白酒酿造高浓度废水的处理方法研究

张 凯

（四川省宜宾五粮液环保产业有限公司，四川 宜宾 644007）

酿造白酒产生的废水是指从生产到贮存陈化期间产生的工业废水。按照污染程度可分为：低浓度废水，如洗瓶水、冷却水等，其污染物浓度比国家排放标准低，可循环应用；高浓度废水，如制曲废水、蒸馏底锅水及地面冲洗水、发酵池盲沟水等。因水体中含有脂肪酸、淀粉、氨基酸等物质，其中大部分物质为酸性，所以污染浓度很高，一般情况下COD的值为10 000～100 000 mg/L。根据发酵酒精和白酒工业水污染排放标准中的规定，在白酒生产过程产生的高浓度废水应处理达标后才能排放。

1 白酒酿造的废水处理方法

1.1 厌氧处理

厌氧法具有高效率、高负荷、投资小、低能耗等优势。其中，在高浓度废水厌氧处理的过程可获得一部分沼气，而且在去除有机物方面其效果也十分明显，尤其是在白酒废液等高浓度有机废水的处理方面。目前，已对不同种类的反应器进行开发，例如AFB、AF、UASB、IC等。

（1）AF的工艺原理是，其上面包含很多厌氧微生物，可将污泥固定在反应器内，有效延缓污泥龄，且可以缩短废水的暂停时间，通过减少反应器容积不断提高废水处理效率，以达到最佳处理效果。其中，在有机废水处理期间，AF负荷达10～15kg COD/m3×d。

（2）AFB的工艺原理是利用轻质颗粒创建生物膜，然后将其附着在生长载体内，同时使用化工流态化技术，以废水为介质，在外动力的作用下，克服载体自重与流体带来的阻力，变成流态化。其中，以颗粒活性炭为载体时，研究人员利用AFB反应器培养白酒蒸馏锅底废水，实验结果显示，当温度处于30～32 ℃，pH值处于6.8～7.3时，接种量为1 500 ml，活性炭为200 ml时，活性污泥对废水中COD的去除率可达83%。

（3）IC厌氧反应器可分为上下两个厌氧反应区，废水可在反应器内循环。该装置高径比很大，操作效率较高，占地面积相对较少。

（4）UASB的技术应用原理为，高浓度有机废水从反应池底端流入，按照由下朝上顺序进行流动，当水流穿越颗粒污泥层时，有机物经污泥层中厌氧微生物菌群降解而产生沼气，该技术已逐渐成为新的沼气技术。在实际工作中，该技术可应用在不同污水处理中，便于运行操作、维护管理等，而且工程造价较低，技术纯熟，所以近年来备受污水处理行业关注，被广泛地应用在白酒酿造废水处理当中。

1.2 好氧处理

厌氧处理可全面降低BOD、COD的值，但在去除氨氮与总磷方面效果较差。好氧生化处理法是借助好氧微生物全面降解有机物，以达到脱磷除氮的效果，保证废水达标排放。好氧生物法常常被应用在低浓度的有机废水处理中，一般作为厌氧法后处理工艺。当前，常见的好氧生化废水处理工艺有两种：第一，活性污泥法，如传统活性污泥工艺、生物氧化沟与脱氮除磷工艺；第二，生物膜法，如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等。根据国内外污水处理的实践经验总结，白酒酿造废水好氧处理法包含间歇式活性污泥法SBR（或CASS）、生物接触氧化法、曝气生物滤池（BIOFOR）3种[1]。

（1）SBR工艺是应用间歇运行法，使污水间歇进入系统内，而后陆续排出。该系统内仅有一个处理单元，其功效可根据时间与实际情况而定，当污水进入处理单元后，可按照时间顺序来运行不同的功能。这种方法不容易出现污泥膨胀，污染物处理操作简单，在调整运行参数后即可进行生物脱磷除氮工艺。研究人员在应用SBR活性污泥法对不同容积负荷废水处理展开分析时发现，在室温环境下该方法可对高浓度白酒废水进行合理的处置。

（2）CASS工艺是利用周期曝气，以弥补SBR当中的缺点，完成了连续进水与间歇排水的操作。该项工艺操作流程比较简单，主要包含主反应区、预反应区两种。预反应区的控制操作会在氧气含量较少的状况下应用，而主反应区常处于曝气状态。

（3）在应用BIOFOR工艺时不需要消耗较多费用，一次性投资较少、运行十分稳定又便于维护，所以在白酒酿造废水处理中经常会用到。但由于这项工艺对进水水质有一定的要求，需将水质中的COD控制在700 mg/L下，才能达到废水的最佳处理成效。另外，还可使用生物接触氧化法+BIOFOR滤池等方法进行处理。

1.3 厌氧—好氧法处理

在白酒酿造废水处理实验中发现，高浓度的白酒酿造废水应用厌氧工艺，其COD去除率较高，但仍不能达到排放标准。所以，目前白酒生产废水处理法多为厌氧—好氧结合法处理。如厌氧—好氧—气浮法，其工艺稳定，处理效果较好，设备又具有较强抗冲击力，但基建费较高；若是单纯的使用好氧—气浮法，操作步骤十分简单，其投资也相对较低，但因其处理负荷低，所以常常需添加少量水进行稀释，而且该过程还会引起污泥膨胀；而应用氧化沟法进行处理时污泥产量少，可达到最佳效果，但占地面积较大、投资较大，所以不适于应用在少量废水的处理中[2]。因此，在国内外酿酒废水处理技术中，一般将“水解酸化—厌氧—SBR（CASS）”工艺作为生化处理的方法，即活性污泥反硝化与硝化反应都在一个池子中进行，该环节不用回流污泥，且操作灵活性很高，有机污染物处理负荷也较高，再加上操作简单，占地面积较少，进而可妥善处理间歇式排放废水。

1.4 化学法后处理

酿造白酒产生的废水在经过生化处理后进行达标排放有一定的难度，有必要进行后端深度处理。深度处理法一般包括：混凝沉淀法、膜过滤法、吸附法、催化氧化法、或几种方法相结合等。吸附法常常应用粉煤灰、活性炭等物质作为吸附剂；混凝沉淀法是借助投加混凝剂与助凝剂沉淀，将有机物与色度除去；膜过滤法通常是借助活性炭滤料与生物膜相结合来吸附有机物，然后逐步将其降解；催化氧化法主要是利用催化剂与氧化剂混合反应来去除污水中的总磷和部分有机物等。其中，因化学法产生的污泥经沉淀池浓缩后可通过物理脱水处置，将泥饼发酵后用作土壤修复、园林绿化等。

酿造白酒的废水经深度处理后可排放到生物净化池中，以应用水生生物处理法创建自净能力较强的生态系统，进一步去除残余的有机与无机物。据相关报道显示，某酒厂酿造白酒产生的废水是借助厌氧微生物进行水解酸化和有机物降解，使有机物转变为污泥与沼气，然后污水经SBR或CASS活性污泥进行脱磷除氮处理，经催化氧化法深度处理后，再借助水生动植物的代谢作用，如合理应用接种水草、放生青蛙、种植鱼苗等处理法，继续将水中的污染物去除，以实现水质的再净化作用。

2 白酒酿造高浓度废水的治理措施

高浓度废水工程治理可应用ABR+SBR废水处理技术，一般情况下，在回用废水处理期间，主要使用絮凝沉淀+消毒工艺处理法，处理完可将其应用在酿酒车间。从运行结果发现，工程处理效果整体比较稳定，管理操作十分简便，污泥产生率与实际运行成本较低，可有效满足排放标准需求[3]。不同废水在混合处理后，各项污染物排放指标应符合《污水综合排放标准》，该项目设计水质指标如表1所示。

表1 污水处理站进出水质指标

3 结语

综上所述，白酒酿造废水具有浓度高、污染物杂、废水量大等特点，因此，不同香型酿造的白酒废水存在一定差异。由于白酒酿造废水的进水浓度有较大波动，且废水进水量不稳定，为了对白酒酿造废水进行合理的处理，应根据企业的现状选择相应的处理方法，并将不同的技术进行组合。目前常见的废水处理工艺采用均质调节+厌氧+好氧+后端深度处理等方式来实现达标排放。