分享好友 方案首页 频道列表

美国哈希公司COD测试方法-在处理酿酒厂过程用水中的应用

2012-04-15哈希公司

节约、处理以及循环利用过程用水可以有效降低水的消耗


目前,新比利时酿酒公司对其大部分过程用水进行了重复利用,主要用在蒸汽冷凝、清扫以及园艺灌溉上。通过厌氧和好氧生物工艺对过程水进行处理,降解了水中大部分有机组分,同时对工艺过程进行了连续监测,以便判断酿酒厂的高有机负荷的重要来源,这些都已经成为过程水处理和再利用项目成功的关键因素。

       就一个典型的酿酒厂而言,生产每一桶啤酒需要消耗 8~10 桶水。位于美国科罗拉多柯林斯堡的新比利时酿酒公司每生产一桶啤酒只需要消耗约 4 桶水,主要是由于在整个公司范围内号召资源再利用,其中包括在线过程水处理以及水的重复利用项目。

       新比利时酿酒公司是国内第五大酿酒公司,在 2004 年该厂生产了 320000 多桶啤酒,其中包括其王牌品牌――Fat Tire Amber Ale。公司致力于处在能够满足高标准环境要求的技术前沿,将资源和能源的消耗最小化,循环利用最大化。

      除了水的重复利用项目,该公司还利用酿酒厂的过程水处理工艺中产生的甲烷为燃料进行发电。目前该发电机组的供电每天能够满足该酿酒厂主楼 7 小时的用电。这有效的抵消了当地电网高峰用电的费用,同时也有效地减少了酿酒厂向当地供电系统购电的费用。1999 年,其二氧化碳的排放量削减了约1800吨。

       污水处理工艺

       新比利时酿酒公司在2002年开始对使用后的过程水进行处理,目的是减少排放到市政废水收集系统的废水量,同时通过水的回用,从而进一步减少生产每桶啤酒的用水量。当前的处理设施(现在正在扩建)的处理能力是 80000 加仑/天。2004年其日平均流量为 58274加仑,年总出水量约为20000000加仑。

      该污水处理工艺使用的是德国系统供货商提供的处理装置,包括一个三级厌氧消解池,一个好氧池,一个生物滤池和一个曝气池。污水首先经过厌氧处理然后进入好氧处理工艺,经过厌氧过程能去除约80%的COD,剩余的COD去除由好氧过程来完成。

       高有机负荷

      在所有的酿酒厂中,出水中大部分的有机物质来自于麦芽汁的提取过程、副产品中麦芽汁的残留物以及后续处理中损失的麦芽汁和啤酒。发酵过程中产生的自溶酵母也是造成过程水出水中有机负荷较高的重要因素。经过厌氧分解过程,麦芽汁和酵母中的细菌被降解成单糖和淀粉,并最终转换成甲烷气体。
      过程水的出水有机负荷较高,主要是由于酿酒厂在生产过程中水的消耗量较低。典型的酿酒厂过程水出水的平均 BOD 值低于 3000mg/L,而新比利时酿酒公司的过程水出水BOD平均值达到7500mg/L。 

       COD监测的重要性

      尽管高有机负荷对于厌氧处理过程以及后续的沼气的产生非常有利,但仍然需要进行连续的水质分析,从而对整个处理过程进行监测,同时对处理过程加以控制。在线监测的主要目的是以固定的间隔测量化学需氧量和其它参数,为量化污水浓度的变化提供了一种方式,有助于积极控制过程水处理以及将污染物降到最少。

       进入污水处理工艺的过程水的水质和水量都会有显著的波动,主要取决于酿酒厂内不同的工艺过程。由于五天生化需氧量的测定时间过长,不能为过程控制提供及时的信息,污水厂内的实验室就采用对整个酿酒厂的出水定期进行COD分析。由于COD测试结果只需两个小时即可获得,可以对酿酒厂进水和出水的负荷提供更及时的分析结果,能及时的了解水厂的处理效率,从而实现最优化的过程控制。 

      两小时的COD测试

      对于定期进行的COD测试,酿酒厂采用微回流法,利用美国哈希公司提供的COD 消解装置。预制的试剂装在一个 16mm 的玻璃管中,可以直接放入COD反应器和分光光度计中。在酿酒厂中,COD的测试是一种非常直接的测试过程。当2毫升的样品加入样品瓶后,样品瓶盖好盖子后放置到反应器中,在150℃下消解2个小时。当样品瓶冷却后将样品瓶放入分光光度计,读数可以直接从分光光度计读取。该实验室使用HACH的DR2500分光光度计,该分光光度计可以存储 COD 和其它常用的测试程序。

      收集到一段时间的 COD 和 BOD 数据之后,用BOD的平均值除以COD的平均值得到一个比值,或换算因子。用 COD 的结果乘以这个换算因子就可以估算出 BOD 的浓度值。对于同一个样品而言,COD值通常都会高于BOD的值,因此换算因子通常都小于1。

      除了对过程水的出水定期进行 COD 监测,酿酒厂也会在其啤酒厂内定期用 COD 微回流法进行工艺过程控制。例如,酿酒厂近期做了一个麦芽汁回收测试以确定提取的容积和倒掉的谷物中实际损失的糖份。啤酒酿造者想确认他们是否倒掉了多余的糖份,或者回收麦芽汁是否值得。对于麦芽汁进行的一系列 COD 测试确定了残留食品的真实浓度。基于这项测试,现在酿酒厂开始在酿酒过程中回收这类物质。

      当前的扩建工程

      新比利时酿酒公司目前正在扩建其过程水处理厂,包括扩大好氧处理和厌氧处理的能力。同时在厌氧反应池前面增加了储水池。产生的甲烷气体量由于进入反应池的出水体积不同而有所变化,以前甲烷气体量主要取决于啤酒的产量。新的储水池主要用于平衡进入消解器的流量,从而使得沼气的产量更高、更稳定。相应地,这又使得在线发电厂能够运行更长的时间,从而进一步降低了酿酒厂的能耗。此外,该厂还安装了一个反渗透装置,进一步净化最终出水。

      进入过程水处理厂的 BOD 平均值为7500mg/L, 出水的BOD值则不到25mg/L,该污水厂出水可用做非饮用水,如蒸汽冷凝、清扫用水或园艺用水等。2004年,整个水厂的COD和BOD去除率分别达到98%和99.8%。 

      节约、处理和循环利用

      将节约用水、进行水处理和水的循环利用结合起来,使得新比利时酿酒公司的用水量大大降低。同时也削减了排放到当地市政水处理系统的高有机负荷,这一点已经通过准确的COD分析得到了证实。此外,通过使用甲烷气体做燃料进行发电也大大降低了酿酒厂运行所需购买的电量。

 

收藏
神州普惠试验检验管理解决方案
试验检验管理系统TCM紧紧围绕产品生产试验检验的全过程进行系统规范的监控和管理,有力的监管了整个试验检验过程、协调组织了试验检验工作的开展、规范了试验检验过程的管理,同时还以方便高效的手段,整理和收集了全部试验检验过程的信息数据。

0评论2014-03-24

宏电工业级TD无线路由器应用于交警局电子警察项目
“电子警察”是高科技的交通管理手段,也是道路交通技术监控系统的重要环节,是智能交通系统建设的重要组成部分。它以其无人值守、自动记录、容量大、无需当场处罚、便于管理等优点成为交通管理工作中必不可少的装备。

0评论2013-02-27

领邦公布新型全自动检测方案:弹丸尺寸的快速检测
近日,北京领邦仪器技术有限公司(后文简称“领邦”)公布了一套新型的全自动检测方案——弹丸尺寸检测系统。该系统是一套在线全自动终检设备,采用激光扫描的方式,在计算机中还原炮弹外形,能够实现炮弹外形尺寸和形位公差的快速检测,满足大批量产品的在线自动化检测,避免人为检测造成的误差,同时保证数据的可靠性以及提高数据管理方便性。

0评论2012-08-31

仪器总线技术的回顾与展望
在测试测量领域,仪器总线技术的发展历来是工程师和科学家们最为关心的部分。从上世纪60年代推出的专用于仪器控制的GPIB总线,到现在被广泛使用的 USB、VXI、PXI和最新推出的LXI、PXI Express,不断涌现的新型总线技术在帮助我们的工程师更快捷高效的完成测量任务的同时,也引起了行业内专家们的广泛争论,究竟哪一种总线将会主宰未 来的测试测量领域呢?

0评论2012-05-28

加固电源典型应用方案
美国北大西洋(NAII)公司为军工和航空领域的嵌入式市场所提供的加固电源,类型齐全,无论是标准型产品还是定制型产品,都应有尽有。在国内外航空、航海、舰船等应用中占有及其重要的地位。

0评论2012-05-03

倾角传感器在无人机上的应用
无人驾驶飞机简称无人机,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱,但安装有自动驾驶仪、程

0评论2012-04-13

倾角传感器在移动通讯车平衡系统上的应用
移动通信基站车是移动通信领域中用于应急通信信道建立的系统集成车辆。主要的功能一般包括GSM、CDMA、3G基站信道的建立、无线计

0评论2012-04-13

倾角传感器在水平平台测量上的应用
在仪器仪表、精密工具、机械制件的检验等行业经常会使用到水平平台,而大理石平台可以作为一个理想的选择,因为大理石的平台是一

0评论2012-04-13

SST倾角传感器在阳光追踪系统上的应用
随着能源的匮乏,人类越来越注重利用新型能源来代替现有的煤、石油原料,利用太阳能获得能源就是一个非常好的办法。阳光追踪器

0评论2012-04-13