西安汉斯啤酒厂实习报告
实习日期：2013年10月
实习目的：了解啤酒制造业废水的产生机理于废水处理工艺，增强理论知识的实际应用能力，增长见识。
实习内容：
1.汉斯啤酒厂概况
汉斯集团是中国西部最大的啤酒生产企业，始建于1986年，下辖青啤西安公司、青啤渭南公司、青啤汉中公司、青啤宝鸡公司、青啤廊坊公司、青啤（甘肃）农垦公司、青啤武威公司、北京五星青啤公司和北京青啤三环公司，待青啤榆林公司于2007年5月投产，汉斯集团将在西北和华北地区拥有十个啤酒生产基地，具备年产120万千升以上的啤酒生产能力。
青岛啤酒西安汉斯集团有限公司是青岛啤酒股份有限公司在西部战略极为重要的发展基地，汉斯啤酒是青啤公司第二大子品牌。其销售网络以陕西为中心辐射中西部14个省（区），在西北地区销量和市场占有率位居第一，是西北啤酒市场的主导品牌。2004年汉斯啤酒成功进入北京和华北市场，迈出了进军全国市场的战略步伐。2005年汉斯啤酒荣获“中国名牌产品”称号。2006年被评为“中国驰名商标”。根据中国最有价值品牌研究报告，汉斯啤酒品牌价值已达22.39亿元，入选全国最有价值的品牌行列
2． 污水来源及特征
提起啤酒的生产过程，人们首先会联想到酒糟、麦皮以及生产线排出的废水，它们似乎总能与“污染”二字联系在一起。确实随着生活水平的不断提高,啤酒消耗量逐渐增高,对应的污染物排放量也逐渐升高,由此造成的环境问题亦很严重。全面实现治理达标排放或回用的任务很重。啤酒生产工艺中的每道工序都有固体废物和废水产生，其中废水的主要来源有: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；灌装过程洗瓶、灭菌、破瓶啤酒及冷却外排水和成品车间洗涤水。啤酒废水的特点是水量大，无毒有害，属高浓度有机废水。啤酒厂排放的废水超标项目主要有COD，BOD，SS三项。
啤酒生产的过程是先将大麦制成麦芽,将麦芽粉碎与糊化的大米用温水混合 进行糖化。糖化结束后立即过滤,除去麦糟,麦汁经煮沸定型后除去酒花糟,然后冷 却与澄清。澄清的麦汁冷却至6.5～ 8.0℃,接种酵母,进行发酵。发酵分主发酵和后发酵。经过后发酵的成熟酒,需经过过滤或分离除残余酵母和蛋白质。过滤后的成品酒,就是鲜(生)啤酒。啤酒废水主要来自麦芽车间(浸麦废水),糖化车间(糖化,过滤洗涤废水),发酵车间(发酵罐洗涤,过滤洗涤废水),灌装车间(洗瓶,灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒)以及生产用冷却废水等。啤酒工业废水主要含糖类,醇类等有机物,有机物浓度较高,呈酸性,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。国内啤酒厂废中:CODcr平均含量为:1000～2500mg/L,BOD5平均含量为:600～1500mg/L,该废水具有较高的生物可降解性,且含有一定量的凯氏氮和磷。啤酒废水按有机物含量可分为3类:① 清洁废水如冷冻机冷却水,麦汁冷却水等。这类废水基本上未受污染。 ②清洗废水如漂洗酵母水、洗瓶水、生产装置清洗水等,这类废水受到不同程度污染。
③含渣废水如麦糟液、冷热凝固物、剩余酵母等,这类废水含有大量有机悬浮性固体。
众所周知，盛装啤酒的玻璃瓶是重复使用的，每只瓶子在回收入厂后都要经过清洗、消毒等一系列严格的程序，在此过程中需要消耗大量的水。以青啤汉斯为例，每年需要清洗使用过的玻璃瓶达5亿只左右，这部分费用对企业而言是一笔不小的开支。与此同时，啤酒生产过程中会产生大量的废水，如果将其直接对外排放无疑会对环境造成污染。而青岛西安汉斯啤酒厂通过投入配置相关设备，对生产线产生的污水进行深度处理，此举不仅有效解决了企业排污等问题，还使处理后的“中水”有效用于“毛瓶预洗”、浇花、绿化及卫生间冲洗等领域，有效提升了水资源使用效率。
该公司主要是采用UASB —好氧接触氧化工艺处理啤酒废水此处理工艺中主要处理设备是上流式厌氧污泥床(UASB)和好氧接触氧化池,处理主要过程为:废水经过转鼓过滤机,转鼓过滤机对SS的去除率达10%以上,随着麦壳类有机物的去除,废水中的有机物浓度也有所降低。上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好,有效地降低了好氧生化单元的处理负荷和运行能耗(因为好氧处理单元的能耗直接和处理负荷成正比)。好氧生物接触氧化池对废水中SS和COD 均有较高的去除率,这是因为废水经过厌氧处理后仍含有许多易生物降解的有机物。该工艺处理效果好、操作简单、稳定性高。上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池相串联的啤酒废水处理工艺具有处理效率高、运行稳定、能耗低、容易调试和易于每年的重新启动等特点。整个工艺对COD的去除率达96.6%,对悬浮物的去除率达97.3%～98%,该工艺非常在啤酒废水处理中广泛应用。
3工艺流程
西安汉斯啤酒污废水处理工艺主要选用的是UASB工艺其工艺流程图见下图
2图1 汉斯啤酒厂污水处理工艺流程
1、预处理阶段
一般预处理系统包括粗格栅、细格栅或水力筛、沉砂池、调节(酸化)池、营养盐和pH调控系统。格栅和沉砂池的目的是去除粗大固体物和无机的可沉固体，这对对于保护各种类型厌氧反应器的布水管免于堵塞是必需的。当污水中含有砂砾时，例如以薯干为原料的酿酒废水，怎么强调去除砂砾的重要性也不过分。不可生物降解的固体，在厌氧反应器内积累会占据大量的池容，反应器池容的不断减少最终将导致系统完全失效。
由于厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。在调节池中设有沉淀池时，容积需扣除沉淀区的体积；根据颗粒化和pH调节的要求，当废水碱度和营养盐不够需要补充碱度和营养盐(N、P)等；可采用计量泵自动投加酸、碱和药剂，通过调节池水力或机械搅拌达中和作用。
同时，酸化池或两相系统是去除和改变，对厌氧过程有抑制作用的物质、改善生物反应条件和可生化性也是厌氧预处理的主要手段，也是厌氧预处理的目的之一。仅考虑溶解性废水时，一般不需考虑酸化作用。对于复杂废水，可在调节池中取得一定程度的酸化，但是完全的酸化是没有必要的，甚至是有害处的。因为达到完全酸化后，污水pH会下降，需采用投药调整pH值。另外有证据表明完全酸化对UASB反应器的颗粒过程有不利的影响。之后混合的废水经过泵的作用至UASB反应器
2、UASB反应器阶段
升流式厌氧污泥床(UASB)反应器(下简称UASB反应器)是荷兰学者Lettinga等人在20世纪70年代初开发的。当时他们在研究用升流式厌氧滤池处理土豆加工和甲醇废水时注意到大部分的净化作用和积累的大部分厌氧微生物均在滤池的下部。于是便在滤池底部设置了一个不装填料的空间来积累更多的厌氧微生物量，后来干脆取消了池内的全部填料，并在池子的上部设置了一个气、液、固三相分离器，一个结构简单，处理效能很高的新型厌氧反应器就诞生了。
UASB反应器主体部分由反应区和气、液、固三相分离区两部分组成。在反应区下部，是由沉淀性能良好的污泥(颗粒污泥或絮状污泥)形成的厌氧污泥床。UASB在运行过程中，废水从反应器的底部进入反应器后，由于水的向上流动和产生的大量气体上升形成了良好的自然搅拌作用，并使一部分污泥在反应区的污泥床上方形成相对稀薄的污泥悬浮层。悬浮液进入分离区后，气体首先进入积气室被分离，含有悬浮液的废水进入分离区的沉降室，由于气体己被分离，在沉降室扰动很小，污泥在此沉降，由斜面返回反应区。
图2 UASB反应器示意图
经过一段时间的厌氧反应后，异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH
3、NH4+），处理过的上清液直接进入A/O工艺的好氧阶段进行处理
A/O反应与气浮阶段
西安汉斯啤酒厂废水处理的工艺在A/O反应阶段，主要发生的是好氧生物处理，即主要发生在自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为HO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。从A/O阶段出来的水进去气浮池，将事先用溶气罐处理过的容气水通入气浮池，通过气浮法进一步去除水中的SS。 主要原理与流程为：粘附气泡的絮粒在水中上浮时，在宏观上将受到重力G浮力F等外力的影响。带气絮粒上浮时的速度由牛顿第二定律可导出，上浮速度取决于水和带气絮粒的密度差，带气絮粒的直径（或特征直径）以及水的温度、流态。如果带带气絮粒中气泡所占比例越大则带气絮粒的密度就越小；而其特征直径则相应增大，两者的这种变化可使上浮速度大大提高。
然而实际水流中；带气絮粒大小不一，而引起的阻力也不断变化，同时在气浮中外力还发生变化，从而气泡形成体和上浮速度也在不断变化。具体上浮速度可按照实验测定。 根据测定的上浮速度值可以确定气浮的表面负荷。而上浮速度的确定须根据出水的要求确定。 如前所述，气浮处理法对水中污染物的主要分离对象，大体有两种类型即混凝反应的絮凝体和颗粒单体。气浮过程中气泡对混凝絮体和颗粒单体的结合可以有三种方式，即气泡顶托，气泡裹携和气粒吸附。显然，它们之间的裹携和粘附力的强弱，即气、粒（包括絮废体）结合的牢固程度与否，不仅与颗粒、絮凝体的形状有关，更重要的受水、气、粒三相界面性质的影响。水中活性剂的含量，水中的硬度，悬浮物的浓度，都和气泡的粘浮强度有着密切的联系。气浮运行的好坏和此有根本的关联。在实际应用中质须调整水质。
出水经过加药后进入二沉池，二沉池上清液直接外排或者用于回用，污泥进入污泥浓缩池，浓缩后的污泥排入污泥干化场处理，上清液回流至集水井。
4． 实习感想
青啤西安汉斯啤酒有限公司废水治理站,承担着厂区啤酒生产废水及家属区的生活污水的处理任务,并供应回用中水及深度处理水.采用A/O工艺,其工艺流程为粗格栅--集水池--细格珊--平流式沉砂池--调节池--UASB(厌氧池)--好氧池--气浮池--清水池--砂滤罐--中水池--外排及回用。通过这次的现场实习，使我们对于目前工业废水的处理有了更加深刻的认识，也是我们对于课本上的知识有了更加透彻更加生动的理解。
最后，感谢两位带队老师的辛勤付出。
