浅议高浓度啤酒稀释用水的处理

王倩

摘要：随着我国酿酒产业的快速发展，酿酒稀释用水的排放逐渐为人们所关注，而其中啤酒作为酒类产业中规模最大的种类，排放总量巨大且逐年增加，越来越多的企业开始研究啤酒稀释用水的处理方法。啤酒稀释用水来自不同的生产车间，而不同的生产车间通常采用不同的稀释指标。本文就高浓度啤酒稀释用水处理进行了讨论，在分析传统稀释用水处理方法的基础上提出了更高效的改良处理方法，希望能够对啤酒产业稀释用水处理有所帮助。

关键词：高浓度；稀释；处理措施

前言

啤酒稀释用水通常含有糖类和醇类有机物，虽然稀释用水本身无毒，但溶液有机物浓度较高且容易腐败，如在水体中自净会消耗水中大量氧气，造成水中生物因缺氧死亡，对水质造成污染。就我国大多数啤酒厂的稀释用水处理方法来看，大多素采用传统方法进行处理，而新的处理方法不仅能够更高效地处理高浓度稀释用水，还能降低成本和能耗的投入，是未来改良处理方法的发展方向。

一、高浓度啤酒稀释基本概念

高浓度啤酒稀释指的是通过糖化技术生产的高浓度原浆溶液在发酵后加入不同浓度和不同比例的稀釋水，从而达到需求的酒精含量。该技术成熟在引入我国十余年内已经被成熟地应用在啤酒酿造的过程中，但在稀释用水处理上投入成本较高，需要采用合理的方法进行改良。

二、稀释用水传统处理方法

深井曝气法。这种处理方法是将高浓度稀释用水引入曝气井中和污泥混合，同时向污水中输送被添加微生物的空气，使混合物中的有机物能够被微生物快速氧化并分解后溶于水。我国自上世纪八十年开开始使用曝气技术进行稀释用水处理，能够在短时间内迅速降低单位体积稀释用水的有机物含量，一般情况下，当深井中平均溶解氧含量在20到30毫克每升时，使用曝气法能够使环境中生化需氧量去除率达到百分之九十以上。

厌氧污泥处理法。运用厌氧污泥进行稀释用水处理的方法比较多，本文针对升流式厌氧污泥床进行讨论。稀释用水经过引流到反应设备的底部，污泥在堆积时产生大量沼气，沼气在污泥中的运动会对泥水混合物产生搅拌作用，在搅拌的同时稀释用水中的有机物会被沼气附着并逐渐分解。这种处理方法能够使得污泥在搅拌时逐步成为颗粒，从整体上缩短了水处理工艺周期，不需要借助人工或其他设备进行搅拌。

厌氧膨胀颗粒污泥处理法。这种处理方法是通过颗粒的膨胀使得稀释用水和污泥接触更加充分，提升有机物的分解效率。其他类型的稀释用水处理法大多适用于25到65摄氏度的中高温稀释用水，而厌氧膨胀颗粒污泥处理法在低温稀释用水处理上效果显著，在处理15到20摄氏度稀释用水用时四小时，进水化学需氧量为411到580毫克每升，在控制进水量的基础上能够确保有机物去除率在百分之九十以上。通过大量的实验数据表明，采用厌氧膨胀颗粒污泥处理法能够有效降低进水量，确保水处理时间稳定在一天之内，实现稀释用水有机物去除率达到百分之九十以上，并且使得水分在处理后不需再次进行水循环，有效地降低了处理成本。

厌氧序批式反应法。这种处理方法相比厌氧污泥处理法和厌氧膨胀颗粒污泥处理法具有更高的可实践性，更加稳定且投入耕地，通过厌氧序批式反映法处理有机物降解率提升十个百分点，对照化学需氧量降解率高达百分之六十五，高于连续硝化处理法十一个百分点，且处理时间段大大缩短，能在其他方法传统处理方法处理时间内处理更多污水，充分说明了厌氧序批式处理法的优越性。

三、优化组合处理方法

改良的稀释用水处理方法在利用厌氧好氧的理论基础上结合了两种工艺的有点，在确保有机物去除率的基础上降低了处理时需要投入的能耗，也降低了污染物产出量。传统稀释用水处理方法中好氧工虽然能够快速降低稀释用水中的有机物，但耗能量较高且会产生较多污染物，而厌氧工艺具有较强的节能性，但在用水处理上效果欠佳，排水水质较差，无法达到排放标准和完成用水处理目标。厌氧-好氧结合处理技术在吸取两种技术优点的同时克服了缺点，不仅提升了稀释用水处理效果，使处理水排放效果高于排放标准，还确保使用较低能源，减少对环境的污染，这种优化组合处理方法已经广泛地应用在我国众多啤酒生产厂家中。除此之外，在稀释高浓度稀释用水时采用反应器和曝气池串联的方法能够有效地提升处理经济性，确保了工艺的基本稳定性，同时，串联的方法也实现了两设备对部分组成构建的公用，提升了运行的自动化程度，降低了使用设备成本，在处理过程中，IC反应器在处理稀释用水时产生的污泥颗粒还可以销售到农机具单位或用于灌溉和绿化等园艺工作，进一步降低处理成本，一般处理结束后稀释用水中的有机物含量在34到45毫克每升，有机物的平均去除率在百分之九十五以上。

水解酸化-生物接触相结合处理法。这种处理法是将池内水进行酸化后再继续处理，酸化后池水可以减轻百分之三十的耗氧量负担，之后采用生物接触法对稀释用水做进一步处理。在厌氧处理阶段能够将稀释用水中百分之八十以上的有机物顺利去除，极大地降低了处理成本，剩余有机物的处理动能消耗较低，且SS、COD和BOD得去除率分别达到81.5%、87%和98.2%，处理之后的废水基本达到稀释用水排放标准，污染物和有机物含量满足水体自净标准，不会对水质造成严重危害。

厌氧-缺氧-好氧在处理稀释用水处理方法具有较强的使用性，大多数稀释用水处理工艺都能够应用这种方法缩短处理流程和实践，同时防止污泥膨胀产生颗粒，提升了有机物讲解的速度，使得污泥能够在短时间内完成沉淀。采用这种模式比较经典的工艺就是水解酸化-序批式活性污泥（SBR）-生物吸附（曝气）串联工艺，充分吸收了两种技术的优点，实现了短时间内低能耗、低污染地高效完成稀释用水的工作。其中水解酸化过程能够在降低用水酸碱度的同时消耗掉部分有机物，从而提升了稀释用水的可生化性，曝气池有效降低了稀释用水后续处理负担，通过产生沼气能够在短时间内利用生物的附着性去掉百分之五十以上的有机物。采用上述工艺的高浓度稀释用水处理工艺的流程相对比较简单，投入的时间成本、能耗成本比较低。举例来说，进水COD为1800mg/L时，进水容积负荷为1.43kgCOD/（m3·d），出水COD小于150mg/L，总去除率达到93.3%以上，运行费用为0.54元/m3。在水解酸化和生物接触氧化相结合基础上加入外循环（EC）厌氧工艺，较之未加入外循环（EC）厌氧的工艺COD、BOD去除率高出10%，系统运行稳定后，剩余污泥量明显减少，由于好氧段进水的COD和池中污泥浓度的下降，使得整个系统节约能耗，COD、BOD、NH4+-N、TN和TOC去除率分别达到97.5%、98.5%、85%、75%和98.5%，最终完成对高浓度啤酒用水的处理工作。

结束语

综上所述，啤酒行业的快速发展和能源逐渐稀缺，高浓度啤酒稀释用水的传统处理方法已经满足不了庞大的市场需求，耗能量少、成本低廉且环保无污染的处理方法将逐步取代传统稀释用水处理方法，为啤酒产业的发展提供强劲助力。

参考文献

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