秘鲁巴克斯引进新型水处理设备 New Water Treatment Plant for Backus

巴克斯（Backus）是秘鲁最大的啤酒集团，2006年被南非米勒收购。巴克斯旗下子公司包括利马艾塔Ate啤酒厂、莫图佩Chiclayo啤酒厂、Arequipa啤酒厂、Cusco啤酒厂和Pucallpa啤酒厂。Cusquena、Arequipena、Pilsen Callco等牌子的啤酒以及软饮料和矿泉水在秘鲁及周边国家非常流行，这要归功于卓越一致的产品质量，以及巴克斯采用现代化的工艺进行的持续生产与监控。

艾塔啤酒厂是巴克斯最大的下属工厂，产能为啤酒65万千升、软饮料12万千升。一直以来，该厂都靠自己打井取水。工厂千升啤酒的水消耗不足3 千升，这不仅是南非米勒啤酒集团的标杆之一，在全球范围内也名列前茅。2015年他们决定引进新的水处理设备。这至关重要，它可以满足工厂对不同水源的严格要求，在所有的操作环境中能可靠运行，同时使运行成本最小化。

                           超滤和反渗透设备的成功组合

一、模块化设计理念

德国加特林根优渥（Euwa）水处理设备公司依据设备的性能和效率研发的水处理系统模块化设计理念，便于啤酒工厂根据投资和运行成本灵活地选择最佳化方案（见表1所示）。

艾塔现有的老的水处理系统大约能实现86%的产水率，如果采用优渥新型标准化水处理系统，其产率可达87.5%，假若再采用其它的各种不同的附加设备，仍有提升的空间。除了必选项外，艾塔在最低运行成本的前提下，选用了能成就最大产水率的水处理系统方案。

表1 依据设备的性能和效率研发的模块化设计理念

	单位	基本设计	含有冲洗水处理	含有Liquick?处理
原水	m3/h	331.5	330	330
酿造水	m3/h	160	160	160
稀释水	m3/h	100	100	100
软饮料（CSD）水	m3/h	30	30	30
工业用水	m3/h	-	9	23
总废水	m3/h	41.5	31	17
总的产水率	%	87.5	90.6	94.8

 

表2：工程项目设定的总能力

	单位	最初能力	后期扩展
酿造水	m3/h	160	195
稀释水	m3/h	100	125
软饮料（CSD）水	m3/h	30	40
总能力	m3/h	290	360

 

首先要逐步拆除现有的设备，在原有位置上用新的设备替代，并在不停止酿造过程的前提下，与现有的外围设备集成在一起。新设备的水处理能力为290 m³/h，并根据具体用途进行处理，满足不同水源需要。水处理设备的模块化设计还便于根据其能力需要在后期进行进一步扩展，见表2所示。

啤酒工厂可根据具体用途按需求通过一台单一的水处理设备生产酿造水、稀释水和CSD水。首先，需要通过超滤过程来对井水过滤，以去除所有悬浮物质，明显地降低浊度至低于0.1 NTU。超滤也能对细菌和病毒形成一道屏障，确保在原水出现波动时仍能产生优质的过滤水质。优渥根据膜过滤的实际负荷情况，通过启动反洗和化学清洗来优化超滤操作。当冲洗水用量明显地降低时，这种优化能提高设备的可利用性。如有需要，这少量的冲洗水仍能恢复和处理到饮用水的质量标准。

超滤之后直接输送到下游的反渗透系统，不需要中间的存储过程。这种在线的处理过程可节约泵送需要消耗的电能，消除可能对处理过的水造成的微生物污染的风险，这种情况通常在中间的缓冲罐中发生，主要是因为对处理过的水缺乏足够的保护。反渗透设备去除水中的盐类化合物，可能对后续的饮料生产产生不良影响。在设计RO设备时，要更多地关注运行成本的降低。尽管原水中二氧化硅的含量相对偏高，在浓水中由于其浓度可能会限制反渗透的恢复，但是通过选择合适的预处理设备和精细的系统配置，仍能成就87.5%的产水率。

不过，这仍不足以达到和超越系统整体产水率的要求。为此，可通过在反渗透系统的下游安装Liquick系统，以明显地提高产水率。在这一专利发明下，在反渗透过程中获得的浓水不需要像废水一样排掉，而是按照通常做法进行收集和再处理。采用Liquick^?系统，高浓度的盐沉淀下来，然后通过膜分离过程从水流中去除。

                          超滤冲洗水循环设备

来自这一处理过程的滤液再次输送入反渗透设备，以去除所有残留的盐类。经过这一过程处理过的水达到饮用水质量，与超滤过程中循环的冲洗水混合。由于非常严格的产品安全标准，尽管它达到了很好的品质，但是这种水仅能用作不与产品接触的工艺用水。

在这种操作环境下，水处理系统确保的产水率因此得到明显地提升。合同约定的参数与设备实际操作值的比对见表3所示。

表3：在运行环境中系统的产水率

	单位	合同约定参数	实际实现数据
原水	m3/h	330	330
酿造水	m3/h	160	160
稀释水	m3/h	100	100
软饮料（CSD）水	m3/h	30	30
工业用水	m3/h	23	26.5
总废水	m3/h	17	13.5
总的产水率	%	94.8	95.9

    

超滤和反渗透处理过的水被存储在大的缓冲罐中。在存储过程中，为做好微生物方面的保护，需在水中添加二氧化氯。在水最终应用到生产过程前，缓冲罐中的水还需要通过后处理过程。后处理过程的第一步，就是通过UV射线去除残余的二氧化氯。该过程与活性炭过滤相比的优势就在于更低的投资成本、更低的操作和维护成本，以及采用UV处理，能提供额外的微生物安全性。从产品安全性考虑，残余的二氧化氯的化学降解不是啤酒工厂的一项选择。

获得专利的优渥水处理系统也可用于水的后处理阶段。根据具体用途，在各自的用水领域，酿造水、稀释水和软水可实现在线调整。酿造水和稀释水的处理可通过Eliwa和Calmix的组合来完成，这两个获得专利的水处理过程能依赖于每类水质对钙含量的要求不同来调整，互不影响。另外，氯化物和硫酸盐的含量也能准确地调整到各自的需要。整个水处理系统完全自控。过程数据能持续、重复记录和存档。

采用该系统，整个酿酒集团可实现一致的酿造和稀释用水，它与啤酒工厂所处的地理位置和原水水质无关。当位于不同地理位置的啤酒工厂生产相同品质的产品时，这绝对是不可避免的前提条件。水在最终的啤酒产品中占了90%以上，因此是产品质量保证体系中的一个基本组成部分。

2016年初，设备逐步安装，并按计划投入运行。艾塔和优渥工程技术人员的密切合作，在没有中断糖化过程的情况下，安装集成在生产系统中。所有保证的性能数据立即可靠地得以实现。(秘鲁酿酒工业协会供稿)