“厂里的乙酸钠快断了！就目前的库存来看，已撑不过30天......”上海一家污水厂负责人无奈地表示道。
事实上，此番“药剂断供”的问题绝非个例。
伴随着新一轮疫情冲击，全国多地物流和货运业务暂停或放缓，药剂断供及求助消息在圈内屡屡刷屏，很多项目因此“折腰”。
当前疫情虽然得到有效控制，但为避免此类情况再次出现，各地污水处理厂纷纷开展了“自救”运动——
有的污水厂，通过加单次大采购量，减少运送次数克服供应难题；而有的污水厂，则直接把目光投向了周边的啤酒等饮料食品企业。
结果发现，啤酒作为污水处理厂的碳源不仅高效，还具有很高的成本效益，具体是怎么回事呢？
01
污水处理厂喝上“啤酒”的原理
市政污水多采用活性污泥法进行处理，主要工艺形式有AAO、SBR等。
这些工艺处理效果虽好，但由于市政污水的C/N低，因此常常存在碳源不足的问题。
传统的解决方法是投加乙酸钠、甲醇或者葡萄糖作为外加碳源，保证系统高效的脱氮除磷效果。
但这种方法又大大增加了污水处理厂的运营成本。
于是，寻找与传统外加碳源效果相当，且成本很低的“替代品”，成为了当下污水处理厂降本增效的第一共识。
啤酒作为全球年销售量排名第五的饮料，虽然其废水污染严重，但作为可生化性极好的高浓度有机废水，不含有毒有害物质，可以作为城市污水处理厂碳源的补充“变废为宝”。
同时，城市污水处理厂却因碳源不足常常“吃不饱”。
购买碳源是污水处理厂最大的支出之一。
污水中含有碳元素且能被微生物生长繁殖所利用的营养物质统称为碳源，对污水处理厂而言，处理过程中主要依靠微生物来“吃掉”污染物，以此达到净化水质目标。
如果进水有机物浓度太低，微生物就会吃不“饱”，连带影响氮、磷的去除效果，为了维持微生物的活性，污水处理厂需要外购乙酸钠等有机物作为碳源，保障脱氮除磷效果。
过去污水处理厂都是外购碳源，不仅运行费用大大增加，乙酸类碳源长期使用对设备和构筑物还会产生一定腐蚀。
啤酒生产废水富含有机物，对污水处理厂来说属于优质碳源。
一方面，啤酒生产企业为了保证啤酒生产废水符合排放标准，每年需投入大量资金进行预处理，白白浪费了优质碳源；
另一方面，污水处理厂却因为碳源不足而外购乙酸钠，简直就是一举多得的好事。
目前，关于啤酒废水作为外加碳源的相关研究已有很多。
有研究者通过向低C/N城市生活污水中投加啤酒废水，提高可利用碳源的数量，该方法可显著提高AAO系统的脱氮除磷效率，且利用率高、无副产物产生。
研究结果显示，啤酒废水较佳投量(以COD计)为70mg/L，此时COD、总氮、氨氮和磷的去除率均较高，依次为94.95%、82.39%、98.25%、72.25%。
值得一提的是，若啤酒废水投加量过大，将不利于系统的正常运行。
因此，在实际运行中，需合理地控制啤酒废水的投加量，以满足不同的脱氮除磷要求。
也有研究者以啤酒废水、甲醇和乙酸钠作为外加碳源，分别比较了其在SBR法处理污水的过程中的硝化和反硝化特性。
结果表明，碳源量越充足，反硝化效果越好。
3种外加碳源中，反硝化速率从高到低依次为乙酸钠、啤酒废水、甲醇，但啤酒废水成本更低！
还有研究者以生活污水为研究对象，探究了啤酒废水、葡萄糖和甲醇3种外加碳源对SBR法处理效果的影响。
研究结果表明，在投加0.125g葡萄糖时，TN的去除率最高，为65%，其次是0.1mL 的甲醇，TN去除率为56%，啤酒废水效果较差，TN去除率仅为54.8%。
但TP的去除率从高到低依次为啤酒废水、甲醇和葡萄糖。
不难看出，啤酒废水作为外加碳源与传统外加碳源效果相当，且啤酒废水成本很低，完全可以替代传统的外加碳源。
02
政策支持：《啤酒工业污染物排放标准》修改单发布
签订合同协商排污，污水厂、啤酒厂都省钱
2005年出台的《啤酒工业污染物排放标准》（GB 19821-2005）规定，啤酒生产废水必须经过预处理，满足标准后才能排入城市处理厂。
但在2021年初，生态环境部与国家市场监督管理总局联合发布了《啤酒工业污染物排放标准》《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》修改单——
“允许酒类制造企业与下游污水处理厂通过签订具有法律效力的书面合同，共同约定水污染物排放浓度限值，并作为环境监督执法的依据。
”
这份“修改单”的出现，标志着啤酒生产废水作为污水处理厂碳源的障碍消除。
至此，无论从技术层面还是政策层面上来看，啤酒废水的确可“变废为宝”。
但必须要说明的是，污水处理厂和上游企业必须通过签订合同来使“变废为宝”程序合法。
图源/珠海斗门区政府：2022.5.5啤酒废水价值共享项目启动
正因如此，在“修改单”发布的同年3月，常州市排水管理处在江苏省内率先试点与华润雪花啤酒(常州)有限公司签订生产废水委托处理协议，啤酒厂生产废水经简单预处理后按照协议排放标准排入市政污水管网。
常州江边污水处理厂利用啤酒废水作为碳源，在提高污水氮磷去除率的同时，实际减少购买商品碳源45万元，减少碳排放达220吨；预计全年减少购买碳源150万元，减少碳排放达730吨。
5月份，青岛啤酒的3家工厂分别与邻近的3家污水处理厂签订了合作协议。
工厂生产的啤酒生产废水只需进行简单地预处理，便可按照协议约定主要污染物浓度限值排入污水管网。
据已签约的污水厂负责人说道：“乙酸钠最便宜时约1000元/吨，最近又涨价到约1800元/吨。
购买碳源本是城镇污水处理厂的最大支出之一，但自2021年接收啤酒厂的污水后，碳源减量1236.44吨，节省了约253.22万元。
”
值得一提的是，以啤酒废水作为外加碳源，不仅能为污水厂节约碳源成本，也能为啤酒厂减少废水处理成本。
截至2022年1月，青岛啤酒已有位于9省的18家啤酒厂与污水处理厂签订了污水协商限制排放协议，而这18家酒厂在2021年累计节约电费146万元、机物料费150万元、污泥处置费95万元。
03
周边没酒厂，还有哪些废水能代替碳源？
污水处理厂可尝试更多“饮料零食”
根据上文可知，无论从技术层面还是政策层面上来看，啤酒废水的确可“变废为宝”，但问题是污水厂周边没有酒厂，怎么办？
其实，继迷上“喝酒”后，污水处理厂又把目光投向了淀粉、酵母、柠檬酸等食品行业。
值得一提的是，2021年底，淀粉、酵母、柠檬酸这三个行业的水污染物排放标准修订面向社会征求意见。
与啤酒和白酒的标准修改思路类似，上游企业可以排放多少浓度的污水，可以与下游污水处理厂自行协商，未协商的仍执行原标准。
与酒厂类似，这些食品行业的污水也饱含有机质，并无有毒有害物质。
以淀粉行业为例，中国环境科学研究院人员对西北一家年产10万吨的淀粉企业和下游污水处理厂进行核算，当COD间排限值由现行标准中规定的300mg/L调整为协商限值2000mg/L时，企业将节省处理成本约600万-800万元/年，同时污水厂将节约碳源购买成本约51.3万元/年。
再以天津静海县特产独流老醋为例，2019年初，该县华静污水处理厂与辖区内的独流醋厂进行合作，将独流醋厂的生产废水运输至华静污水处理厂前井处排放。
据数据统计，自2019年初至2021年底，该污水厂利用醋厂废水替代葡萄糖作为碳源投加，累计投加醋厂废水7万余吨，节约葡萄糖投加2300余吨，节约药剂成本740余万元，成效显著。
当然，污水厂也不能光”喝饮料”，偶尔也会“吃糖果零食”。
深圳市深水水头污水处理有限公司、不凡帝范梅勒糖果（旗下产品有阿尔卑斯等）深圳有限公司举行了《糖果生产废水委托处理协议》签约仪式。
据悉，这是深圳市首次对糖果生产废水委托水质净化厂处理的创新举措，也是大鹏新区执行特定水污染物排放限值协商执行制度的首次尝试
一方面水质净化厂得到了原水所需的碳源；另一方面也让企业降低了生产成本，据核算，企业污水运营成本可下降约11%，并且每年可节省数十万元的运营费用。
04
这些污水处理厂也“喝啤酒”
1、常州污水处理穿“绿衣”，喝“啤酒”
2021年3月，常州市排水管理处在江苏省内率先试点与华润雪花啤酒(常州)有限公司签订生产废水委托处理协议，啤酒厂生产废水经简单预处理后按照协议排放标准排入市政污水管网。
数据显示，仅2021年二季度，雪花啤酒厂(常州)产生废水共35730吨，按照新的管理模式，啤酒厂减少运营成本12.5万元。
而常州江边污水处理厂利用啤酒废水作为碳源，在提高污水氮磷去除率的同时，实际减少购买商品碳源45万元，减少碳排放达220吨；预计全年减少购买碳源150万元，减少碳排放达730吨。
2、苏州污水处理厂也喝“雪花啤酒”
2021年5月11日，华润雪花啤酒苏州工厂与苏州工业园区清源华衍水务有限公司签订生产废水委托代处理协议，雪花啤酒生产废水经简单预处理后按照协议排放标准排入市政污水管网。
预计未来一年内，华润雪花啤酒可节约污水处理成本120余万元，污水处理厂利用啤酒废水作为碳源，提高了污水氮磷去除效率，理论上每年可增加总氮削减量355吨。
真正实现了环境、社会、经济的协调可持续发展。
小结
啤酒厂和污水处理厂的合作案例带给我们一个看待压力的积极视角，即“双碳”目标会倒逼企业发现在过去不易发现的减碳深度，这就要求企业内部、上下游和跨行业间要更加高效地精细管理与互动。
由此可以想象，中国的‘双碳’目标带来的，绝不仅是绿水青山的市井田园，更有被高效整合的经济引擎，全世界都将由此获益。
资料