啤酒工业废水处理的应用研究

王荣选
（中国轻工业北京设计院）

1 概述

　　1980年以来，中国啤酒工业上水平，上规模，得到了迅猛发展。随之而来的啤酒工业污染治理，由于政府和企业的重视，日臻完善。自1982年青岛啤酒厂率先启动软性填料接触氧化法处理啤酒工业废水试验并获的成功后，作为国内完整的污水处理系统工程逐渐在全国啤酒行业从开发、设计、设备制造安装，运行管理，达标排放等方面形成了较为成熟的工业化规模。
　　啤酒工业废水一般泛指制麦厂工业废水和啤酒厂工业废水。如果制麦厂与啤酒厂分建时，各自产生水质不同的工业废水；合建时，排出的废水水质与分建时又差异很大。由于生产原料、生产工艺、生产设备及生产管理水平的不同，排水水量水质差异也很大。作为污水处理工程设计首要注意的就是区别对待，对号入座，不可生搬硬套，否则将造成运行和达标困难，甚至资金和资源的浪费。
　　制麦厂工业废水主要源于麦芽制造过程的大麦浸渍，人工发芽工艺。浸麦过程中排水污染物包括清洗掉的轻质杂物如瘪大麦、麦芒、麦皮及粉尘等；谷皮浸出物如单宁物质、矿物质、蛋白质、苦味质等；发芽时排水中含有低分子糖类、半纤维素、蛋白质等。麦芽厂生产废水水质如下：COD_Cr 800～1800mg/l；BOD₅ 450～1000mg/l；SS 150～400mg/l；pH值5.0～6.0；水温15℃～20℃，属于可生化性较好的工业废水。
　　啤酒厂工业废水主要产生于糖化工艺，发酵工艺和包装工艺生产过程中。在糖化工艺生产过程排水中主要是麦汁浸出物中的各种糖类，如果糖、葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖至麦芽六糖等，尚有不为费林氏溶液还原的糊精、蔗糖、凝固物沉渣等，少量的挥发性硫化物等；发酵工艺生产过程排水中主要是醇类、挥发酯类、醛类、酮类等，尚有残存的酵母、冷凝固物、酒花树脂、蛋白质、多酚复合物、硅藻土等；包装工艺生产过程排水中主要是流失的啤酒、碱洗废液、碎玻璃渣、旧瓶带来的残渣和碎商标等。
　　据统计，啤酒厂工业废水如不经处理，每生产100吨啤酒所排放出的BOD值相当于14000人生活污水的BOD值，悬浮固体SS值相当于8000人生活污水的SS，其污染程度是相当严重的。
　　啤酒工业废水量，目前国内根据生产规模、设备先进程度及生产管理水平不同大多控制在生产每吨啤酒排水约为6～12吨。
　　啤酒工业废水有机污染强度如下：COD_Cr 1200～2500mg/l；BOD₅ 720mg/l～1500mg/l；SS 400～1000mg/l；pH值5.5～8.5。

2　啤酒工业废水处理

　　多年污水处理实践使我们认识到污水处理措施首先应减少废水的污染强度，尤其是减少易产生严重污染的物料流失到工厂排水系统中，这是企业应放在第一位的环保工作，如废酒糟的回收与处理；废酵母的回收与处理；蛋白质凝固物的回收与处理；硅藻土的截留与处置等，另外应加强清洁生产、文明生产的管理，尽量减少发酵、贮酒、滤酒和装酒等工序的啤酒流失和控制各生产工序清洁水的合理使用。通过这些措施，污染负荷可降低40%以上。
　　目前国内的啤酒厂工业废水的污水处理工艺，都是以生物化学方法为中心的处理系统。80年代中前期，多数处理系统以好氧生化处理为主。由于受场地、气温、初次投资限制，除少数采用塔式生物滤池，生物转盘靠自然充氧外，多数采用机械曝气充氧，其电耗高及运行费用高制约了污水处理工程的发展和限制了已有工程的正常使用或运行。随着人们对于节能价值和意义的认识不断变化与提高，开发节能工艺与产品引起了国内环保界的重视。1988年开封啤酒厂国内首次将厌氧酸化技术成功的引用到啤酒厂工业废水处理工程中，节能效果明显，约节能30～50%，而且使整个工艺达标排放更加容易和可靠。随着改革开放的发展，90年代初完整的厌氧技术也在国内啤酒、饮料行业得到应用。我们说完整的意义在于除厌氧生化技术外，沼气通过自动化系统得到燃烧，这是厌氧系统安全运行和不产生二次污染的重要保证，这也是国内外开发厌氧技术和设备应充分引起重视的问题。厌氧技术的引进与应用能耗节约70%以上。总之，国内啤酒厂工业废水处理工程实践从好氧到厌氧（酸化）加好氧，到完全厌氧加好氧走了一条33重视环保同时也重视节能的正确发展道路。
　　下面介绍几种在国内啤酒行业有着重要影响的几种污水处理工艺与工程实践。
2.1以酸化加接触氧化为主体的工艺工程系统
　　北京环保所在城市污水低能耗处理研究中，将厌氧生化工艺的水解酸化阶段与甲烷化阶段，通过调整水力停留时间和利用水的流动控制，把二阶段分开，将反应控制在水解酸化阶段，从而充分利用水解、产酸菌迅速分解有机物的特性，使之有效地完成对原污水的沉淀、吸附、网捕、生物絮凝、生物降解的综合反应过程。对原污水进行改性使之可生化性提高，利于好氧达标处理。根据该试验机理，开封啤酒厂在工业污水处理工程实践中，于1988年进行了开发性工程试用并取得了成功。为了增加污泥量和延长污泥泥龄；为了在工程生产水池中保持佈水均匀性，在酸化池中适当的布置了填料层，这一创造性的改进更适合中低浓度污水处理，对于啤酒厂工业废水，本池COD去除率达到40～50%左右。在大连中粮麦芽厂污水处理厂中，尽管原污水COD1800mg/l，水温在18℃，酸化池仍取得了COD去除率50%的成果。使整个处理流程达标排放更加稳定可靠，在工程实践中，形成了完整的啤酒厂工业废水工艺流程，并在国内同行业得到推广。工艺流程如下：

　　（1）格栅井
　　井中采用粗格栅，栅隙为10mm，主要拦截污水带来的瓶盖、塑料制品及车间与室外环境带来的较大漂浮物。粗格栅后采用回转滤网或固液分离机，网孔或栅隙为1.0～2.0mm，主要拦截细小糟渣、麦皮、麦芒、废酵母絮体和其它细小漂浮物，防止在调节池中沉淀，产生新的COD，并减少后续活性污泥中无机悬浮固体与惰性有机物质。二段格栅水头损失约0.3m左右。
　　（2）均质调节池
　　由于啤酒厂各工段排水水质、水量、排水时间及时段差异很大，为了不形成对后续生化处理的水力负荷冲击、污染浓度负荷的冲击和酸碱冲击，应设均质调节池，其主要功能是均匀水质和调节水量。
　　均匀水质的关键，是通过水力行程使车间各个时刻的不同水质的排水互相混参，以达到均质的目的。一般是利用水池双向对流水中间斜渠出水的方式，使不同时刻的进水在斜渠内混参而实现均质，实践表明当PH在4～10之间变化的原污水，通过6hr均质，斜渠出水可以稳定在PH值6左右。
　　在池的隔墙下部设联通孔口，使本池具有水量调节功能。
　　过去为了防止池中沉淀，一般设佈气管。佈气量在1～3m3/h.m2,由于鼓风设备电耗较大，现均采用回流水方式，依靠回流水管孔口流速防止池底淤泥沉积，同时由于回流水由池底向上喷射，产生一定的厌氧生化作用，对整个流程的去除效率有好的作用，这就是所谓的厌氧调节池。池中会有生物气产生，因此本池设计时注意设通风孔，在大修时，应放空池水，并通风除生物气后再进行施工，以防产生人员中毒或火花引起爆炸等不安全事故。
　　对于啤酒厂工业废水，本池水力停留时间应在5～8hr，最小不得小于3hr。
　　（3）酸化池
　　本池溶解氧为零，使好氧细菌得不到发展。池中设1/2高度的填料层，由于水流相对稳定，可采用软填料，半软填料或弹性填料。水的流态应保证从下而上穿透填料层。填料层上生长着厌氧水解和酸化膜状细菌，同时在填料下部和中间也存在悬浮状厌氧水解酸化细菌和其它适宜微生物。成熟的酸化水解污泥呈黑色。在原污水穿透这一污泥层时，大量微生物将水中颗粒物质和胶体物质迅速截留和吸附在污泥表面，进行分解和代谢，在水解菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性物质，在产酸菌作用下，将大分子物质，难于生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质，重新释放于污水中。由于水解和产酸菌世代周期较短，这一过程是迅速发生的。因此本池包括了物理、化学、生物化学在内的综合反应过程。目前多用酸化池取代初次沉淀池，提高了整个生化系统的功能与效率。
　　池底设穿孔佈水器及水流反射体，保证污泥悬浮上向流。池底穿孔佈水管应有向池外排泥功能，以防止堵塞和定期排泥。本池对于啤酒厂工业废水，只要投加1/10池容的普通活性污泥，配合后续好氧池培菌间断或连续进水，2周后功能即成熟，出水澄清。本池水力停留时间2～4hr，每周排泥一次。
　　本池出水含有大量的挥发酸和各种代谢中间产物，容易在后续好氧池工艺中产生污泥膨胀，应在设计中引起注意和采用一定防止膨胀的措施。一般以好氧池中加填料，即采用接触氧化法不失为一种有效途径。
　　（4）接触氧化池
　　本池设计借鉴了轻工业设计院1977年在吉林造纸厂制浆中段废水接触氧化法中试和1982年在青岛啤酒厂软性填料接触氧化法处理啤酒废水的成果和经验，经多家啤酒厂工程运行实践完善而成。
　　生物接触氧化池法是高负荷、高效率的处理工艺。
　　在接触氧化池中，呈立体状均布填料层作为微生物生长床。丝状细菌为主体的生物膜栖附固着其上，在池中整个空间形成密集的、相对固定的生物群体，成为组合状生物滤网，原污水从生物群体中滤过时，均匀地接受细菌的吸附和氧化。
　　填料层曾经采用过直管六角型蜂窝填料、维纶丝束软性填料、放射线状盘式半软性填料、丝盘复合的盾形填料、尼龙丝纺绳毛刷状弹性填料等，经多年实践，既要有较大的比表面积，又要防止填料自身污泥淤塞，对于啤酒厂工业废水采用弹性填料效果较好，其中以0.3mm和0.5mm拉毛尼龙丝混合编纺的弹性填料效果更佳。
　　填料架有刚性和软性之分。刚性采用焊钢或塑料架，成单元设置，便于安装与维修，但由于软填料绳和刚性架子之间，在曝气时扭摆磨损，很易断绳，影响使用寿命，同时造价也高，现在广泛采用软性填料架，即采用具有一定强度的粗尼龙绳作架，填料纲绳与之扣接，摆动时互相吻合，磨损很少，有些啤酒厂已使用8年之久，未发现断绳现象。现也有采用多面球浮动填料，但整体均匀性较差。
　　曝气装置采用穿孔管或伞流曝气器均可。由于填料的设置，对气泡有切割和再分配的作用，明显地提高了氧的利用率，由于中、大气泡曝气器阻力小，对填料的冲刷更新生物膜的作用也明显。有些设计采用微孔曝气器，虽然理论上氧利用率提高了，但对于有填料层的氧化池作用不太大，由于忽略了填料本身的气泡切割作用，也忽略了生物膜本身代谢物质流动和更新的要求，反而造成钱多花了，效果不显著。
　　为了充分保证池中生物膜量，设置填料时，应尽可能压缩下部进水佈气区的高度，以400mm高较为合适。
　　佈气管阀门应设置在池面上,便于观察佈水和随时调整阀门，同时，停电时也防止主气管内倒灌水。
　　对于啤酒厂工业污水氧化池可采用二段流程串联。一般采用三段流程串联，使各类微生物得到最佳的工艺条件，实践证明处理能力和出水水质更好，耐负荷波动冲击的能力更强。从生物膜外观看，一段生物膜比二、三段更为肥大饱满，依次差之。反映各段生物相的差别和不同。
　　本池容积去除负荷在2～4kg BOD₅/m3填料·d。
　　本池负荷高，去除效率高的原因是：
　　① 生物相是垂丝状菌胶团和大量丝状菌交织，它们对有机物质的氧化能力比普通活性污泥高1.81倍。
　　② 由于填料下佈气，生物膜受上升气流的强烈搅动，衰老的生物膜容易脱落，因此生物膜更新快，泥龄短，能经常保持较高的活性。
　　③ 池中呈立体状栖息大量的微生物，整体稳定在4.8g/l以上，是生化负荷高的重要保证。本池不需要污泥回流补充生物量。
　　④ 本池微生物与水、气在整个空间固定连续均匀接触，因此池的利用率比普通活性污泥法高。
　　⑤ 由于水、气流在填料间强烈的紊动，生物膜表面代谢物质更新快，浓度梯度大，加快了传质速度。
　　由于这些特点，接触氧化池在占地和土建投资上，均显示出其经济上的优越性。
　　（5）气浮池
　　接触氧化池出水中的污泥包括四部分：活性的微生物物质；不可降解的内源呼吸残留物；进水中带入的不能降解的惰性有机物质；进水中带入的无机悬浮固体，即灰分组成了出水悬浮物。经验表明，1克悬浮物相当于0.24克左右COD，因此出水澄清的优劣直接影响污水处理工艺的达标排放。
　　污水澄清方法可以下沉或上浮污泥。一般活性污泥法采用沉淀池工艺较多，澄清效率约30%左右。经验表明接触氧化池出水中的污泥除灰分外易浮不易沉，通过长期造纸厂白水回收纤维和造纸原料的试验和经验，气浮澄清效率可达80～90%，所以本工艺澄清部分采用气浮技术。
　　气浮技术就是在高压（约0.35MPa）下将空气溶于水中形成溶气水，经过减压释放装置形成微小气泡（约50μm ）群，粘附在杂质颗粒之上，并将之举升至液面，通过刮渣机清除，使污水得到澄清。
　　本池需要回流部分清水制造溶气水，回流比应视污水悬浮物浓度而定，一般为30～40%；气浮池停留时间20～40min；池内出水管设置位置应在清水区内，避免将混浊水流出池外。
　　实践证明，在接触氧化池后设置气浮澄清池具有高效、占地少，达标排放可靠的特点。
　　（6）鼓风机房：目前国内啤酒行业大多采用鼓风曝气，也有少数采用射流曝气、表面曝气等。温度对生化细菌有广泛的影响，温度降低时，细菌种属和细菌数量减少，微生物酶活力降低，降解有机物能力差。温度降低时，尤其使二沉池的沉淀效率降低，影响出水效果。鼓风曝气出气温度大于60℃，对污水有加温作用，尤其在长江以北地区这一点尤为重要。而靠自然充氧或靠把冷空气卷吸进污水的充氧方式，在北方冬、秋、春三季都对污水有降温作用，对达标排放有严重影响，目前很多污水场长期不能稳定达标，这是一个重要的原因。所以采用鼓风曝气不仅仅是为了充氧和搅拌作用，同时也有对污水保温和生温作用。大部分细菌适宜的生长温度在20℃～40℃之间。
　　目前，国内啤酒行业采用的风机主要是定容式罗茨风机和离心式鼓风机。对于定容式罗茨风机应注意误操作引起超压损坏机体，最好设压力报警装置。鼓风机噪声严重，应在建筑设计和设备配套上注意消声防燥，注意风机房定期通风排放热量。
　　鼓风机房是污水处理工程中的用电大户，应靠近高低压配电间。
　　（7）污泥脱水：工厂企业脱水污泥主要以活性污泥为主，泥砂量相对城市污水厂少一些，因此污泥颗粒细小，粘度大脱水较困难，一般需浓缩至97%含水率后，加入助凝剂和助滤剂后，去污泥脱水机脱水。目前采用的污泥脱水设备有手动或自动板框压滤机、叶片压滤机、转鼓真空过滤机、卧式螺旋离心机、带式压滤机等。
　　由于活性污泥自身的特点，选择污泥脱水机时应注意其滤布再生的能力、滤液澄清能力、产泥量能力（kg.DS/m.h），操作管理难易、劳动强度大小、自动调偏、张紧、自动保护能力、附属设备与主机的自动化程度等，当然还应注意设备及附件的寿命及一次投资的情况。针对上述比较及多年生产实践的总结，选用带式压滤机较为适用，国外产品比国内产品在性能方面更胜一筹。
自80年代末以来按上述工艺建成了一批有代表性的污水处理场。制麦厂工业废水有青岛湖岛制麦厂、大连中粮麦芽有限公司污水处理场等，在进水COD 1500mg/l，BOD₅ 1000mg/l的条件下，均取得去除率96%以上的好成果。啤酒厂工业废水有开封啤酒厂、青岛啤酒厂、厦门冷冻厂啤酒厂、江苏三泰金狮啤酒有限公司、惠泉啤酒厂等，进水COD 2620mg/l～1500mg/l；BOD₅ 1331mg/l～700mg/l,出水均达到国家污水综合排放一级标准。根据以上成果，对80年代初所建成的单纯好氧处理，在扩建的同时，也进行了改造，主要是增加了厌氧酸化工艺，扩大了处理能力，降低了能源消耗。
2.2以厌氧发酵为主体的工艺
　　厌氧发酵技术是用人工的方法创造厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件，使设备内积累高浓度的厌氧微生物，使有机物在厌氧菌作用下，转化为甲烷（沼气发酵）的过程，配合好氧处理使啤酒厂工业废水达标排放。
　　厌氧处理污水的优点是可以在较高负荷下达到有机物的深度降解（目前国内外啤酒行业COD去除率均在80%～97%左右）；剩余污泥产量低（约5%的COD转化为新菌体，仅为好氧工艺的1/6或更少）；所需的氮、磷营养物少，氮的最低需要量为有机碳的2.5%，磷酸盐为0.5%，对于啤酒厂工业废水一般满足氮、磷需求；严格厌氧，氧和氧化剂对甲烷菌具有很强的毒性，因此工艺所需要的能耗很少；COD转化为甲烷是一种有价值的副产品，但目前对甲烷气体的使用及相应设备的开发还处于初级阶段；污泥可以长期贮存，因此工艺运行可连续或间断。
　　国内从1981年开始对高效厌氧发酵技术进行研究，在引进国外技术的同时不断地开发国产高效而经济的厌氧技术和工艺设备。
厌氧发酵是个非常复杂的生物化学过程。
　　目前，用于工业化生产的高效厌氧工艺有普通消化池：适用于从污水中分离出来的有机污泥和含有机固体物较多的污水（如薯干酒精废液），特点是在一个池内实现厌氧发酵和固液分离，在池中设有搅拌装置；有厌氧接触工艺ACP（Anaerobic contact process）：在厌氧发酵之外加沉淀池收集污泥回流至消化池，以提高池内污泥浓度及减少污水停留时间；有厌氧生物滤池AF(Anaerobic Filter)在反应器内设置填料，依靠附着于填料表面上生物膜的积累，加强污泥在池内的停留时间（SRT）以提高COD的去除效率；有上流式厌氧污泥床反应器UASB（Upflow Anaerobic Sluge Blanket）在池底部形成浓度很高并具有良好沉淀和凝聚性能的污泥，形成污泥床，污水从下部穿透污泥，有机物被分解，并转化沼气。在池上部设有固、气、液三相分离器，可使出水中SS很低；有厌氧折流反应器ABR(Anaerobic Baffled Reacter)在池中设上下交错的挡板阻隔，迫使污水折流通过等。以上各工艺各有特长和不足，在设计中应灵活应用，取长补短，提高污水处理整体工艺的效率。
　　由于厌氧工程在国内开发时间较短，成系统配套设备还不完整，使其发展受到一定限制，目前国内啤酒行业正常运行的厌氧装置仍以国外引进的为多。在90年代初，广东顺德啤酒厂、河北八达啤酒厂、天津华润啤酒有限公司以及相类似的几家可口可乐厂引进了Enviroasia Corp.的以厌氧发酵UASB为主体的完整的处理装置，其流程为

其中UASB采用的三相分离器是由比利时Biotim开发研制的双效分离器（“double-effect”Separator）。实践证明它有效地防止生化污泥的流失，提高了反应器的负荷率（7kgCOD/m3d）。COD去除率90～95%，二沉池剩余污泥回流到调节池中，最终在厌氧池中被浓缩和消化，厌氧剩余污泥量很少，厌氧停留时间约8hr。正常运行第二年才开始启用带式压滤机脱水。
　　沈阳雪花啤酒厂高浓啤酒工业废水部分引进了荷兰PAQUES公司BIOPAQ-IC REACTOR，俗称IC塔(Internal Circulation)。IC塔比通常采用的UASB反应器的容积负荷大3倍以上，水力停留时间根据进水COD浓度不同，仅有2～5hr，容积负荷高达30～40kgCOD/m3·d，目前制造的IC反应器高度约为16～25m，因此占地面积很少。IC塔除设有二层模块式三相分离器外，关键在于由塔顶沼气柜迅速回流沼气至塔底进水区的内循环系统，快速形成脉冲反应有效地改善了进水与颗粒污泥之间的接触状态，使高浓度颗粒污泥床膨胀，污水在塔内呈层流状态上升，保持了整个塔的高效综合反应负荷。对于啤酒工业废水，当污水COD在2000～3000mg/l时，水力停留时间为2～3小时。
　　国内大专院校和科研所在研究开发厌氧反应器方面也取得了不菲的成果。在三相分离器的开发上从单级到多级模块式结构均已有成型设备应用于工程建设中，在北京啤酒厂、山东三孔啤酒厂、安徽合肥啤酒厂、福建惠泉啤酒厂等均采用了国产UASB厌氧工艺设备。目前国内厌氧工艺发展的主要方向是提高三相分离装置的效率，继而提高厌氧工艺的容积负荷和去除效率，优化和简化装置，减少启动时间和提高设施的自动化监控及调整功能；尽快开发和实现沼气自动燃烧工艺，使污水处理流程完整化，以实现安全达标和无二次污染；尽快实现设备，如布水器、三相分离器、厌氧罐体、燃烧装置等标准化、系列化、商品化的配套成龙工作，使厌氧发酵这一大有发展前途的技术得以有效的推广。
2.3国内啤酒厂工业废水处理的其它几种工艺介绍
　　（1）SBR工艺（Sequencing Batch Reactor）
　　近年来开始在国内啤酒行业中采用。SBR是一种间歇运行的污水生物处理工艺，也有称为“序批式活性污泥法”，其核心是SBR反应池。它是按照设定程序工作的反应器，即按进水、反应、沉淀、排水、闲置的顺序周期运行，将生物絮凝、厌氧消化（缺氧）、好氧分解和污泥沉淀等功能综合于一个装置（池）中，因此具有工艺简单，操作灵活、运行管理方便，可以缓解进水冲击负荷以及净水效率稳定的优点。由于此工艺基本属于传统活性污泥范畴，污泥负荷在为0.12～0.2kgBOD₅/kgMLSS·d。一般啤酒工业污水SBR曝气时间占整个周期的75%左右，曝气期活性污泥负荷实际应为0.16～0.27 kgBOD₅/kgMLSS·d。因此，SBR相对于其它工艺，由于负荷低，土建投资相对较高一些。
　　现已运行的SBR工艺，在啤酒行业一般设定程序安排是进水2h（同时曝气），曝气时间9h，沉淀1.5h，排水1.0h，闲置0.5h，每个周期12hr。上述程序根据不同工厂排水水质的不同或不同生产时期排水量和排水水质的不同进行灵活调整和设置。
　　池中的关键设备是滗水器，其作用是在设计的最高水位时，将沉淀后的上清液及时排出，当池水位恢复到处理周期开始的最低水位时停止滗水，排水量不超过池内总水量的3/4。现行国内采用的滗水装置有人工控制多点排水方式，有丝杠或钢绳升降带动浮动水堰式，有万向导杆旋转滗水方式等。
　　目前国内应用的SBR法人工手动操作与计算机自动控制兼而有之，在啤酒行业如青岛第二啤酒厂、燕京啤酒厂、宁波麦芽厂等运行基本稳定。
　　由于SBR操作上是按设计程序间歇周期的运行方式，其操作过程相对比较繁琐，对于属于啤酒工厂附属车间或工段的污水场，采用计算机自动控制系统在减轻污水场工人的劳动强度、保证工艺可靠和出水稳定达标方面是非常必要的。目前自动控制系统的基本要求是通过PLC自控系统实现水池水位、反应时间、沉淀时间和澄清水排放量、闲置时间等与相应设备及电磁阀、电动阀门的自动化联锁。国内目前正在开发以氧化还原电位（ORP）或溶解氧浓度（DO）作为反应阶段有机污染物降解程度的间接指标来控制曝气时间，根据进水污染物浓度的高低灵活控制反应时间即曝气时间，从而在节约能耗的同时，保证处理效果的稳定，这对水质变化较大的工业废水处理非常适用，使SBR的自动控制提高到新的水平。
　　（2）CASS工艺（Cyclic Activated Sludge System）
　　是周期循环活性污泥法，它是在SBR基础上发展起来的，与SBR工艺不同的是，CASS工艺在沉淀阶段不仅不停止进水，而且污泥回流不停止。CASS工艺以一定的时间序列运行，其运行过程包括（1）充水--曝气阶段，边进水边曝气。（2）充水--沉淀阶段，停止曝气，静置沉淀使污水澄清。（3）排水阶段，采用专用撇水设备（滗水器），由水面逐渐下降均匀排出上部清液，排水量一般不超过池水量的1/3，视处理废水的水质而变化。（4）闲置阶段，利用实际滗水时间比设计滗水时间短的时间差，作闲置以恢复污水吸附能力。
　　CASS工艺设置了生物选择区，缺氧区和主反应区。
　　生物选择区名义水力停留时间在30min～60min左右，通过主反应区污泥的回流并与原污水混合，此时溶解性有机污染物浓度很高，絮体形成菌（菌胶团细菌）具有高的生成速率，丝状菌受抑制，生长率低。此时，菌胶团细菌形成的活性污泥快速吸附并去除溶解性有机物，对难降解的有机物进行水解，同时使污泥中的磷在厌氧条件下得到释放。选择区中污泥吸附有机污染物贮于细胞内带入曝气区继续发育生长，防止了污泥膨胀问题的发生，选择区中反硝化作用也很明显。
　　选择器工艺适用于溶解性有机污染物高的啤酒工业废水处理。
　　缺氧区（预反应区）除缓冲作用外，还具有促进磷进一步释放和强化反硝化作用。
　　主反应区在适宜的曝气条件下，使有机污染物得到彻底分解。在每个运行周期中，曝气和停止曝气的时间基本相同，设计运行周期时间为4hr，其中曝气2hr，沉淀1hr，排水1hr。
　　安徽天井啤酒厂年产15万吨啤酒扩建中采用了CASS法污水处理工艺，日处理能力为5000m3污水，由于在沉淀和滗水阶段停止进水，因此需设二条以上反应池并联，在沉淀和滗水阶段将原污水引入其它CASS反应池中。本工程COD去除率在96%左右，电耗为0.87KWh，已验收达标排放。
　　目前CASS法处理主要由中央自动控制系统实现程序操作和控制。程序控制基本内容包括污水进水时间，池水位，沉淀时间，撇水速度和时间，曝气时间，污泥回流量等，以及各参数与相应设备及电磁阀，电动阀门的连锁与控制。

3　啤酒工业废水处理工艺选择说明

　　啤酒工业废水是有害无毒，可生化性良好的中等强度有机污染废水，采用以生物化学处理为主体的污水处理工艺，是较为经济合理的途径。在生物化学处理工艺上，无论采用悬浮活性污泥法，还是固定膜式活性污泥法，经过试验和工程实践取得合理的运行参数，经过正确的工程计算和设计，正确地选用质优设备，按照国家施工及验收规范，精心施工和安装，都可以达标排放。
　　啤酒厂工业废水处理的工艺选择，必须因地制宜，谨防生搬硬套。各种工艺确定时，应充分调查工厂排水水质、水量、排水规律和特点，必要时应取样化验确认；应考察工厂提供的建设场地地形条件和面积大小；考察工厂所能承受的一次性投资及运行成本情况；考察工厂的管理水平和工人素质条件以及确定厂外排水条件及水电增容条件等进行适合本地区建设污水场并能长期达标运行的方案比选。比选中简单适用、运行可靠、达标稳定、节约能耗、投资经济是最重要的工艺原则。
　　目前，由于国内市场运行缺少严格的规范化管理，偏重投资与回报率，忽视技术质量和专业化的重要性，因此国内污水处理行业从投标到工程建设上，均需要行政和技术管理部门加强管理规范化、专业化建设，加强行业监督与指导，使污水处理工业逐步走上正常化轨道。
　　随着人类社会的进步，人们愈加认识到健康环境是自身生存的必要条件。让我们在发展生产的同时，热爱生活，维护和恢复环境的自然本色，让青山绿水，花香鸟语永伴世世代代。