釀酒廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展

羅 珠，李楊華，安明哲

(宜賓五糧液股份有限公司，四川宜賓644000)

釀酒廢水是一種高濃度有機(jī)廢水，包含高有機(jī)物濃度的黃水，底鍋水和洗糧水等，并含有丟糟滲濾液等其他廢水，具有高COD、pH值低、SS高、硫濃度高、氨氮濃度高和磷濃度高等特點(diǎn)。釀酒廢水處理方法包括物理處理法如混凝沉淀、吹脫、氣提等；化學(xué)方法如中合法、氧化還原法等；生物處理法如活性污泥法和生物接觸氧化法等[1]。此外，許多研究者還采用了一些新技術(shù)對(duì)白酒廢水的處理進(jìn)行研究，比如電解法、催化法等。由于釀酒廢水的COD值較高，且BOD/COD高于0.3，可生化性強(qiáng)，因此成熟的工藝常采用“厭氧+好氧”相結(jié)合的方式。厭氧消化工藝?yán)么罅康膮捬跷⑸锶コ鼵OD等污染物質(zhì)，并伴隨著氣體的產(chǎn)生，具有污泥量小、產(chǎn)氣可以再利用、能耗低等優(yōu)點(diǎn)[2-3]；后續(xù)好氧工藝?yán)^續(xù)處理降低COD；最后進(jìn)行深度處理便可達(dá)標(biāo)排放。本文就近年來(lái)國(guó)內(nèi)外白酒廢水的處理工藝進(jìn)行部分綜述，并對(duì)今后的進(jìn)一步發(fā)展提出合理展望。

1 釀酒廢水處理工藝

1.1 UASB處理工藝

UASB反應(yīng)器由進(jìn)水和配水系統(tǒng)、反應(yīng)器的池體和三相分離器3部分組成。污水向上通過(guò)包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床，厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過(guò)程，在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣，包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經(jīng)過(guò)分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)，沼氣通過(guò)三相分離器進(jìn)入集氣室。由于反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高，有機(jī)負(fù)荷高，處理設(shè)施小，可在不同溫度下運(yùn)行，溫度越高，反應(yīng)速度越快。王菁[4]利用水解調(diào)節(jié)+高溫UASB+沉淀+預(yù)曝氣調(diào)節(jié)+SBR工藝處理白酒廢水，初始COD為30000～40000 mg/L，BOD 為 15000～20000 mg/L，氨態(tài)氮為100～150 mg/L，SS為3000～5000 mg/L，pH值為4～5，實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷高達(dá)10 kg COD/m3·d，溫度控制在55℃左右，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果為，COD去除率高達(dá)93%，BOD去除率大于95%，沼氣產(chǎn)率可達(dá)0.56 m3/kg COD以上，處理效果較好。王倩等[5]利用UASB+缺氧+二級(jí)接觸氧化組合工藝處理釀酒廢水，初始進(jìn)水COD高達(dá)10000 mg/L，BOD達(dá)4000 mg/L，SS為3500 mg/L，出水污染物濃度全部達(dá)標(biāo)，COD去除率為99.32%，BOD去除率為99.38%，SS去除率高達(dá)97.47%。該研究表明，UASB厭氧處理技術(shù)的效果明顯優(yōu)于普通厭氧消化，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，出水?dāng)y帶的懸浮物少，去除率高。

1.2 EGSB處理工藝

EGSB厭氧反應(yīng)器是繼UASB之后的一種新型的厭氧反應(yīng)器，它由布水器、三相分離器、集氣室及外部進(jìn)水系統(tǒng)組成一個(gè)完整系統(tǒng)。廢水經(jīng)過(guò)污水泵進(jìn)入EGSB厭氧反應(yīng)器的有機(jī)物充分與厭氧罐底部的污泥接觸，大部分被處理吸收。高水力負(fù)荷和高產(chǎn)氣負(fù)荷使污泥與有機(jī)物充分混合，污泥處于充分的膨脹狀態(tài)，傳質(zhì)速率高，大大提高了厭氧反應(yīng)速率和有機(jī)負(fù)荷。所產(chǎn)生的沼氣上升到頂部經(jīng)過(guò)三相分離器把污泥、污水、沼氣分離開(kāi)來(lái)。李春林等[6]利用EGSB-CASS工藝處理白酒生產(chǎn)廢水工藝，中溫（30～40℃）消化，HRT40.8 h，有機(jī)負(fù)荷達(dá)12.5 kg COD/m3·d，系統(tǒng)進(jìn)水COD為22000 mg/L，顆粒污泥形成后，COD去除率高達(dá)94%，經(jīng)過(guò)CASS階段的持續(xù)處理，出水達(dá)到了規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。葉笑風(fēng)等[7]利用兩級(jí)常溫EGSB+好氧+固定化微生物組合工藝處理釀酒廢水，一級(jí)EGSB反應(yīng)器的負(fù)荷高達(dá)10 kg/m3·d，COD去除率達(dá)80%以上，二級(jí)EGSB對(duì)有機(jī)物的去除率達(dá)50%～60%，并且在反應(yīng)器底部發(fā)生硝化反應(yīng)，可去除硝酸鹽和亞硝酸鹽，后續(xù)好氧接觸氧化繼續(xù)去除更多的有機(jī)物和氨氮，整套工藝處理效果佳。

1.3 IC厭氧反應(yīng)器工藝

IC反應(yīng)器是第三代高效厭氧反應(yīng)器，具有容積負(fù)荷高、啟動(dòng)快、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，成功運(yùn)用在白酒廢水的處理中[8]。IC反應(yīng)器由2層UASB反應(yīng)器串聯(lián)而成，由下而上分為5個(gè)區(qū)，混合區(qū)、第1厭氧區(qū)、第2厭氧區(qū)、沉淀區(qū)和氣液分離區(qū)。反應(yīng)器內(nèi)可獲得高污泥濃度，通過(guò)大量沼氣和內(nèi)循環(huán)的劇烈攪動(dòng)，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質(zhì)效果，凈化過(guò)的水從反應(yīng)器上部流出。任鵬等[9]利用IC厭氧反應(yīng)器+SBAR好氧反應(yīng)器工藝處理COD高達(dá)30000～40000 mg/L的白酒釀造廢水，COD和氨氮去除率可達(dá)92%和79%，效果良好。蘇先真[10]利用IC厭氧反應(yīng)器+接觸氧化+曝氣生物濾池處理釀酒廢水，進(jìn)水水質(zhì)COD為8150 mg/L，BOD為2800 mg/L，SS為880 mg/L，經(jīng)過(guò)厭氧+好氧組合工藝，最終去除率COD為99.6%，BOD為99.4%，SS為98.1%，出水水質(zhì)滿足排放要求。

1.4 AF處理工藝

AF是在厭氧活性污泥基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的生流失厭氧生物濾池，水從反應(yīng)器底部進(jìn)入，經(jīng)過(guò)池底布水系統(tǒng)均勻布置后，廢水一次通過(guò)懸浮的污泥層和生物濾料層，有機(jī)物跟污泥及生物膜上的微生物接觸、固定，然后被消解，水再?gòu)某孛娴某鏊到y(tǒng)均勻排出，進(jìn)入下一級(jí)別處理器。張靜輝等[11]利用改進(jìn)的軟硬雙床AF-好氧工藝處理白酒廢水取得了良好的去除效果。該反應(yīng)器下層為軟填料區(qū)，上層為硬填料區(qū)，兩層填料區(qū)特性互補(bǔ)，在最佳的HRT條件下處理COD為10000 mg/L的白酒廢水，一級(jí)軟硬雙床的COD去除率達(dá)到70%左右，二級(jí)軟硬雙床的COD去除率達(dá)到83%左右，出水通過(guò)雙填料好氧折流凈化溝進(jìn)行再處理，可達(dá)標(biāo)排放。

1.5 其他處理工藝

目前，關(guān)于白酒廢水的處理還有其他研究，比如光催化法、慢速滲濾土地處理系統(tǒng)法[12]、微生物絮凝劑法等。有的已經(jīng)運(yùn)用于實(shí)踐中，有的還處于研究階段。

周秉明等[13]用共沉淀法制備出復(fù)合納米SnO2/ZnO催化劑，并將其用以降解釀酒廢水，通過(guò)測(cè)定廢水的COD值，研究了不同煅燒溫度及保溫時(shí)間下制取的復(fù)合催化劑的光催化劑活動(dòng)，結(jié)果表明，經(jīng)600℃煅燒保溫6 h制得的復(fù)合光催化劑對(duì)釀酒廢水的降解率較高，原廢水COD值為9900 mg/L，經(jīng)過(guò)催化降解后，COD值達(dá)到了650 mg/L左右，降解率為93%。崔迎等[14]利用O3+BAC生物濾池組合工藝對(duì)釀酒廢水生化處理出水進(jìn)行深度處理，O3可去除色度和COD，BAC可進(jìn)一步去除COD，該工藝發(fā)揮了化學(xué)氧化和生物降解的協(xié)調(diào)降解效果。

2 總結(jié)

釀酒廢水是國(guó)內(nèi)產(chǎn)量較大的高濃度有機(jī)廢水之一，其處理受到了政府和企業(yè)的高度重視。本文介紹了國(guó)內(nèi)部分釀酒廢水的處理工藝，可以發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)的酒廠多數(shù)采用“厭氧+好氧”工藝進(jìn)行處理，該類工藝相對(duì)較成熟，處理效果好，成本低。此外，許多研究者還采用了新型的研究方法，如電解法、催化法等，都有較好的研究效果，但在實(shí)際運(yùn)用中還不廣泛，成熟度不夠，因此還需加大力度對(duì)此類方法進(jìn)行深入研究，早日運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)中。