酿酒工业废水治理技术的进展

摘要：本文介绍了酿酒工业废水治理的物化处理、生化处理、膜分离处理等方法和培养饲料酵母法及清洁生产等。         关键词：酿酒工业废水　治理技术　清洁生产         　　1 概述   　　我国是酒业大国，随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，对酒的需求量更日益增大。我国93年白酒产量为594万吨，比92年上升8.5%，93年啤酒产量为1192万吨，比92年上升17.8%。随之带来的是酿酒业的更大的排污量，给我国水环境造成十分严重的污染，是我国水污染的主要污染源之一。所以，为保护环境，造福人民，酿酒工业废水急待治理。   　　酒的生产以水为介质，酿造过程需要大量的工艺水和清洗水。酿酒的原料均采用农作物，生产过程只利用了原料中的淀粉或糖分，其他成分不仅未被破坏，而且发酵过程中还产生多种氨基酸和蛋白质。这些物质随废水排出是污染源，但如果综合利用，又是宝贵的物质资源，所以酿酒废水的治理应采用“综合利用治理污染相结合”的对策，即通过综合利用途径，回收废水中有机资源，加工成有较高价值的饲料或其他副产品，最后再治理减轻了污染负荷的废水。达到经济效益、环境效益和社会效益的统一。      　　2 物化处理（固液分离法）   　　2.1 用离心机进行固液分离（以苏州东吴酒厂为例）   　　WL-450型卧螺机处理酒糟液工艺流程   　　PG型高分子微孔过滤机处理酒糟液工艺流程   　　酒精液   　　——→ 沉砂池 ——→ 调节池 ——→ 离心机高位槽 ——→ 酒精液 ——→ 出水回用拌料   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 │   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　↓   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 湿渣料 ——→ 外运作饲料   　　有关运行参数如下： 离心机耗电量 废水含固量 分离后渣料含水率 分离后出水含固量 固相回收率 COD去除率 单位处理能耗 9kw 2～5% 70～80% 0.5～1.6% 80% 40～67% 1.5～2.3wk·h/m3废水   　　由以上数据计算得：东吴酒为300m3/d，出渣料30吨，若按每吨渣料50元计，扣除成本23元/吨，年盈利24.3万元，不到两年可收回投资（投资45万元）。   　　2.2 用微滤机进行固液分离（以山东龙口酒厂为例） 　　酒精液   　　——→ 沉砂池 ——→ 均衡池 ——→ 微滤池 ——→ 出水回用   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 │   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　↓   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　渣料 ——→ 外运作饲料   　　经过上述流程处理后COD去除率46%，TS去除率62%，SS去除率91%，年盈利11.44万元，具有较好的经济效益。      　　3 生化处理   　　生化处理是当今处理有机废水最有效、最经济的途径和方法。酿酒废水有很好的可生化性，BOD/COD＞0.3，易于生物降解。因此，国内外酿酒废水的治理大多采用生化法，一般分好氧法、厌氧法和厌氧－好氧法等。   　　3.1 好氧法   　　好氧法一般处理中低浓度有机废水，有活性污泥法、生物膜法等。啤酒废水属中低浓度有机废水，采用好氧法处理效果较好。如广州啤酒厂、珠江啤酒厂的啤酒废水COD为1200～1500mg/L，达到排放标准，但运行中存在污泥膨胀等问题。再如杭州啤酒厂、青岛啤酒厂等采用生物接触氧化法，其进水COD为1500mg/L，COD去除率约为90%，而且克服了污泥膨胀问题。   　　3.2 厌氧法   　　厌氧法一般适用于处理高浓度机废水，具有高负荷、高效率、低能耗、投资省，而且还能回收能源等优点。厌氧技术在我国发展较快，自七十年代以来，人们先后开发了多种厌氧新工艺新技术，如厌氧过滤器（AF）、上流式厌氧反应器（UASB），厌氧流化床（AFD）等，这些工艺技术具有较高的容积负荷和较短的水力停留时间，而且有很高的效率，人们称之为第二代厌氧反应器。目前在处理食品、酿酒、制药、合成脂肪酸等高浓度有机废水方面取得了十分显著的成绩。如河南南阳酒精厂，采用罐式厌氧发酵处理山芋干酒精废液装置，进水COD4700mg/L～5500mg/L，出水COD7050mg/L～8250mg/L，COD去除率85%，每立方米废液产生沼气25m3。   　　3.3 厌氧－好氧法   　　对于高浓度酿酒废水，经厌氧处理后，出水COD浓度仍然很高，达不到排放标准，还需进行二级处理——好氧处理。如江苏泗洪酒厂引进澳大利亚技术，采用厌氧－好氧法，建立了一套有效的酿酒废水生化处理系统，该系统由固液分离预处理，UASB－AF组合厌氧消化工艺和二级好氧处理三部分组成，系统出水达标排放。COD总去除率99.4%，日产沼气4400m3，具有显著的经济效益和环境效益。   　　   　　4 培养饲料酵母法   　　酿酒废水中主要成分为纤维素、半纤维素、果胶、残糖、蛋白质及有机酸等有机物，都是微生物极好的营养物质，利用这物质可以转化为有用生物产品－单细胞饲料蛋白，同时降低了废水的污染度。如南阳酒精厂已投入工业化生产，但运行中有如下问题：（1）究竟废水中营养成分偏低还需添加营养物，使成本增加，培养菌丝体可以粗放，但菌丝蛋白含量较低。（2）成熟的酵母体不易分离、干燥。（3）本法投资较大，且需要一定的生产规模，难以实施。再如江苏南方环境工程公司采用生物技术选育出高效微生物菌种，对酒精全槽液发酵生产单细胞饲料蛋白，产率为3.5%，粗蛋白含量为24%，分离了饲料蛋白后的清液，COD下降到20000mg/L。这项新技术，不仅使酒精废水得到一级治理，而且能有效回收废水中资源。      　　5 膜分离技术   　　膜分离是一项新型的分离技术，分离过程中物质不发生相变化，分离系数较大，具有高效、节能的特点。酒精废液通过超滤膜分离回收酵母固形物，并去除一些对发酵有害物质，然后作拌料水回用。这种闭路循环发酵工艺可以变废为宝，避免或削减污染物的排放，而且生产的食用酒精中杂醇油含量低，产品质量大大提高。      　　6 清洁生产   　　清洁生产是酿酒工业生产发展的趋势，是国际环境事业的发展方向。国务院环委会主任宋健概括为“清洁的原料、清洁的生产过程和清洁的生产场”。这个概念体现经济效益、环境效益和社会效益的统一。   　　阜阳酒精厂完成了一套酒精生产的无废工艺，即低温蒸馏，高温酵母发酵和利用酒糟液生产菌丝蛋白饲料，实现了废水的闭路循环。   　　随着膜技术在酿酒工业中的应用，势必在推动酿酒工业清洁生产的发展过程中起到不可估量的作用。             出自：《中国水污染防治技术装备论文集》（第五期）

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