些可喜的成果，可以得出结论，在工业和市政废水的处理和回用方面，MBR工艺是一种有吸引力的选择。表7显示了操作参数和某些厌氧消化超滤过程的结果[45]。
表7 操作参数和某些厌氧消化超滤过程的结果
就像其它膜分离过程，膜污染是影响膜生物反应器系统性能最严重的问题，因此需要经常清洁[34]。膜污染可分为可逆的和不可逆的[65]。这是由膜材料和活性污泥液相互作用的结果，活性污泥液是由大量活的或死的微生物和可溶性或胶体性的化合物组成的生物絮凝体。结垢导致的液压阻力显著增加，表现为当分别在恒定的TMP或恒定的流量下运行时，渗透通量下降或TMP增加。膜的有机污染主要是由于以下几个因素[65]：（1）有机物质部分，如胶体部分和溶解部分，（2）有机特性，例如疏水性和分子大小和构型，（3）溶液的化学方面，如pH值，二价离子的浓度和离子强度，（4）膜的性质，如孔隙尺寸和表面粗糙度。在实践中，膜污染可以通过两种类型的法进行控制：（1）定期空气冲刷，反冲洗和化学清洗[67]，（2）加入吸附剂以及在预处理中进行絮凝操作[68，69]。最近研究已表明，直接加入生物反应器中的凝结剂能够减轻膜污染[66]。将混凝工艺加入到MBR工艺中称为膜混凝反应器（MCBR）。在膜过滤水处理的发展中最重要的趋势是将不同的预处理策略整合，以提高低压膜的性能[22]。
4.4 好氧厌氧联合处理
啤酒废水处理常是厌氧和好氧联合处理[16，70，71]。如Fig.7所示，有四种类型的综合性厌氧—好氧生物反应器[72]。综合性厌氧—好氧生物反应器有以下几种属性[36]：在厌氧反应器内70%—85%的COD被转化成沼气，聚集在一个小的表面区域；其次，
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在需氧、厌氧后处理工序中，高达98％的COD和营养物质被除去。联合好氧、厌氧处理啤酒废水比完全好氧有很大优势，包括积极的能量平衡，减少（生物）污泥产量和显著低空间需求[16]。修长的厌氧（如内部循环反应器）和好氧（如气升反应器）反应器的最新发展使得设计极端紧凑的污水处理厂出水仍然满足地表水环境质量的严格要求[16]。
图7 四种综合性厌氧—好氧生物反应器
4.5 碳纳米管的应用
1991年饭岛对碳纳米管（CNT）的“重新发现”[74]，为了能利用这些纳米材料的无数独特性能，世界范围内许多不同专业的研究者着手于这项令人兴奋的研究。碳纳米管由石墨烯片的蜂窝结构体卷成直径为几纳米的圆筒，但是许多达到微米甚至厘米的厚度[75，76]。在过去的几年中已积极进行很多碳纳米管的形成方式和碳源的探讨，并且这些已经在几个综述文章中概述[77-82]。
根据管中卷起的石墨烯层数，碳纳米管通常有两种，即单壁碳纳米管（SWCNT）和多壁碳纳米管（MWCNT）。多壁碳纳米管和单壁碳纳米管的模型如Fig.8所示[83，
84]
。碳纳米管的独特性能来自其特殊的原子结构和电子结构[85]。由于其独特的结构，
机械和电子特性，碳纳米管在种类繁多的应用中有巨大潜力如化学传感器、场发射材料、催化剂载体[75，78，81，86]。一些碳纳米管相对于水处理的重要应用将在下面讨论。
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图8 多壁碳纳米管和单壁碳纳米管模型
4.5.1纳米吸附剂
碳纳米管对有机污染物[87-91]和无极污染物例如氟化物[92]吸附效果好、吸附效率高。研究发现碳纳米管对重金属也有非常好的吸附作用[89，93，94]。碳纳米管作为吸附剂有很大优势，因为在相同质量下，它们比散装颗粒有较大的比表面积，并且可以与各种化学基团进行官能化，以增加其对靶化合物的亲和力[95]。碳纳米管还具有小尺寸、空心和层状结构，这些是吸附能力的重要属性[96]。官能化的碳纳米管从废水中吸附各种杂质的能力可以扩展到去除啤酒废水的COD。
查阅文献，碳纳米管具有良好的作为吸附剂潜力，以最好的作者所知，没有一篇发表的作品说纳米管可以像混凝剂或絮凝剂那样使用。可以推测的是如果碳纳米管可以吸附单独的胶体颗粒，然后将颗粒凑到一起（这种现象称为架桥絮凝），碳纳米管表面可以使附着在其上的颗粒物所带的电荷中和，从而产生一个接近零的净电荷。一旦表面电荷被中和，离子云消散静电势消失，使胶体粒子间的接触自由地发生。利用电动电势，电荷很容易监测和控制[97]。从以上两个现象（吸附和凝固）可确定，对于
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同时含有溶解和悬浮有机物废水（包括啤酒废水），碳纳米管可同时应用于通过吸附去除水中溶解的有机物和通过异构凝固（架桥和中和）去除悬浮固体。
在现在的情况下尝试使用纳米管作为混凝剂或絮凝剂出现了很多困难。碳纳米管缺乏散布性和溶解性。通过各种技术制备水溶性碳纳米管，有过几次成功的尝试
[98-100]
，并通过官能化改善它们的分散性[101]。碳纳米管是非常昂贵的，因此，它们需
要在使用后再生。如果碳纳米管应用在悬浮液中，需要在下游进行有效的分离如膜过滤，用来保留和回收碳纳米管。纳米材料的保留至关重要，因为纳米材料成本高，更重要的是纳米材料对人类健康和生态系统有潜在影响[102-104]。 4.5.2 纳米过滤器
据报道，已成功制造出碳纳米管过滤器[105]。这些过滤膜由中空圆筒与径向定向碳纳米管墙壁组成。 Srivastava等人[105]进行较重的烃物（CmHn（m、n>12））的过滤，效果很好，例如石油CmHn（N= 2m+2，m =1到12）；在饮用水中去除大肠杆菌和纳米级的脊髓灰质炎病毒。啤酒厂污水的有机物含量就COD而言被归类为高强度废水，COD为1000mg/L到4000mg/L，BOD高达1500mg/L[6]。这使得啤酒废水很适合用碳纳米管过滤器处理。
碳纳米管膜的孔隙可以在海水淡化和脱盐中使用。膜上有数十亿的孔。这种膜过滤器同时具有超疏水和超亲油性，在不锈钢网结合垂直排列的多壁碳纳米管为油和水的分离提供可能[106]。由于双尺度结构，微米级网状微孔的针状纳米管的几何形状，可同时获得超疏水性和超亲油性[106]。纳米管过滤器可以分离柴油和水层，即使表面活性稳定的乳液也可以分离。并且成功进行了高粘度润滑油和水乳状液的成功相分离。该分离原理可以容易地扩展到各种疏水性和亲油性不同的液体，如啤酒废水。
4.6 电化学法
当电化学法被首次用于处理船舶污水时，电化学法处理废水技术也应运而生[107]。电化学法广泛应用在富含难降解有机物和氯化物的工业废水处理[108，109]。电化学法非常适合用于减少难降解有机污染物，因为它可以实现有机物质的部分或完全分解。电化学法处理废水效果非常好，它们既不受限于废水强度的变化，也不受限于有毒物质的存在，水力停留时间短。 Vijayaraghavan等人[108]以生成次氯酸为基础开发了一种新型啤酒废水处理法。生成的次氯酸担任氧化剂，破坏存在于啤酒废水的有机物。进水COD为2470mg/L的废水经处理降低到64mg/L（减少超过97％）。使用石墨阳极
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和不锈钢片作为阴极的电解反应器中生成次氯酸。在电解过程中，阳极产生氯和阴极产生氢气。由于阳极和阴极被保持在一个电解反应器内，生成的氯发生歧化反应，从而产生次氯酸[108]，如等式（2）表示：
OCL- 到CLO3-在高温下（75℃）和碱性条件下进一步反应（公式（3））。
4.7 生物染料电池
在处理啤酒废水的同时也可以利用废水中的有机物发电[ 33，110-112 ]，能同时处理废水和发电的这个装置称为微生物燃料电池（MFC）[113-114]。MFC是一个具有厌氧和好氧特性组合系统。溶液中的细菌在阳极附近做厌氧处理，以暴露的氧气（或另一种化学电子受体）做阴极。细菌氧化有机物释放的电子通过外电路转移到阴极，在阴极电子与氧结合形成水[33]。因此，厌氧-好氧过程的组合可以当做一个双室微生物燃料电池使用 ，阳极室的流出物可直接用作阴极室的进水，从而可以在有氧条件下进一步处理，以提高污水处理效率[112] 。
Feng等人[33]研究发现，啤酒废水进水的COD为 2250±418mg/L时，COD去除率在20℃和30℃时分别为85％和87％。连续的阳极-阴极微生物燃料电池COD的去除率达到90％以上（（例如，COD从1250±100mg/L降低到60 mg/L）[112]。据报道其他研究人员用这种技术处理，COD去除率也高达94％[111]。高COD去除率在这些研究中得以实现，可以断定，微生物燃料电池，特别是连续的阳极-阴极的类型，可以成为啤酒废水处理的新法，同时提供一个有价值的替代能源。
4.8 活性碳
水处理装置的特性对最终产品的性能有很大的影响。即使处理的水是从市政饮用水源引入，水中也含有残留的味道、臭气、消毒副产物以及游离和化合氯。含碳-硫键的分子往往气味和味道不好，但这些往往是优先吸附在碳上。上述情况也适用于含芳香环的分子。活性炭脱氯能力源自于它可以作为还原剂与强氧化剂（如次氯酸、二氧化氯）反应。
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