啤酒废水生物处理总磷达标方法探讨

摘 要：氮、磷已成为污染水体重要污染因子，而啤酒废水生物处理中总磷达标存在有一定的难度，本文从生产实际出发，探讨啤酒废水总磷控制达标的方法。

关键词：废水；总磷；污染源

中图分类号：X703 文献标识码：A

工程简介

武汉东西湖啤酒厂建有1.5万吨/日污水处理站，工程主体采用UASB+氧化沟法，工艺流程简图【1】如下：

根据近几年来运转状况，该工程出水COD、氨氮等指标均可以稳定达到国家GB18918-2002中一级A排放标准，但总磷平均高达1.5mg/l以上，高出标准0.5mg/l三倍【2】，结合生产实际进行了如下控制达标方法探讨：

污染源控制

2012年6月对污水处理系统进、出水数据统计分析如下:（单位mg/l）

2日－8日进水总磷的浓度分别为：4.81、5.78、4.72、5.52、4.24、4.31、5.31平均4.91

2日－8日出水总磷的浓度分别为：1.60、1.59、1.92、1.36、1.90、1.21、1.25平均1.55

初步原因分析：（1）出水总磷的峰值出现在进水总磷峰值后一天，而废水处理系统水力停留约为24小时左右，可见由于进水水质直接影响出水水质。（2）进水总磷平均浓度为5.41mg/l，大大高出工程系统设计进水低于3.5mg/l，是造成总磷不达标的一个重要原因。

调查分析各车间总磷的来源：(1)近期使用了部分有磷洗涤剂；(2)啤酒总磷含量高达12mg/L，近期部分车间灌装效率降低,酒损增大至3.1%(内控标准为2.4%)；(3)滤酒和鲜酒车间有漏酒现象,酒损增大至3.0%(内控标准为2.6%);(4)不合格酒排放超量(内控标准为产量的0.5%)

根据公司内部环保管理规章制度，制订污染源控制对策：

（1）严禁继续采购有磷洗涤剂；（2）限量使用现有磷洗涤剂,直至使用完毕；（3）减少灌装设备故障率，降低酒损,恢复至正常酒损水平；（4）强化对滤酒、鲜酒等车间排酒的监督,控制在正常水平之内。（5）加强不合格酒排放管理,严格按规定集中至鲜酒车间排放,每日排放控制在产量的0.5%之内.

这些建议被公司采纳执行后，一周之后进、出水总磷数据统计如下：

16日－22日进水总磷的浓度分别为：4.15、3.07、3.56、3.72、3.32、2.96、3.15平均3.42

16日－22日出水总磷的浓度分别为：0.95、1.22、1.14、1.11、1.05、1.11、0.80平均1.05

初步分析：（1）通过加强污染源控制，使进水总磷浓度下降至3.42mg/l，已降至工程要求3.5mg/l以下，污染源头控制已取得一定成效。（2）出水仍未达到国家一级A标准，污水处理工程中总磷的平均去除率只有69%，没有达到系统理论去磷率85%的效果。

污水处理工程系统内部工艺控制

为寻找系统内部因素，现将同期6月16日—22日各单元总磷出水数据统计如下：

数据分析：(1)总磷的去除主要发生在好氧阶段，去除率达59%；(2)其次磷的去除发生在压力过滤阶段去除率为28%；(3)预处理初沉池磷略有上升，上升率不到6.5%；(4)UASB厌氧阶段对总磷基本没有处理效果。

初步原因分析：（1）生物选择器是为了控制污泥膨胀而设计的高负荷厌氧阶段，回流污泥在此大量释放磷，应有利于好氧段活性污泥超大量吸收。【3】

（1）总磷的去除主要发生在好氧阶段，去除率仅为59%，仍可提高。（2）总磷的去除主要通过在剩余污泥排放来实现，而氧化沟泥龄一般较长，应适当缩短泥龄。（3）其次压力过滤阶段磷去除率已达理想为30%左右 。

好氧系统污泥龄的控制

采取对策：(1)加大回流量，回流比从60%升至85%左右，氧化沟MLSS控制在4.0g/l左右。(2)污泥龄从原23.5天缩短至18天左右。(3)氧化沟 DO从1.5提高至2.5mg/l左右。采用以上措施后6月23日—29日数据统计如下：

初步结论：（1）通过对泥龄的控制，出水总磷得到了一定的降低。（2）出水总磷虽已降至0.75mg/l，去除率为66%，仍没有达标，需进一步加强好氧生物段的工艺控制。

（二）氧化沟好氧工艺控制除磷

UASB反应器经过多年的运行后,已有部分颗粒污泥，工艺稳定，产气量大，出水COD稳定在300mg/l以下，最终出水COD平均值为34.6mg/l，为讨论氧化沟除磷控制方法，现将6月氧化沟进水COD（UASB出水）与总磷浓度对照如下：

23日－29日总磷的浓度分别为：3.15、3.06、3.22、3.51、3.53、3.07、3.92平均3.35

23日－29日进水COD浓度分别为：252、272、232、215、222、298、306平均234

原因分析及对策：

根据活性污泥微生物好氧营养需求：C（BOD5）：N：P=100：5：1【4】，由上表分析可见C（BOD5）：P=100：2.72，（经分析UASB厌氧反应后BOD/COD比值在0.49左右），初步分析总磷去除率未达80%，碳源可能是其控制因子，为提供足够碳源，提高氧化沟对总磷去除，采用临时泵从集水井抽原水入氧化沟作试验生产：

7月10日—7月16日进行试验生产，调整后进水浓度数据统计如下：

分析：（1）通过调整生物选择器进水COD值后，氧化沟总磷的去除率提高至76.3%，基本达到工艺要求。（2）压力过滤后的出水磷在0.5mg/L以下，已达到国家一级A标准，试验成功，建议从工艺上增加一管道，直接将原水（集水井污水）调入氧化沟(增加管线见一部份工艺流程图)，以利于调整好氧阶段工艺控制，保持好氧段进水BOD5维持在适当水平。（3）负面影响：a.剩余污泥增加约22%左右，加大污泥处理难度和成本;b.耗氧量增加，动力消耗加大，耗电增加约13%，单位成本增加;c.出水COD平均值上升16%，平均达40.5mg/l,但仍可稳定达国家一级A标准。

四、结论：(啤酒废水生物处理总磷控制达标方法)

（1）企业环保工作出应该从源头抓起，提高企业全员环保意识，提倡清洁生产，大量使用无污染的无磷洗涤剂等原材料。（2）生物厌氧反应过程（如UASB）对总磷去除效果不明显。（3）活性污泥法处理污水的系统中，为确保氮、磷达标排放，应保持碳、氮、磷在正常比例范围内。

参考文献：

【1】《武汉东西湖啤酒厂15000吨/日污水处理工程设计说明》.

【2】《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002.

【3】 王凯军等，《三废处理工程技术手册—废水卷》化学工业出版社，P566-568.

【4】 Richard A.Conway，《工业废物处理手册》工人出版社，P121-122.