服務熱線：
釀酒廢水(shuǐ)處理(lǐ)存在的問題及解決措施
白(bái)酒釀造大(dà)多以高(gāo)粱、小(xiǎo)麥、玉米等作(zuò)爲原輔料，采用(yòng)人工(gōng)培養老(lǎo)窖、發酵、蒸餾、分級貯存、精心勾兌等基本工(gōng)序釀制而成。白(bái)酒廢水(shuǐ)是指從(cóng)生産到(dào)貯存陳化過程中所産生的工(gōng)業廢水(shuǐ)，通常分爲高(gāo)濃度有機廢水(shuǐ)和(hé)低(dī)濃度有機廢水(shuǐ)。低(dī)濃度有機廢水(shuǐ)有冷卻水(shuǐ)、洗瓶水(shuǐ)、場地沖洗水(shuǐ)，其污染物濃度低(dī)于GB 27631—2011《發酵酒精和(hé)白(bái)酒工(gōng)業水(shuǐ)污染物排放(fàng)标準》規定的排放(fàng)标準，可以循環利用(yòng)或直接排放(fàng);高(gāo)濃度有機廢水(shuǐ)指底鍋水(shuǐ)、黃水(shuǐ)、糧食浸泡水(shuǐ)等，其富含殘留澱粉、蛋白(bái)質、糖類等有機物。白(bái)酒工(gōng)業廢水(shuǐ)處理(lǐ)方法有物理(lǐ)法、化學法和(hé)生化法，處理(lǐ)技術包含過濾、重力沉降、氣浮、離心、酸堿中和(hé)、厭(yàn)氧降解、好(hǎo)氧降解、厭(yàn)氧-好(hǎo)氧降解等。目前，我國大(dà)型白(bái)酒企業均具備自(zì)己獨特的污水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)程，工(gōng)藝穩定，處理(lǐ)後的水(shuǐ)質符合GB 27631—2011《發酵酒精和(hé)白(bái)酒工(gōng)業水(shuǐ)污染物排放(fàng)标準》中的一級排放(fàng)标準。但(dàn)是，仍存在一些(xiē)不可忽視(shì)的問題。本文(wén)淺析了(le)白(bái)酒行業現(xiàn)階段廢水(shuǐ)處理(lǐ)過程存在的有機資源利用(yòng)率低(dī)、厭(yàn)氧工(gōng)藝釋放(fàng)有毒氣體、傳統絮凝劑有缺陷、微生物絮凝劑使用(yòng)受限、污泥産量大(dà)和(hé)處理(lǐ)困難等問題，并針對(duì)這(zhè)些(xiē)問題提出了(le)相應的解決措施，期望對(duì)釀酒廢水(shuǐ)的處理(lǐ)及綜合利用(yòng)提供理(lǐ)論借鑒。
1 白(bái)酒廢水(shuǐ)處理(lǐ)過程中存在的問題
1.1 有機資源綜合利用(yòng)率低(dī):釀造廢水(shuǐ)富含澱粉、還原糖、有機酸、酯類、醇類等，這(zhè)些(xiē)大(dà)分子物質難以降解，是引起污染的主要原因。白(bái)酒釀造以糧食爲原料，黃水(shuǐ)、底鍋水(shuǐ)等有機廢水(shuǐ)中有害物質含量少，有再利用(yòng)價值。由于經濟成本和(hé)技術缺陷問題，黃水(shuǐ)和(hé)底鍋水(shuǐ)資源多數未能(néng)獲得充分利用(yòng);高(gāo)濃度有機廢水(shuǐ)直接排入污水(shuǐ)處理(lǐ)站(zhàn)不僅給廢水(shuǐ)的治理(lǐ)增加難度，同時(shí)也(yě)造成資源浪費。
1.2 厭(yàn)氧工(gōng)藝釋放(fàng)有害氣體:酒廠(chǎng)的廢水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)程包括厭(yàn)氧反應分解，厭(yàn)氧微生物降解有機物的過程會(huì)産生二氧化碳、甲烷、硫化氫、一氧化碳等有害氣體。甲烷會(huì)引起頭痛、頭暈，心跳加速、呼吸困難，甚至窒息。硫化氫急劇(jù)毒性，危害人體健康;一定條件下(xià)還腐蝕設備、管道(dào)和(hé)儀表;空(kōng)氣中，硫化氫易被氧化成SO2後形成硫酸，又以酸雨的形式降落。CO易燃易爆，高(gāo)毒性，也(yě)會(huì)引起頭暈、惡心、嘔吐等症狀。二氧化碳的危害是造成溫室效應，給人們帶來(lái)冰川融化、海平面上(shàng)升，氣候異常等種種自(zì)然災難。采用(yòng)露天式的厭(yàn)氧設備，不利于有毒氣體的收集及處理(lǐ)，再加上(shàng)企業成本和(hé)技術條件的限制，這(zhè)些(xiē)有害氣體直接被排放(fàng)到(dào)大(dà)氣層。日積月累，将對(duì)環境造成不可忽視(shì)的污染。
1.3 絮凝劑的使用(yòng)受限:白(bái)酒工(gōng)業廢水(shuǐ)處理(lǐ)過程中，通常需要利用(yòng)絮凝劑降低(dī)濁度、色度、化學需氧量(chemical oxygen demand，COD)、生物需氧量(biological oxygen demand，BOD)和(hé)氮磷量，或者改進污泥沉降性能(néng)。至今，無機化學絮凝劑和(hé)高(gāo)分子有機合成絮凝劑在廢水(shuǐ)治理(lǐ)中充當重要角色，釀酒廢水(shuǐ)處理(lǐ)也(yě)會(huì)使用(yòng)聚合硫酸鋁、聚丙烯酰胺等化學絮凝劑。盡管利用(yòng)傳統絮凝劑能(néng)夠達到(dào)污水(shuǐ)的降解要求，但(dàn)其絮凝效果不佳、用(yòng)量大(dà)、存在安全隐患等。如含鋁鹽的污泥大(dà)量流入農(nóng)用(yòng)土地，農(nóng)作(zuò)物會(huì)出現(xiàn)鋁害，生長受阻，嚴重時(shí)甚至死亡;其次，攝入有害物質的農(nóng)産品，會(huì)間接影響人體健康。此外(wài)，聚丙烯酰胺單體難以降解，具有神經緻毒性及緻癌性，長期使用(yòng)會(huì)給環境帶來(lái)二次污染。化學絮凝劑存在的這(zhè)些(xiē)不足之處，促使新一代微生物絮凝劑研究的興起與發展。
微生物絮凝劑由微生物體或微生物代謝(xiè)産物(多糖、糖蛋白(bái)、蛋白(bái)質等)組成，具有絮凝效率高(gāo)、生物降解性好(hǎo)、安全無毒、應用(yòng)範圍廣等特點。微生物絮凝劑的使用(yòng)主要涉及污泥沉降性能(néng)的改善、高(gāo)濃度有機廢水(shuǐ)的治理(lǐ)、食品工(gōng)業廢水(shuǐ)的降解、發酵液的後續處理(lǐ)等。如曝氣池中活性污泥發生膨脹時(shí)，加入微生物絮凝劑能(néng)恢複污泥沉降性能(néng)和(hé)提高(gāo)脫水(shuǐ)率;微生物絮凝劑能(néng)夠有效降低(dī)高(gāo)濃度有機廢水(shuǐ)的總氮、總磷量及化學需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)等。食品工(gōng)業廢水(shuǐ)富含微生物生長代謝(xiè)所需營養物，利用(yòng)微生物絮凝劑處理(lǐ)，能(néng)夠同時(shí)實現(xiàn)廢水(shuǐ)利用(yòng)和(hé)治理(lǐ)。馬懿以白(bái)酒廢水(shuǐ)爲處理(lǐ)對(duì)象，研究不同pH值、絮凝劑投加量和(hé)1%CaCl2對(duì)白(bái)酒廢水(shuǐ)的COD去除效果。經過正交試驗結果表明(míng)，pH值爲9，絮凝劑投加量爲2.5 mL，1%CaCl2用(yòng)量爲3 mL時(shí)COD去除率達到(dào)值52%。***後通過正交試驗研究在COD去除率工(gōng)藝條件下(xià)，當攪拌速度爲120 r/min，攪拌時(shí)間2 min，靜置時(shí)間1 h時(shí)，微生物絮凝劑産生菌對(duì)白(bái)酒廢水(shuǐ)的絮凝效果可達70.2%。雖然微生物絮凝劑具有較多優勢，但(dàn)也(yě)還存在許多問題，如單菌株發酵産絮凝劑的實際絮凝效果欠佳;絮凝機理(lǐ)尚不明(míng)确;培養基成本過高(gāo);這(zhè)些(xiē)不足限制了(le)微生物絮凝劑的工(gōng)業化生産及其應用(yòng)。
1.4 污泥的産生與處理(lǐ):據統計(jì)每生産1 t 65%vol白(bái)酒産生廢水(shuǐ)48 t，與之産生污泥量約爲1.5 t。污泥是微生物降解有機質的增殖和(hé)積累，呈半固體狀态，含水(shuǐ)率高(gāo)，脫水(shuǐ)性差。随着微生物的新陳代謝(xiè)，污泥會(huì)逐漸老(lǎo)化并沉積于曝氣池底部，污泥過量會(huì)引起曝氣率降低(dī)，溶解氧減少，終發生污泥膨脹。污泥膨脹嚴重影響出水(shuǐ)質量，增大(dà)污水(shuǐ)處理(lǐ)難度，甚至中斷整個設備的運行。污泥産量大(dà)，影響廢水(shuǐ)的處理(lǐ)進度;污泥排放(fàng)也(yě)會(huì)影響反應池中微生物菌群的活性與穩定性。
污泥中殘留氮、磷等營養物以及少量有害物質，處理(lǐ)不當會(huì)污染環境。目前國内外(wài)常用(yòng)的處理(lǐ)方法有填埋、土地利用(yòng)、熱處置和(hé)堆肥，需要根據污泥的特征選用(yòng)合适的處理(lǐ)方法。白(bái)酒廢水(shuǐ)處理(lǐ)産生的污泥有害物質較少，富含有益微生物，氮、磷等有機物，處理(lǐ)不當不僅浪費資源且會(huì)引起二次污染。酒廠(chǎng)若選用(yòng)焚燒法處理(lǐ)污泥，焚燒産生煙(yān)氣、粉塵會(huì)污染環境;污泥填埋浪費資源;污泥用(yòng)作(zuò)土地，含磷偏高(gāo)易引起土壤闆結;堆肥技術不成熟。
2 解決措施
加強廢水(shuǐ)資源利用(yòng)的生産應用(yòng)研究:黃水(shuǐ)和(hé)底鍋水(shuǐ)的再利用(yòng)價值非常高(gāo)。黃水(shuǐ)經酯化酶作(zuò)用(yòng)，其有機酸類和(hé)醇類被轉化成含白(bái)酒的香味成分的酯化液，酯化液可用(yòng)于調酒、串蒸、灌窖、養窖，或者用(yòng)作(zuò)液體蛋白(bái)飼料的加工(gōng)原料。底鍋水(shuǐ)可用(yòng)作(zuò)碳源，謝(xiè)國排以底鍋水(shuǐ)爲培養基培養己酸菌，己酸發酵産量得到(dào)提高(gāo)。鄧漢森等利用(yòng)底鍋水(shuǐ)進行酵母發酵，獲得菌體蛋白(bái)産物的同時(shí)底鍋水(shuǐ)的COD去除率高(gāo)達77.33%，BOD去除率高(gāo)達72.19%。底鍋水(shuǐ)還可以用(yòng)作(zuò)乳酸及乳酸鈣的加工(gōng)原料，馮天炜運用(yòng)微生物發酵底鍋水(shuǐ)，乳酸和(hé)乳酸鈣年産量分别達到(dào)2 000 t和(hé)500 t，經濟效益和(hé)環境效益顯著。宋柯等利用(yòng)超臨界CO2萃取技術，從(cóng)底鍋水(shuǐ)、黃水(shuǐ)中提取酯類、醇類、醛類、酸類、酚類等物質，将其轉化成酒用(yòng)香料，給酒廠(chǎng)帶來(lái)了(le)經濟效益的同時(shí)又減少了(le)污染。伍顯兵等進行黃水(shuǐ)和(hé)己酸菌液酯化能(néng)力的對(duì)比試驗，發現(xiàn)黃水(shuǐ)發酵過程中微生物活躍，酯化效果較明(míng)顯些(xiē)。謝(xiè)國排利用(yòng)黃漿水(shuǐ)中的大(dà)量有機酸生産飲料、生産單細胞蛋白(bái)飼料、生産酯化液;利用(yòng)黃漿水(shuǐ)進行沼氣發酵等的應用(yòng)，較全面體現(xiàn)了(le)黃漿水(shuǐ)的綜合利用(yòng)價值。關于釀酒副産物黃水(shuǐ)和(hé)底鍋水(shuǐ)綜合利用(yòng)的研究較多，由于試驗技術不足，實現(xiàn)工(gōng)業化生産的卻有限。因此，要加強理(lǐ)論研究與實際生産相結合，才能(néng)實際解決白(bái)酒廢水(shuǐ)處理(lǐ)殘留資源利用(yòng)率低(dī)的問題。
2.2 重視(shì)廢氣的處理(lǐ):
無論是大(dà)型化工(gōng)業，煉油業還是污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)，厭(yàn)氧微生物分解有機物質，都會(huì)産生這(zhè)些(xiē)氣體。行業應根據自(zì)身的特點對(duì)有害氣體進行處理(lǐ)，不讓其直接排放(fàng)到(dào)環境中。這(zhè)些(xiē)有害氣體均有獨自(zì)的治理(lǐ)方法，如脫硫可采用(yòng)物化法和(hé)生物法，生物法具有設備簡單、低(dī)能(néng)耗、二次污染少等特點，适合低(dī)濃度氣态污染物的處理(lǐ)。李華琴等采用(yòng)低(dī)溫等離子體-生物法處理(lǐ)硫化氫氣體，去除率達97%以上(shàng)，同時(shí)将産生的二氧化硫轉化爲硫酸根和(hé)水(shuǐ)，避免了(le)二次污染的産生。白(bái)酒廢水(shuǐ)處理(lǐ)産生的H2S濃度不高(gāo)，可以選用(yòng)生物處理(lǐ)法，結合廢水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)程的規模，建立相應的設備。現(xiàn)在對(duì)于廢氣的治理(lǐ)方法有很(hěn)多，關鍵是要企業結合自(zì)己的特點應用(yòng)适宜的技術，把廢氣處理(lǐ)設備建立起來(lái)。
2.3 微生物絮凝劑的開(kāi)發與應用(yòng)研究:
我國對(duì)于微生物絮凝劑的研究已獲得許多成果，微生物絮凝劑可以通過微生物發酵制備，也(yě)可從(cóng)有機質中提取。顔東方等利用(yòng)馬鈴薯澱粉廢水(shuǐ)培養酵母菌，發酵獲得絮凝劑且産量爲1.36 g/L。劉秀秀]采用(yòng)超聲波破碎和(hé)稀鹽酸破碎從(cóng)污泥中提取的三種絮凝劑對(duì)高(gāo)嶺土懸液絮凝率分别爲30.0%、95.0%、98.0%，對(duì)剛果紅(hóng)廢液的脫色效力分别高(gāo)達97.4%、90.5%、82.7%;其一種絮凝劑對(duì)澱粉廢水(shuǐ)也(yě)有較好(hǎo)的絮凝效果，絮凝率高(gāo)達98.5%。高(gāo)濃度有機廢水(shuǐ)是一種潛在的天然培養基，可用(yòng)于産絮凝劑微生物的培養和(hé)發酵。因此，白(bái)酒廢水(shuǐ)培養微生物發酵獲取絮凝劑，是解決廢水(shuǐ)治理(lǐ)絮凝劑應用(yòng)缺陷的有效途徑。張帆等用(yòng)稀釋後的制酒廢水(shuǐ)作(zuò)培養基，進行了(le)微生物的培養與發酵實驗。王伊娜等把處理(lǐ)過的制酒廢水(shuǐ)作(zuò)爲培養基，發酵液絮凝率可達94.7%，對(duì)廢水(shuǐ)的色度、濁度和(hé)COD去除效果都十分明(míng)顯。由于廢水(shuǐ)環境複雜(zá)，純菌種發酵生産的絮凝劑在實際運用(yòng)中難以發揮良好(hǎo)的絮凝作(zuò)用(yòng)，而複合菌群所産絮凝劑實際應用(yòng)的絮凝效果卻較好(hǎo)。趙起政等将絮凝率在60%左右的幾株細菌進行複配，發酵産絮凝劑的絮凝率提高(gāo)到(dào)80%以上(shàng)，可達96.4%。但(dàn)是，絮凝機理(lǐ)不明(míng)确和(hé)使用(yòng)條件不當是絮凝效果不佳的原因。所以，爲提高(gāo)絮凝效果，必須加強微生物絮凝劑絮凝機理(lǐ)的研究和(hé)新型廉價培養基的開(kāi)發。
2.4 尋找污泥資源利用(yòng)新途徑:
白(bái)酒廢水(shuǐ)處理(lǐ)過程，污泥的産生無法避免，關鍵在于污泥的後期處理(lǐ)。研究表明(míng)，經過無害化、穩定化處理(lǐ)的污泥可用(yòng)作(zuò)其他(tā)資源。李文(wén)洪通過分析某酒廠(chǎng)污泥特點，确定堆肥生産有機複合肥是一種有效的污泥資源利用(yòng)途徑。呂繼良等利用(yòng)微生物發酵降解稭稈和(hé)污泥的混合物，獲得産物乙醇，證明(míng)污泥能(néng)源化利用(yòng)途徑是可行的。釀酒廢水(shuǐ)污泥經過無害化處理(lǐ)，理(lǐ)論上(shàng)可以用(yòng)作(zuò)氨基酸蛋白(bái)飼料的加工(gōng)原料，乙醇、氫氣、沼氣等新能(néng)源的生産原料;此外(wài)，活性污泥富含有益微生物，脫水(shuǐ)後用(yòng)作(zuò)人工(gōng)窖泥培養也(yě)是一種潛在的資源化利用(yòng)方式;這(zhè)些(xiē)利用(yòng)技術以及其他(tā)應用(yòng)方向還有待于深入研究。
3 結語
随着白(bái)酒企業國際化的發展，中國白(bái)酒的市場需求量及産量會(huì)逐漸遞增，與之産生的廢水(shuǐ)也(yě)将同比上(shàng)升。一種可以充分循環利用(yòng)資源，同時(shí)兼顧環境、社會(huì)和(hé)經濟效益的治理(lǐ)方式是白(bái)酒行業廢水(shuǐ)處理(lǐ)研究的方向。可以從(cóng)廢水(shuǐ)資源化利用(yòng)、微生物絮凝劑研制與利用(yòng)、尋找污泥利用(yòng)新途徑等方面着手，經濟有效地處置污泥，這(zhè)對(duì)白(bái)酒企業廢水(shuǐ)治理(lǐ)乃至整個行業的發展都有着重要的意義。
成都普菲克環保工程有限公司可根據客戶提供的水(shuǐ)樣免費爲客戶做物化、生化實驗驗證，爲客戶定制适合自(zì)身水(shuǐ)質特點的工(gōng)藝技術處理(lǐ)方案；并可以根據客戶的需求，到(dào)生産現(xiàn)場做膜分離小(xiǎo)試試驗，并根據實驗情況，做出成熟穩定、切實可行的全流程水(shuǐ)處理(lǐ)方案和(hé)投資報(bào)價；
