醬香型白酒釀造廢水處理工藝設計

張曉菲　 喻陽華

(1. 貴州創業水務有限公司， 貴陽　550001； 2.仁懷市環境保護局， 仁懷　564500)

醬香型白酒釀造廢水處理工藝設計

張曉菲1喻陽華2

(1. 貴州創業水務有限公司， 貴陽550001； 2.仁懷市環境保護局， 仁懷564500)

摘要：醬香型白酒釀造廢水是高濃度有機廢水，化學需氧量、懸浮物和氨氮等均較高，傳統工藝處理難以實現穩定達標排放。本文采用“物理化學+兩級生化處理系統”工藝進行處理，包括廢水收集與調節、兩級格柵、兩級生化、混凝沉淀等流程，再經濕地植物凈化并經紫外線殺菌消毒后外排或回用，水質達到GB 27631—2011《發酵酒精和白酒工業水污染物排放標準》中表3要求的排放限值。該方法具有工藝簡單、運行費用低、出水水質穩定等優點，既適于分散治理，也可用于廢水集中連片治理工程。

關鍵詞：醬香型白酒；釀造廢水；處理工藝；設計

白酒釀造廢水屬于輕工業廢水，COD值高達10 000 mg/L，具有高有機物濃度、高懸浮物濃度、呈酸性等特征，造成嚴重的環境污染問題，必須處理達標后才能排向外環境[1-2]。赤水河流域分布有諸多醬香型白酒廠，對社會經濟發展和人民生活水平的提高做出了突出貢獻，但是隨著白酒行業的發展，酒廠數量逐漸增多、規模日趨擴大，廢水排放量不斷增加，若不加以嚴格治理，將會對赤水河水生生態系統構成嚴重威脅。釀酒廢水的處理以生化法為主，物理法和化學法為輔，處理過程包括預處理、二級處理和深度處理，其中深度處理有吸附法、膜過濾法、高級氧化法和混凝沉淀法等[3-4]；采用兩級常溫厭氧-好氧-固定化微生物組合工藝對釀酒廢水進行中試處理，各級工藝對有機物和氨氮均有較好的去除效果，但是這些組合工藝存在工藝流程長、占地面積大、運營管理難、出水不穩定等問題。因此，對傳統釀酒行業廢水處理工藝進行優化，使其更趨科學性、合理性及有效性，就成為了一個新課題。

1醬香型白酒生產工藝產污情況

醬香型白酒生產常用高粱作為原料，用小麥制作高溫酒曲，經2次投料、9次蒸煮、8次發酵、7次取酒，歷經1年時間釀造而成。其生產廢水具有釀酒廢水的主要特性，但因其釀造工藝極為繁復，過程廢水的產生環節(圖1)和水質水量與普通白酒生產廢水有很大差異，有機污染物與懸浮物含量均高于普通白酒生產廢水，且廢水產生量是普通白酒生產廢水的2～6倍，生產每t白酒大約產生50～70 t廢水，因此，醬香型釀酒廢水若以一般釀酒行業廢水處理方式處理，很難達到預期處理效果。

圖1　醬香型白酒生產流程及排污節點分析

醬香型白酒生產過程中污水主要為沖洗水、窖底水、鍋底水及冷卻水等，廢水中含有原料殘渣、酒糟及其他纖維類物質。冷卻水僅存在熱污染，經冷卻后即可回用；鍋底水、窖底水和沖洗水屬高濃度有機廢水，污染組分多為可生化降解的有機物，但其低碳醇、脂肪酸含量相對較大，需要進行良好的接種和馴化才能使污染物質為生物所降解。

2釀酒廢水處理工藝設計

經過比選各類工藝，根據醬香型白酒釀造的獨特工藝以及釀造過程中廢水排放的特點和性質，選取“物理化學+兩級生化處理系統”工藝對醬香型白酒釀酒廢水進行處理，處理水最終經濕地植物凈化后排入外環境，部分回用于釀造車間場地沖洗水、廢水處理污泥脫水車間沖洗水、集水井緩沖液以及廠區綠化用水，水質能夠滿足GB 27631—2011《發酵酒精和白酒工業水污染物排放標準》中表3規定的排放標準。

各釀酒車間廢水經各車間污水支管收集，經由廠區污水收集主管網匯入污水處理站集水調節池，通過兩級格柵除去固體廢物，再經由兩級生化處理系統處理后進入絮凝沉淀池，最后經濕地植物凈化后排入出水口。處理過程中剩余污泥經由脫水處理泥餅外運至垃圾填埋場進行衛生填埋，出水部分回用，其余排入外環境。處理工藝流程如圖2所示。

圖2　醬香型白酒釀造廢水處理流程

2.1廢水收集與調節

釀酒工藝復雜，廢水產生環節較為分散，這就要求具備一套完善的廢水收集系統，將各生產車間各類有組織及無組織排放的污水系統的收集起來，并根據廢水水質通過不同的管道收集進入污水處理站集水調節池，它具有集水及水質、水量調節的雙重任務，該構筑物需具備足夠大的容積，確保廢水的收集及污水處理設施的連續運行。此外，水質的調節可根據控制不同廢水水質進水管閥門得以實現，例如冷卻水污染物濃度最低，可用作緩沖液對高濃度發酵廢水進行稀釋，以調節污水處理站進水水質在處理能力范圍。

2.2兩級格柵

一級格柵可選用間隙一般的回轉式格柵，二級格柵須采用間隙較密的轉鼓格柵，以潷除廢水中的糧食、谷物及酒糟等固體廢物，柵渣通過螺旋輸送機送入渣斗，最終運送至垃圾填埋場進行填埋處置。

2.3兩級生化系統

一級生化系統承擔較重的處理任務，該單元將使廢水中有機污染物削減大約70%，該單元生物接觸氧化池內微生物處于對數增長期及減速增長期前段，生物膜狀態極佳，對有機物的降解速率較高；二級生化系統生物接觸氧化池內微生物處于微生物減速增長期后段或生物膜穩定期，生物相較穩定，處理水質在這一單元得到進一步的提高。每級生化系統均有一個厭氧池、一個生物接觸氧化池及一個沉淀池組合而成。廢水進入厭氧池后，復雜有機污染物經厭氧菌及兼性厭氧菌作用氨化，轉化為簡單的化合物及氨態氮。同時，聚磷菌完成釋磷過程，將細胞內聚磷水解為正磷酸鹽，并降解水中部分有機物；生物接觸氧化池通過附著在池內填料上的微生物的吸附劑分解作用，將廢水中污染物去除，釋磷菌在好氧條件下進行聚磷反應，從污水中攝取磷酸鹽，菌膠團與脫落的生物膜以及截留的懸浮物質一起，隨水流進入沉淀池，污染物通過剩余污泥的排放得以去除。此外，在生物接觸氧化池中可加入少量FeS粉末，起調節電位、絮凝及除磷的作用。

工藝主要設計參數如表1所示。

表1　兩級生化處理系統工藝主要設計參數

2.4混凝沉淀

混凝沉淀池處理單元分為兩個部分，一是混凝區，二是沉淀區。常用的混凝藥劑如聚合氯化鋁，經絮凝劑制備系統制成絮凝溶液，按一定比例與生化系統出水混合，懸浮物絮凝成團，在沉淀區與出水分離，進一步提升出水水質。

2.5濕地植物

蘆葦、浮萍等濕地植物對污水中某些污染物，特別是對水體中磷有較強的吸收、富集作用，而通過自身代謝作用能分解部分有機物，達到去除污染物的目的；濕地植物還能吸收一些難降解的有機污染物，且整個水生系統能提升污水處理站觀賞度。在條件允許情況下，可考慮加設該處理單元，降低出水水質中的污染物濃度。

2.6紫外消毒

通過紫外線消毒，破壞微生物機體細胞中DNA或RNA的分子結構，將水中各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其它病原體滅活，完成殺菌過程，最終實現出水水質達標和回用的目的。

2.7出水口

出水口前端需設置一小型儲水井，并安置中水回用泵及配套管閥，以便將處理后出水回用做釀造車間場地沖洗水、廢水處理污泥脫水車間沖洗水、集水井緩沖液以及廠區綠化用水，實現白酒企業的節能、降耗、減污、增效。

最終，處理水質達到GB 27631—2011《發酵酒精和白酒工業水污染物排放標準》中表3規定的排放限值(表2)要求排放。

表2　醬香型白酒釀造廢水處理出水濃度限值

3結語

醬香型白酒釀造廢水屬于高濃度有機廢水，若超標排放將對周圍環境造成不良影響，也未盡到企業的社會責任，有損企業形象。針對傳統工藝占地面積大、運行成本高、處理效果不穩定的問題，本文采用“物理化學+兩級生化處理系統”工藝對醬香型白酒釀酒廢水進行處理，包括廢水收集與調節、兩級格柵、兩級生化、混凝沉淀等環節，處理水最終經濕地植物凈化并殺菌消毒后外排或回用，水質能夠達到或優于GB 27631—2011《發酵酒精和白酒工業水污染物排放標準》中表3要求的排放濃度。

參考文獻

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高廷耀.水污染控制工程(下冊).北京:高等教育出版社,2007.

Treatment process for wastewater from Moutai-flavor liquor brewing

Zhang Xiaofei1, Yu Yanghua2

(1. Guizhou Capital Water Company Limited, Guiyang 550001;2. Renhuai Environmental Protection Bureau, Renhuai 564500, China)

Abstract:The brewing wastewater of Moutai-liquor contained high organic pollutants, chemical oxygen demand, suspended matter and ammonia nitrogen, if treated by the traditional process, it was hard for the effluent stably meeting the discharge standard. In this study, we used the combination of physical-chemistry method and two-stage biochemical treatment, and the processes included wastewater collection and adjustment, two grids, two biochemical treatments, coagulation and sediment, wetlands, and ultraviolet sterilization. After treatment, the effluent was able to meet the discharge limits in Tab 3 of Discharge standard of water pollutants for fermentation alcohol and distilled spirits industry (GB 27631-2011). This process showed benefits of easy operation, low-cost and stable water quality of effluent, suitable for both spot and area pollution control.

Keywords:Moutai-liquor; brewing wastewater; treatment process; design

收稿日期：2015-10-12；2016-01-12修回

作者簡介：張曉菲，女，1987年生，本科，助理工程師，研究方向：城鎮生活污水處理。E-mail:463942652@qq.com

中圖分類號：X703

文獻標志碼：A