白酒釀造高濃度廢水的處理方法研究

張 凱

（四川省宜賓五糧液環保產業有限公司，四川 宜賓 644007）

釀造白酒產生的廢水是指從生產到貯存陳化期間產生的工業廢水。按照污染程度可分為：低濃度廢水，如洗瓶水、冷卻水等，其污染物濃度比國家排放標準低，可循環應用；高濃度廢水，如制曲廢水、蒸餾底鍋水及地面沖洗水、發酵池盲溝水等。因水體中含有脂肪酸、淀粉、氨基酸等物質，其中大部分物質為酸性，所以污染濃度很高，一般情況下COD的值為10 000～100 000 mg/L。根據發酵酒精和白酒工業水污染排放標準中的規定，在白酒生產過程產生的高濃度廢水應處理達標后才能排放。

1 白酒釀造的廢水處理方法

1.1 厭氧處理

厭氧法具有高效率、高負荷、投資小、低能耗等優勢。其中，在高濃度廢水厭氧處理的過程可獲得一部分沼氣，而且在去除有機物方面其效果也十分明顯，尤其是在白酒廢液等高濃度有機廢水的處理方面。目前，已對不同種類的反應器進行開發，例如AFB、AF、UASB、IC等。

（1）AF的工藝原理是，其上面包含很多厭氧微生物，可將污泥固定在反應器內，有效延緩污泥齡，且可以縮短廢水的暫停時間，通過減少反應器容積不斷提高廢水處理效率，以達到最佳處理效果。其中，在有機廢水處理期間，AF負荷達10～15kg COD/m3×d。

（2）AFB的工藝原理是利用輕質顆粒創建生物膜，然后將其附著在生長載體內，同時使用化工流態化技術，以廢水為介質，在外動力的作用下，克服載體自重與流體帶來的阻力，變成流態化。其中，以顆粒活性炭為載體時，研究人員利用AFB反應器培養白酒蒸餾鍋底廢水，實驗結果顯示，當溫度處于30～32 ℃，pH值處于6.8～7.3時，接種量為1 500 ml，活性炭為200 ml時，活性污泥對廢水中COD的去除率可達83%。

（3）IC厭氧反應器可分為上下兩個厭氧反應區，廢水可在反應器內循環。該裝置高徑比很大，操作效率較高，占地面積相對較少。

（4）UASB的技術應用原理為，高濃度有機廢水從反應池底端流入，按照由下朝上順序進行流動，當水流穿越顆粒污泥層時，有機物經污泥層中厭氧微生物菌群降解而產生沼氣，該技術已逐漸成為新的沼氣技術。在實際工作中，該技術可應用在不同污水處理中，便于運行操作、維護管理等，而且工程造價較低，技術純熟，所以近年來備受污水處理行業關注，被廣泛地應用在白酒釀造廢水處理當中。

1.2 好氧處理

厭氧處理可全面降低BOD、COD的值，但在去除氨氮與總磷方面效果較差。好氧生化處理法是借助好氧微生物全面降解有機物，以達到脫磷除氮的效果，保證廢水達標排放。好氧生物法常常被應用在低濃度的有機廢水處理中，一般作為厭氧法后處理工藝。當前，常見的好氧生化廢水處理工藝有兩種：第一，活性污泥法，如傳統活性污泥工藝、生物氧化溝與脫氮除磷工藝；第二，生物膜法，如生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等。根據國內外污水處理的實踐經驗總結，白酒釀造廢水好氧處理法包含間歇式活性污泥法SBR（或CASS）、生物接觸氧化法、曝氣生物濾池（BIOFOR）3種[1]。

（1）SBR工藝是應用間歇運行法，使污水間歇進入系統內，而后陸續排出。該系統內僅有一個處理單元，其功效可根據時間與實際情況而定，當污水進入處理單元后，可按照時間順序來運行不同的功能。這種方法不容易出現污泥膨脹，污染物處理操作簡單，在調整運行參數后即可進行生物脫磷除氮工藝。研究人員在應用SBR活性污泥法對不同容積負荷廢水處理展開分析時發現，在室溫環境下該方法可對高濃度白酒廢水進行合理的處置。

（2）CASS工藝是利用周期曝氣，以彌補SBR當中的缺點，完成了連續進水與間歇排水的操作。該項工藝操作流程比較簡單，主要包含主反應區、預反應區兩種。預反應區的控制操作會在氧氣含量較少的狀況下應用，而主反應區常處于曝氣狀態。

（3）在應用BIOFOR工藝時不需要消耗較多費用，一次性投資較少、運行十分穩定又便于維護，所以在白酒釀造廢水處理中經常會用到。但由于這項工藝對進水水質有一定的要求，需將水質中的COD控制在700 mg/L下，才能達到廢水的最佳處理成效。另外，還可使用生物接觸氧化法+BIOFOR濾池等方法進行處理。

1.3 厭氧—好氧法處理

在白酒釀造廢水處理實驗中發現，高濃度的白酒釀造廢水應用厭氧工藝，其COD去除率較高，但仍不能達到排放標準。所以，目前白酒生產廢水處理法多為厭氧—好氧結合法處理。如厭氧—好氧—氣浮法，其工藝穩定，處理效果較好，設備又具有較強抗沖擊力，但基建費較高；若是單純的使用好氧—氣浮法，操作步驟十分簡單，其投資也相對較低，但因其處理負荷低，所以常常需添加少量水進行稀釋，而且該過程還會引起污泥膨脹；而應用氧化溝法進行處理時污泥產量少，可達到最佳效果，但占地面積較大、投資較大，所以不適于應用在少量廢水的處理中[2]。因此，在國內外釀酒廢水處理技術中，一般將“水解酸化—厭氧—SBR（CASS）”工藝作為生化處理的方法，即活性污泥反硝化與硝化反應都在一個池子中進行，該環節不用回流污泥，且操作靈活性很高，有機污染物處理負荷也較高，再加上操作簡單，占地面積較少，進而可妥善處理間歇式排放廢水。

1.4 化學法后處理

釀造白酒產生的廢水在經過生化處理后進行達標排放有一定的難度，有必要進行后端深度處理。深度處理法一般包括：混凝沉淀法、膜過濾法、吸附法、催化氧化法、或幾種方法相結合等。吸附法常常應用粉煤灰、活性炭等物質作為吸附劑；混凝沉淀法是借助投加混凝劑與助凝劑沉淀，將有機物與色度除去；膜過濾法通常是借助活性炭濾料與生物膜相結合來吸附有機物，然后逐步將其降解；催化氧化法主要是利用催化劑與氧化劑混合反應來去除污水中的總磷和部分有機物等。其中，因化學法產生的污泥經沉淀池濃縮后可通過物理脫水處置，將泥餅發酵后用作土壤修復、園林綠化等。

釀造白酒的廢水經深度處理后可排放到生物凈化池中，以應用水生生物處理法創建自凈能力較強的生態系統，進一步去除殘余的有機與無機物。據相關報道顯示，某酒廠釀造白酒產生的廢水是借助厭氧微生物進行水解酸化和有機物降解，使有機物轉變為污泥與沼氣，然后污水經SBR或CASS活性污泥進行脫磷除氮處理，經催化氧化法深度處理后，再借助水生動植物的代謝作用，如合理應用接種水草、放生青蛙、種植魚苗等處理法，繼續將水中的污染物去除，以實現水質的再凈化作用。

2 白酒釀造高濃度廢水的治理措施

高濃度廢水工程治理可應用ABR+SBR廢水處理技術，一般情況下，在回用廢水處理期間，主要使用絮凝沉淀+消毒工藝處理法，處理完可將其應用在釀酒車間。從運行結果發現，工程處理效果整體比較穩定，管理操作十分簡便，污泥產生率與實際運行成本較低，可有效滿足排放標準需求[3]。不同廢水在混合處理后，各項污染物排放指標應符合《污水綜合排放標準》，該項目設計水質指標如表1所示。

表1 污水處理站進出水質指標

3 結語

綜上所述，白酒釀造廢水具有濃度高、污染物雜、廢水量大等特點，因此，不同香型釀造的白酒廢水存在一定差異。由于白酒釀造廢水的進水濃度有較大波動，且廢水進水量不穩定，為了對白酒釀造廢水進行合理的處理，應根據企業的現狀選擇相應的處理方法，并將不同的技術進行組合。目前常見的廢水處理工藝采用均質調節+厭氧+好氧+后端深度處理等方式來實現達標排放。