右，但是，有机和的浓度特别高，COD2000mg/L。啤酒生产工业废水从各车间排放的废水水质水量波动较大，以扬州啤酒厂为例，其生产废水水质水量见表1。表1 扬州啤酒厂生产废水的污染物浓度废水种类水量（m3/t产品）pH值COD（mg/L）BOD5（mg/L）BOD5/CODSS（mg/L）浸麦废水3.656.57.55007002203000.45300500糖化发酵废水4.385.07.030006000200045000.758003300灌装废水5.846.09.0100600704500.75100200其他废水0.736.07.0200600全厂混合水14

25、.66.08.0800200060015000.743501200二、啤酒生产中的微生物问题随着啤酒行业的迅速发展，啤酒厂家之间的竞争加剧，国内大多数啤酒厂越来越重视啤酒的风味稳定性，逐步走向“酿造纯生化”。九十年代末期以后的新建厂大多能够考虑“无菌化酿造”，在设备的选型上对设备的要求较高，酿造过程基本不受微生物污染，厌氧菌控制水平较好（10个/ml）。但在很多老厂中，设备比较旧也不合理，尤其在CIP系统的设置和操作上存在的问题较多，对于厌氧微生物的控制效果不是很好，微生物污染还比较严重，其厌氧菌水平在101000个/ml，甚至更高。1 啤酒有害菌的危害1.1、野生酵母能够污染冷麦汁、发酵液、

26、贮酒等各工序，常潜伏在设备或管路的缝隙、螺纹、垫料等的死角中，通过接种酵母污染麦汁，被污染后发酵啤酒的风味就会发生变化。1.2、乳酸菌是啤酒中较为常见的污染菌，除产酸外，还会产生杂味（双乙酰奶油味、双乙酰味、酯香味），甚至出现丝状混浊。乳酸菌能够污染麦汁、发酵液，最适PH值为4.05.0，在加酒花的啤酒中仍能生长。且只要有1000个/ml左右的足球菌或乳酸菌，就会使啤酒风味物质达到可检出的含量。1.3、麦汁有害菌主要是肠杆菌科细菌，属兼性厌氧菌，污染后在发酵液中可产酸、H2S、DMS和其它代谢产物，成熟啤酒会产生芹菜味、酚味，对啤酒原有风味照成伤害。1.4、四联球菌是对啤酒危害较大的细菌，主要

27、污染麦汁发酵到清酒灌装工序，产生双乙酰和其它代谢产物，能够引起啤酒混浊并生成酸味及臭奶油似的双乙酰味。（四）对于出现的问题的防治对策一、啤酒工业废水的治理方法啤酒工业废水的性质和一般生活污水的性质比较接近，含有大量的有机物，可生化性很好，因此，治理的方法多是采用厌氧-好氧生物处理，也可采用好氧生物处理，达标后排放。目前，国内外处理啤酒工业废水的主要方法有：活性污泥法，生物膜法，厌氧生物法等。(1) 活性污泥法 啤酒工业废水是较高浓度的有机废水，BOD5/COD一般在0.5以上，可生化性很好，用活性污泥法进行处理速度快，有机物去除率高，但因废水的BOD5值高，且N、P、Fe等营养物质缺乏，C、N

28、比例失调，用一般的曝气设备，很难使曝气的溶解氧达到较高的水平，而在低溶解氧（0.10.2mg/L）的情况下，球壳霉菌或丝状菌容易繁殖而造成污泥膨胀，采用纯氧曝气法，可以缓解污泥膨胀问题；另外，采用完全混合活性污泥法也可以解决污泥膨胀问题，目前采用的曝气方式主要有微孔曝气法、射流曝气法、延时曝气法、生物转盘曝气法等。活性污泥法的优点是占地面积小、投资省，缺点是曝气能耗大、运转费用高、冬季运行困难，且产生的剩余污泥量较大，处理起来比较麻烦。在啤酒废水处理中应用较多的活性污泥法有间歇式活性污泥法（SBR）、高浓度活性污泥法、循环式活性污泥法（CASS）等几种。活性污泥法处理啤酒废水的主要设计运行参数

29、见表2表2 活性污泥法处理啤酒废水的主要设计运行参数处理方法进水容积负荷kgBOD5/(m3 .d)污泥负荷kgBOD5/(kgSS .d)污泥浓度（gMLSS/L）需氧量（kgO2/kg BOD5）产泥率（gSS/gBOD5)BOD5去除率（）普通活性污泥法0.30.80.20.41.520.81.10.20.49095两段活性污泥法0.61.20.30.5240.71.00.40.69095完全混合活性污泥法0.62.40.20.4360.71.10.40.68590射流曝气2.55.00.81.5350.81.00.50.89095延时曝气0.150.250.050.15251.41.8

30、0.150.395氧化沟0.10.20.050.15261.52.00.20.49598单级纯氧曝气2.43.20.40.6680.50.60.10.39095二级纯氧曝气3.03.60.50.7680.50.60.10.39095高浓度活性污泥法2.30.30.44.589098(2) 生物膜法 生物滤池法 曝气生物滤池（Biological Aerated Filter-BAF）是80年代末在欧美发展起来的一种新型污水处理技术，它采用了一种新型的粒状填料，综合了过滤、吸附和生物代谢等多种净化作用，使其具有占地小，出水水质好，流程简单，对环境影响小等诸多优点。另外，粒状填料对SS有很强的吸附

31、和过滤作用，当啤酒废水通过滤层时，废水中的悬浮固体被截留，进而被粘附在滤料上的微生物所利用，使生物膜增厚，运行一段时间以后，大量繁殖的生物膜会阻塞滤料之间的空隙，增加水流的阻力损失，此时需对滤池进行反冲洗。 生物转盘法 生物转盘是表面附有生物膜的盘片（通常为圆形或多边形），通过水平轴，安装在装有废水的氧化池中，盘片大约有一半浸于废水水面之下，盘片在水平轴的带动下缓慢转动。浸于水面下的盘片上的生物膜会吸附废水中的有机物，而当这部分长年累盘片转出水面时，生物膜吸收大气中的氧，使吸附的有机物在好氧微生物的作用下得到氧化分解。生物转盘法一般不易发生污泥膨胀现象，其抗负荷变化的能力强于生物滤池法及活性污

32、泥法。生物转盘法处理啤酒废水主要用在我国南方的小型啤酒厂。其主要工艺流程：废水滤池表曝池一沉池生物转盘二沉池出水。 生物接触氧化法 生物接触氧化法是利用固着在填料上的生物膜来吸附水中的有机污染物并加以氧化分解，使污水得到净化，它的特点是生物量较高，以MLSS计一般在1020g/L以上，加上曝气的充分搅动，因此耐冲击负荷能力较强，并且不产生污泥膨胀现象，运行管理也比较方便，它的技术关键是填料。接触氧化池一般采用底部进水、进气，废水和空气均从池底部均布进入填料层，因而填料直接受到水流、气流的强烈搅动，加速了生物膜的脱落与更新，使其经常保持了较高的活性，有利于水中的有机物的氧化分解，由于水气上升速度

33、相差悬殊，水受空气的不断搅动呈紊流状态，整个池子中水的流态是“完全混合型”，空气泡在填料的空隙中充分搅动，加速了生物膜的脱落更新，使新生的生物膜具有较高的活性。国内外采用生物膜法处理啤酒废水的厂家有杭州啤酒厂、青岛、房山啤酒厂等，进水COD浓度10001500mg/L，出水浓度为100150mg/L，COD去除率达90%。(4) 厌氧生物法 啤酒生产废水中的制麦车间、发酵车间以及酿造车间所排放的高浓度有机废水若直接进入混合废水，将会使混合废水的有机物浓度大大增加，造成处理成本增加，处理变得困难。如实行清污分流，高浓度废水采用厌氧生物法处理后再进入好氧生物处理单元，可以降低处理成本，回收能源，而

34、且有利于好氧处理单元的稳定运行。厌氧生物法是有机物在缺氧条件下被分解成气体（CH4与CO2），啤酒废水的厌氧生物处理法常有：UASB法、IC（内循环反应器）法、UBF（高效厌氧反应器）法、AAFEB（厌氧附着膨胀床）法等。厌氧生物法处理啤酒废水主要设计运行参数见表3。表3 厌氧生物法处理啤酒废水主要设计运行参数处理方法反应温度进水有机负荷kgCOD/(m3.d)污泥负荷kgCOD/(kgVSS.d)HRT(h)沼气产率（m3沼气/kgCOD去除）污泥产率（gVSS/gCOD 去除）COD去除率（%）UASB反应器常温680.30.35680.40.10.285UASB反应器中温8140.350

35、.5460.50.10.285升流式厌氧滤池常温67790.40.10.285厌氧接触法中温250.10.234(d)0.40.50.10.290IC反应器184025厌氧过滤器31020二、常用啤酒工业废水处理工艺目前我国啤酒废水的处理工艺较多,但各个工艺的核心部分以水解酸化-好氧处理、活性污泥法两种为主。(1) 以水解酸化-好氧为主体的处理工艺 该工艺根据啤酒生产废水排放的特点（由制麦、酿造、糖化、装瓶等工序排放的废水水量小，有机物浓度高），突出了两类生化处理技术的优势，使整个系统运行平稳，耐冲击负荷能力强，具有运行费用低，操作管理方便等特点。水解酸化段常采用上流式厌氧污泥床（UASB），

36、常温下可去除60%以上的有机污染物，可以大幅度地减轻后续好氧处理的负荷。好氧处理常采用生物接触氧化法，生物接触氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的特点，这种方法生物活性强，丝状菌多和污泥量少，具有容积负荷高，较传统的生物氧化法，曝气时间显著缩短，HRT仅6h，且占地面积少，去除效果好、管理简单（无污泥膨胀、不需回流）等优点。另外也常采用氧化沟等处理单元，氧化沟和生物接触氧化相比较，基建投资与运行费用较低，但占地面积较大。好氧处理速率高，可以使从水解酸化段排出的较高浓度的有机污染物得到较高程度的降解，使外排水质达标。(2) 以活性污泥法为主体的处理工艺 常用的活性污泥法有SBR法、CASS法以及高浓

37、度活性污泥法。SBR法典型操作工序包括进水、反应、沉淀、排水、闲置等五道工序，并使这五道工序在同一反应池内进行，扩大了反应池的功能，省却了沉淀池。泥水分离在完全静止的理想状态下进行，沉淀性能好。整个工艺经历了厌氧、缺氧、好氧三个过程，反应器中底物和微生物的浓度是变化的，且不连续，在时间上是一个推流过程，并呈理想的推流状态，生化反应推动力大，效率高。同时采用进水期不曝气的限制曝气操作工艺，缩短进水时间，有效地抑制了丝状菌的生长，防止污泥膨胀。另外，SBR法采用间歇进水，对长时间高浓度的污水冲击，起了一定的分散作用，所以耐冲击负荷较强。整个工艺具有投资省，处理效果好，工艺简单，运行稳定，能耗少等特

38、点。因啤酒生产废水中有机污染物浓度较高，要使废水经一步好氧处理达标，曝气池中需保持较高的污泥浓度。高浓度活性污泥法是处理啤酒废水的又一有效工艺。高浓度活性污泥法较UASB-好氧法水力停留时间短，不需加药、加热（啤酒废水碱度低，UASB反应器内需添加碱）等。但本工艺运行费用较高，主要是电耗高，因为曝气池容积负荷较高，需消耗较多的溶解氧，曝气能耗高，而且，水力停留时间较长（HRT=13），调节池容积较大。CASS（循环式活性污泥法）工艺反应池由生物选择区、预反应区、主反应区三个区域组成。啤酒废水与回流污泥混合后进入生物选择区，废水中的溶解性有机物通过酶反应机理而迅速去除，回流污泥中的硝酸盐在此进行

39、反硝化，防止污泥膨胀，在预反应区（DO0.5mg/L），有机物初步降解，在主反应区为好氧曝气，DO控制在23mg/L左右，进行硝化和降解有机物。该工艺具有以下特点：占地面积小，不需初沉二沉池和复杂的污泥回流系统；机械设备简单，投资少，运行费用低；操作简单，自动化程度高；可通过调整曝气时间的方法缓解水质的波动；设有生物选择区，不会产生生物膨胀现象。(3) 以IC-CIRCOX为主体的处理工艺 厌氧内循环（IC）反应器和封闭式空气提升（CIRCOX）好氧反应器均为荷兰帕克公司（PAQUES）的专利产品。IC反应器是基于UASB反应吕的原理改进而成。根据IC反应器内各部位功能的不同，可将其分为混合区

40、、污泥膨胀床、精处理区和循环系统四个部分。CIRCOX反应器是基于好氧生物流化床的原理改进而成，该反应器为双层立式结构（外层为下降筒体，内层为上升筒体）。将这两种反应器的结合使用是优化组合，体现了该工艺占地面积小、处理效率高、剩余污泥少和无臭气排放的优点。实践证明，厌氧-好氧串联工艺在啤酒处理工艺中具有优势，是我国啤酒废水治理工艺采用或整改的方向。同时对啤酒废水采用清浊分流，高浓度废水采用厌氧（如UASB）工艺与处理后与低浓度废水混合计入好氧处理系统更易达到环境效益与经济效益的统一。三、微生物的防止措施大肠菌群往往通过所使用的原料、工艺过程、空气、设备、工具等进入生产系统。为了防止污染，通常采

41、用的措施有以下几点：1 加强啤酒生产用水的环境治理和前期消毒灭菌处理，杜绝大肠菌群污染源。定期对酿造用水进行检测，发现问题，立即对症解决。2 冷麦汁设备在使用前先用85以上的热水清洗灭菌，然后再用851%2%的火碱进行清洁无菌，冷却检测合格后投入使用。3 发酵工段的地面经常打扫，杜绝粘滑。与生产无关或无用的物质及时清理出车间或定置摆放。 发酵工段的管排经常擦抹除尘，管排连接阀门保持洁净，连接管禁止接地。4 发酵罐使用完毕，先用清水喷淋1015分钟，无泡沫后，用碱性清洗剂清洗60分钟，再用常温水冲洗30分钟，后用酸性清洗剂洗涤20分钟，最后用双氧水循环灭菌20分钟。5 酒泵、输酒管路和胶管除按规

42、定链接有关容器执行PIC清洗外，还要定期的做拉刷处理和甲醛浸泡处理。6 对于发酵工段的管排连接件，要经常的进行人工刷洗或连接管路上进行管路CIP洗涤，不用时，放入特定的水槽内，用1%火碱溶液或杀菌剂（二氧化氯浓度大于200PPm，双氧水浓度大于0.5%，常温下浸泡，浸泡不少于2小时。使用前用无菌水冲净或连接管路上进行管路CIP洗涤）。7 过滤机用完后，先用清水冲洗至无泡沫为止，用时约1015分钟。用4050以上热碱水冲洗并排放，当热碱水变清、杂质较少时开始循环，循环1020分钟为止。用CIP水冲洗 ，至PH呈中性，最后用杀菌剂(双氧水0.5%)浸泡。过滤纸板不用时，放置在干燥通风处，防止滋生杂

43、菌。8 灌酒机在使用前后先用冷水冲洗设备至无泡沫时，后用70热水进行清洗灭菌，或直接使用0.5%0.22%的双氧水进行清洁灭菌，完成后选择有代表性的管酒阀进行微生物检测，合格后方可使用。9 对生啤酒进行巴士杀菌时，杀菌PU值应控制在1520范围以内，以确保生啤酒中的微生物被杀灭，保证成品酒的卫生指标合格。（五）建议清洁生产是关于产品过程的一种新的创造性的思维方式，是一种新的污染防治战略。联合国环境规划署(UNEP)于1989年提出了清洁生产的最初定义为：清洁生产是对工艺和产品不断运用一种一体化的预防性环境战略，以减少其对人体和环境的风险；对于生产工艺，清洁生产包括节约原材料和能源，消除有毒原材

44、料，并在一切排放物和废物离开工艺之前削减其数量和毒性；对于产品，战略重点是沿产品的整个生命周期，即从原材料提取到产品的最终处置，减少各种不利影响。1996年又对清洁生产进一步完善为：“清洁生产指将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产生和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险”。对于产品，清洁生产意味着减少和降低产品从原材料使用到最终处置的全生命周期的不利影响；对于生产过程，清洁生产意味着节约原材料和能源，取消使用有毒原材料，在生产过程排放废物之前降减废物的数量和毒性；对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。为促进啤酒行业实现减排目标，为啤酒工业企业开展清洁生产提供技术支持和导

45、向，我国环境保护部颁布了清洁生产标准啤酒制造业(ILlT1832006)。1清洁生产在国外的发展清洁生产技术及相关法规在国外尤其是欧美和发达国家，已经较为完善和成熟。以污染预防为主，积极开展和推行清洁生产，促进资源的节约和有效利用，这一做法早在20世纪70年代就已经被工业发达国家所关注。联合国工业发展组织、联合国环境署、世界银行、亚洲开发银行都拨出了专项资金用以推动发展中国家关于清洁生产的实施。1977年欧共体及其成员国先后制定了多项关于清洁生产、污染预防等法规，建立了清洁生产示范工程和信息情报交流网络，并对该项活动给予财政支持。20世纪80年代以来，美国环保局着手进行r一次全局范围内的创新工

46、作，把环境保护的重点，从传统的末端治理转移到污染预防、实行废弃物最小化工程；颁布了废弃物减少评价手册，建立了从可行性分析到项目实施的规范化操作体系。1990年美国国会通过了污染预防法强调要从污染的源头来消除和降低污染的产生。1989年前苏联制定了化工企业采用“稍废、无废技术”的规定，把“化学工业改造成为无排出物，作为环境保护的首要目标”。日本在1991年颁布了废物处理处理法修改法案，推动了清洁生产在工业领域的实施。近年来，发展中国家由于加快了工业发展速度，环境污染日益严重，各国政府采取了一系列的措施，以期通过推行清洁生产防治和环境污染问题。印度政府为了解决工业用水严重污染，采取了低废工艺和清洁生产工艺。马来西亚在该国支柱产业橡胶行业采取了新的清洁生产工艺，将废水净化回收，降低了工业废水中COD和BOD的排放。泰国在纺织印染厂实施了清洁生产技术，将废水中的化学品回收利用，降低了原材料、水、能源的使