李蓓遙，蘇 建，孫 銅，黎崎均，高志淵，鄭興文*

(1.四川輕化工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，四川自貢 643000；2.宜賓五浪液股份有限公司，四川宜賓 644000)

白酒作為我國(guó)特有的蒸餾酒品種，有著三千多年的發(fā)展歷史，對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展起著舉足輕重的作用。白酒是以淀粉質(zhì)或糖質(zhì)植物作為原料，加入發(fā)酵劑后，經(jīng)過(guò)原料粉碎發(fā)酵、蒸餾、貯存及勾兌等工藝而制成的蒸餾酒。在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢水，即釀酒廢水。釀酒廢水通常分為低濃度有機(jī)廢水和高濃度有機(jī)廢水。前者主要包括冷卻水、洗瓶水、場(chǎng)地沖洗水，其污染物濃度較低，可以循環(huán)利用或處理后可直接排放；后者指底鍋水、黃水、糧食浸泡水等，富含淀粉、還原糖、有機(jī)酸、酯類、醇類等有機(jī)物，是引起環(huán)境污染的主要原因[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1 t 白酒就要排出12～20 t 廢水[2]，這使得釀酒成為我國(guó)排放有機(jī)污染物濃度最高的行業(yè)[3]。釀酒廢水具有高化學(xué)需氧量（COD）、生化學(xué)氧量（BOD）、懸浮物（SS）、可生化性好等特點(diǎn)，若將廢水直接排放，則會(huì)造成水體的嚴(yán)重污染。本文就目前釀酒廢水的處理現(xiàn)狀、工藝與流程、技術(shù)特點(diǎn)等進(jìn)行了總結(jié)介紹，并對(duì)釀酒廢水的處理和資源化利用進(jìn)行了展望。

1 釀酒廢水處理工藝概述

目前，釀酒廢水的處理主要從達(dá)標(biāo)排放為主，主要的處理技術(shù)如圖1 所示，包括物理化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)和聯(lián)用技術(shù)等。此外，許多研究者還采用新技術(shù)如電解法[5]、催化法等[7]對(duì)白酒廢水的處理進(jìn)行了研究。在這些處理技術(shù)中生物技術(shù)和聯(lián)用技術(shù)憑借高效、綠色、經(jīng)濟(jì)等特性在釀酒廢水治理中脫穎而出并占主導(dǎo)地位。釀酒廢水由于有機(jī)物濃度高、懸浮顆粒多、B/C 值較大等特點(diǎn)，利用單一技術(shù)手段進(jìn)行處理，往往難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此在實(shí)際處理中多采用聯(lián)用技術(shù)。通常釀酒廢水處理過(guò)程包括預(yù)處理、主體生化和深度處理[10]。

圖1 釀酒廢水常見(jiàn)處理技術(shù)及分類

1.1 預(yù)處理

釀酒廢水中通常含有谷殼、麥麩、破碎糧食顆粒等懸浮物質(zhì)，懸浮物濃度較高，為避免管道等設(shè)施的堵塞和保障后續(xù)處理設(shè)施正常運(yùn)行，對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理以實(shí)現(xiàn)廢水中懸浮物的去除就顯得十分必要。通常釀酒廢水中懸浮物的去除主要是通過(guò)沉降、離心或氣浮等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，包括柵/篩網(wǎng)、調(diào)節(jié)池、氣浮池、沉淀池等物理分離設(shè)施。另外，為了降低后續(xù)生化處理的難度，預(yù)處理也常常包括混凝、微電解、水解酸化和高級(jí)氧化等手段或措施[11]。釀酒廢水pH 值低、水質(zhì)水量變化大以及大分子有機(jī)物含量高，并不能直接被微生物所利用，常通過(guò)設(shè)置調(diào)節(jié)池來(lái)穩(wěn)定pH 值和水質(zhì)水量，設(shè)置水解酸化池將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，提高釀酒廢水的可生化性，以此減輕生化處理及后續(xù)處理的負(fù)荷，為其深度處理創(chuàng)造良好的條件。

1.2 主體生化

釀酒廢水屬于典型的高濃度有機(jī)廢水，可生化性強(qiáng)，但水質(zhì)成分復(fù)雜，采用單一的水處理工藝很難實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。因此，釀酒企業(yè)大多采取厭氧和好氧結(jié)合的復(fù)合工藝來(lái)進(jìn)行處理。厭氧工藝具有投資少、效率高、耗能低、負(fù)荷高等優(yōu)點(diǎn)，并能利用產(chǎn)生的甲烷氣供熱等，特別適用于處理高濃度的有機(jī)廢水如“黃水”“底鍋水”“發(fā)酵盲溝水”等。常見(jiàn)適合于釀酒廢水處理的厭氧處理生物反應(yīng)器有上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）、厭氧膨脹顆粒污泥床（EGSB）、上流式污泥床-過(guò)濾器（UBF）、折流式厭氧反應(yīng)器（ABR）和厭氧過(guò)濾器（AF）等。厭氧生物法處理技術(shù)盡管可大幅降低COD 和BOD5，但對(duì)總磷和氨氮的去除效果有限。好氧法處理白酒廢水中磷酸鹽和氨的效果好，常用的方式有序批式活性污泥法（SBR）、周期循環(huán)活性污泥法（CASS）、膜生物反應(yīng)器（MBRs）、固定床生物膜反應(yīng)器（FBBRs）、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（MBBRs）以及生物接觸氧化法等。好氧處理設(shè)備由于投資大、能耗高、有機(jī)負(fù)荷低，一般適合處理中、低濃度的有機(jī)廢水。因此，國(guó)內(nèi)大部分白酒生產(chǎn)企業(yè)采用厭氧好氧聯(lián)用工藝處理釀酒廢水，充分利用了厭氧工藝和好氧工藝對(duì)COD 的耐受性差異，結(jié)合了兩種工藝的優(yōu)勢(shì)，不僅實(shí)現(xiàn)了釀酒廢水中有機(jī)污染物、氨氮以及總磷的有效去除，而且通過(guò)厭氧作用生成沼氣，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了資源化利用，為釀酒企業(yè)綠色低碳發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

1.3 后處理

經(jīng)主體生化處理后，由于色素的存在釀酒廢水仍為紅褐色或黑褐色。因此，釀酒廢水的后處理要解決色度和懸浮物的問(wèn)題，通常采用的方法有：吸附法、膜過(guò)濾法、催化氧化法、混凝沉淀法等。

2 國(guó)內(nèi)白酒企業(yè)釀酒廢水處理

隨著水處理技術(shù)的發(fā)展和完善，我國(guó)大型白酒企業(yè)大多具備自己獨(dú)特的污水處理工程，形成了以厭氧生物處理工藝為主，預(yù)處理、好氧微生物工藝和深度處理工藝為輔的處理方式，優(yōu)勢(shì)在于工藝穩(wěn)定，處理后的水質(zhì)符合國(guó)家的排放要求，且厭氧所產(chǎn)甲烷可供熱或發(fā)電，極大提高了釀酒廢水處理的經(jīng)濟(jì)性。下面對(duì)文獻(xiàn)報(bào)道的我國(guó)白酒生產(chǎn)企業(yè)的釀酒廢水處理工藝進(jìn)行了總結(jié)。

2.1 UASB+好氧處理工藝

2.1.1 UASB+SBR處理工藝

UASB，即上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，因其容積負(fù)荷高、水力停留時(shí)間較短、結(jié)構(gòu)緊湊、操作運(yùn)行簡(jiǎn)單以及適用范圍廣等特性，在釀酒廢水的厭氧處理中應(yīng)用較多。由于釀酒廢水水質(zhì)復(fù)雜，在實(shí)際過(guò)程中采用單一的厭氧處理并無(wú)法滿足釀酒廢水處理的需求，因此，其往往與其他好氧處理聯(lián)用，才能實(shí)現(xiàn)釀酒廢水達(dá)標(biāo)排放。

四川五糧液集團(tuán)根據(jù)白酒生產(chǎn)的工藝技術(shù)特點(diǎn)和水質(zhì)特性選擇采用兩級(jí)常溫UASB-UBF-SBR工藝處理生產(chǎn)廢水[12]，其工藝流程如圖2 所示。在窖房酒鍋處設(shè)置濾網(wǎng)攔截回收糠殼及淀粉，在各管網(wǎng)交匯處設(shè)置沉井，廢水進(jìn)入酸化調(diào)節(jié)池前再次集中除渣，去除廢水中的大顆粒雜質(zhì)及懸浮物，之后廢水進(jìn)入酸化調(diào)節(jié)池預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)和廢水可生化性的提高，極大地保障了UASB 裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性。經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，各單元設(shè)計(jì)COD去除率為：酸化調(diào)節(jié)池20 %，兩段UASB 為95 %，SBR 為75 %。除此之外，該工藝運(yùn)行過(guò)程中無(wú)需化學(xué)藥劑調(diào)節(jié)pH 值，僅前段有機(jī)污染物的去除率就大于95 %，具有一池多能特點(diǎn)的酸化調(diào)節(jié)池在整個(gè)釀酒廢水處理過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。

圖2 四川五糧液集團(tuán)白酒廢水處理工藝流程圖

四川綿陽(yáng)市豐谷酒業(yè)有限責(zé)任公司采用了類似的釀酒廢水處理工藝[13]，其具體的工藝流程為：廢水→除渣機(jī)→調(diào)節(jié)池→水解酸化池→UASB 池→SBR 池→過(guò)濾池→水生生物凈化池→排水口在線監(jiān)測(cè)→排水。釀酒廢水經(jīng)過(guò)好氧、厭氧微生物水解酸化，再進(jìn)行厭氧微生物消化，把有機(jī)物轉(zhuǎn)化成沼氣和污泥，污水流入SBR 池內(nèi)進(jìn)行曝氣，以消化水中的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，并轉(zhuǎn)化成氣體溢出，同時(shí)形成其他有機(jī)體浮游于水中排出或結(jié)成固體顆粒沉降；又通過(guò)水生動(dòng)植物的新陳代謝作用，消化水中的有機(jī)體，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。豐谷酒業(yè)在白酒廢水治理運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的分析、研究，逐步改進(jìn)，各種產(chǎn)物都得到了很好的利用，整個(gè)廢水治理中的生態(tài)系統(tǒng)既起到環(huán)保作用又收到良好的經(jīng)濟(jì)效益。

青島第一釀酒廠同樣采用了UASB-SBR 聯(lián)合工藝處理釀酒精廢醪[14]，具體流程為：沉砂降溫→固液分離→酸化調(diào)節(jié)→厭氧消化→氣浮除渣→SBR 好氧處理。廢水經(jīng)處理后，懸浮物和化學(xué)需氧量的去除率都在95%以上，pH 值由處理前的平均4.5 提高到處理后的7～8，污水處理設(shè)施出水口處的出水指標(biāo)也均達(dá)到了國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，固液分離出來(lái)的醪渣作為飼料添加劑出售，厭氧過(guò)程產(chǎn)生的沼氣也為該公司帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。

河北衡水老白干釀酒（集團(tuán)）有限公司采用DDG-UASB-SBR 工藝處理玉米酒精糟液，流程如圖3 所示[15]。玉米酒精糟COD 高，直接處理，投資較大，且玉米酒精糟的蛋白質(zhì)含量大于28%，飼用價(jià)值很高，故采用固液分離，固體糟經(jīng)干燥后作飼料。固液分離后的濾液CODcr降到25000 mg/L 以下，后續(xù)采用UASB-SBR 工藝。經(jīng)處理的排放水，其BOD5、CODCr、SS、pH 值等均符合GB 8978—1996 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。實(shí)踐證明，該工藝運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，處理效率高，投資少，占地面積小，DDG 飼料和沼氣回收，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，避免了資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

圖3 河北衡水老白干釀酒（集團(tuán)）有限公司釀酒廢水處理工藝流程圖

湖北黃鶴樓酒業(yè)咸寧生態(tài)釀酒基地的廢水處理采用預(yù)處理-UASB-SBR-BAF(C)-BAF(N)-氣浮-纖維球過(guò)濾-紫外線消毒的工藝[16]，工藝流程圖如圖4 所示。經(jīng)處理，廢水的SS、BOD5、COD 去除率達(dá)99%以上，NH3-N 去除率達(dá)97%以上，排放水質(zhì)達(dá)到《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 27631—2011 要求，且該工藝有效治理了有害氣體CH4的排放，并將其轉(zhuǎn)化為電能，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

圖4 湖北黃鶴樓酒業(yè)咸寧生態(tài)釀酒基地釀酒廢水處理工藝流程圖

2.1.2 UASB+接觸氧化工藝

貴州某白酒企業(yè)地處赤水河支流，以高粱為主要原料，生產(chǎn)醬香型白酒，產(chǎn)生大量污染極為嚴(yán)重的釀酒廢水，該企業(yè)采用UASB+缺氧+二級(jí)接觸氧化法為主體處理工藝進(jìn)行處理[17]，其工藝流程見(jiàn)圖5。

圖5 貴州某白酒企業(yè)釀酒廢水處理工藝流程圖

全廠所有生產(chǎn)廢水混合后經(jīng)機(jī)械濾網(wǎng)流入調(diào)節(jié)池，對(duì)進(jìn)水量進(jìn)行勻質(zhì)調(diào)節(jié)，保證工藝運(yùn)行的穩(wěn)定。廢水用泵抽入混凝氣浮裝置中，去除廢水中的懸浮物，達(dá)到固液分離效果，以降低廢水中的有機(jī)污染物濃度，為后續(xù)處理做好準(zhǔn)備。氣浮池出水進(jìn)入U(xiǎn)ASB 反應(yīng)器進(jìn)行厭氧反應(yīng)，然后廢水進(jìn)入缺氧池，在缺氧池內(nèi)進(jìn)行反硝化脫氮，后進(jìn)入兩級(jí)生物接觸氧化池，通過(guò)池底曝氣對(duì)廢水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)廢水處于流動(dòng)狀態(tài)，以保證廢水與廢水中的填料充分接觸，在好氧的條件下，通過(guò)好氧微生物的新陳代謝作用將廢水中的高濃度有機(jī)污染物去除。二級(jí)生物接觸氧化池出水進(jìn)入混凝沉淀池，通過(guò)投加混凝劑去除廢水中的懸浮物，后進(jìn)入化學(xué)除磷池中，通過(guò)投加鋁鹽去除廢水中的磷，使其達(dá)到GB 8978—1996 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)排放。該工藝的特點(diǎn)是通過(guò)厭氧降解高濃度有機(jī)廢水的COD 指標(biāo)，好氧進(jìn)行補(bǔ)充處理，增加的缺氧池通過(guò)混合液回流能有效的去除廢水中的氨氮，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，且具有高效低耗、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。

河南省宋河酒業(yè)股份有限公司的釀酒廢水采用的是兩級(jí)UASB-絮凝沉淀-兩級(jí)好氧濾池工藝處理[18]，流程如圖6所示。廢水進(jìn)入格柵井，初步去除大顆粒固體雜物，用污水泵把水輸進(jìn)調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池中污水進(jìn)行混合，存盈補(bǔ)缺，如果溫度低還可以在此加熱，使水溫升到25 ℃以上。用泵將污水送到一級(jí)厭氧池，污水從池底布有小孔的數(shù)根管道均勻進(jìn)入池中，在水流上升過(guò)程中有機(jī)物與厭氧菌種作用而降解，氣體也隨著上升進(jìn)入三項(xiàng)分離器的集氣罩，排出后集中處理，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的污泥從池底排泥管送入污泥濃縮池。上升的水流通過(guò)溢水口以自流方式進(jìn)入二級(jí)厭氧池，使有機(jī)物進(jìn)一步降解，再自流到絮凝沉淀器，在這里可以加藥使大量懸浮物絮凝下沉，排入污泥系統(tǒng)。廢液以自流方式進(jìn)入一、二級(jí)好氧濾池，在這里用羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣，使有機(jī)物與好氧菌接觸，進(jìn)一步降解到排放標(biāo)準(zhǔn)以下。工藝運(yùn)行結(jié)果表明，廢水經(jīng)處理后，COD 和SS 均低于GB 8978—1996 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，并且該工程操作彈性大，對(duì)COD、溫度、流量變化適應(yīng)性較強(qiáng)。

圖6 河南省宋河酒業(yè)股份有限公司釀酒廢水處理工藝流程圖

湖北省勁牌酒業(yè)有限公司毛鋪基酒基地采用圖7所示的UASB-生物接觸氧化法-活性污泥法處理釀酒廢水[19]，運(yùn)行結(jié)果表明進(jìn)水CODcr濃度在10000 mg/L 以下時(shí)，出水CODcr、BOD5等各項(xiàng)污染物指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。該工藝中好氧處理采用氧化溝池型（橢圓型）的活性污泥法，出水部分回流與進(jìn)水混合，稀釋了進(jìn)水濃度，大大提高了處理效率，同時(shí)以此取代了常規(guī)處理白酒廢水采用的氣浮工藝，降低污泥的含水率，節(jié)省了藥劑費(fèi)用，降低了運(yùn)行成本。整個(gè)廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，具有高效低耗、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積少、污泥產(chǎn)量少、操作管理方便、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)。

圖7 湖北省勁牌酒業(yè)有限公司毛鋪基酒基地釀酒廢水處理工藝流程圖

湖南湘泉集團(tuán)酒鬼酒股份有限公司采用的是UASB-生物接觸氧化-氣浮的工藝處理廢水[20]，好氧處理部分采用二級(jí)串聯(lián)接觸氧化池，泥水分離采用氣浮工藝，處理流程如圖8 所示。高濃度生產(chǎn)廢水經(jīng)格柵截阻漂浮狀態(tài)污物，在沉淀池內(nèi)去除一部分懸浮顆粒。通過(guò)調(diào)節(jié)池，加堿調(diào)勻釀酒廢水的酸性水質(zhì)，加鹽提供后續(xù)生物處理的營(yíng)養(yǎng)物。當(dāng)水溫較低時(shí)，開啟加熱器使水溫升至中溫，提高UASB反應(yīng)器對(duì)BOD、COD、SS 等的去除率。廢水在UASB 反應(yīng)器中經(jīng)過(guò)厭氧處理后污染物濃度大幅降低，至一級(jí)接觸氧化池進(jìn)行好氧處理，一級(jí)氧化后的出水再進(jìn)入二級(jí)接觸氧化池進(jìn)行殘留有機(jī)污染物的處理。接觸氧化過(guò)程中，填料表面脫落下來(lái)的生物污泥含有大量氣泡，因此須采用氣浮工藝將這些接觸氧化過(guò)程中脫落的生物膜和剩余的無(wú)機(jī)污染物轉(zhuǎn)化成浮渣，并從廢水中分離出來(lái)實(shí)現(xiàn)固液分離。經(jīng)整個(gè)流程處理后的達(dá)標(biāo)水直排浪頭河。當(dāng)污染物濃度超標(biāo)時(shí)，送二級(jí)接觸氧化池，處理后排放。運(yùn)行結(jié)果顯示，廢水經(jīng)處理后，COD 為150 mg/L，BOD為30 mg/L，SS為150 mg/L，達(dá)到了GB 8978—1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

圖8 湖南湘泉集團(tuán)酒鬼酒股份有限公司釀酒廢水處理工藝流程圖

青海省青稞酒廠是國(guó)內(nèi)最大的青稞酒生產(chǎn)基地，該廠采用圖9所示的UASB-生物接觸氧化處理工藝處理釀酒廢水[21]，該工藝的運(yùn)行結(jié)果顯示該工藝污水處理效果明顯，出水指標(biāo)要求達(dá)到了GB 8978—1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

圖9 青海省青稞酒廠釀酒廢水處理工藝流程圖

湖南某白酒生產(chǎn)企業(yè)采用了圖10 所示的“沉砂/集水池+斜篩/pH 調(diào)節(jié)+UASB+好氧”的處理工藝路線處理廢水[22]。前端采用“沉砂/集水池+斜篩過(guò)濾/pH 調(diào)節(jié)（冷卻塔）”的物化預(yù)處理工藝，可以有效去除廢水中無(wú)機(jī)顆粒以及密度比較大的有機(jī)懸浮物，降低廢水中懸浮物SS 的濃度，同時(shí)通過(guò)投加液堿來(lái)提高廢水pH 值，保證厭氧系統(tǒng)的處理效果。然后通過(guò)“厭氧+好氧”生化組合處理工藝，對(duì)廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行徹底降解，確保各項(xiàng)出水指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際調(diào)試運(yùn)行表明，該工藝技術(shù)路線選擇合理，系統(tǒng)出水COD、BOD分別為60～80 mg/L和8～15 mg/L。

圖10 湖南某白酒生產(chǎn)企業(yè)釀酒廢水處理工藝流程圖

貴州省某名酒工業(yè)園采用的是兩級(jí)UASB+A/O 反應(yīng)+BAF 組合工藝[23]，經(jīng)圖11 所示的工藝處理后，廢水中的污染物質(zhì)能被有效去除，COD、BOD5、SS、NH3-N 去除率分別為99.6 %、99.6 %、95.1 %、85%。出水的水質(zhì)達(dá)到GB 27631—2011 發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中企業(yè)水污染排放限值。該工程實(shí)例證實(shí)，利用兩級(jí)UASB+A/O 反應(yīng)+BAF 組合工藝處理白酒高濃度廢水效果顯著，能有效去除高濃度的COD 和BOD 等有機(jī)物質(zhì)，特別是增加了后續(xù)工藝BAF 工藝，能有效保證COD出水到100 mg/L以下。

圖11 貴州省某名酒工業(yè)園釀酒廢水處理工藝

安徽金沙酒業(yè)有限公司根據(jù)該公司釀造廢水中有機(jī)物濃度較高、氨氮濃度較低、可生化性較好的特點(diǎn)，采用兩級(jí)預(yù)處理加兩級(jí)厭氧處理，再加A/O 工藝處理方法[24]，工藝流程如圖12 所示。運(yùn)行結(jié)果顯示，一級(jí)厭氧處理不能達(dá)到理想的廢水處理效果，因此，采用UASB 厭氧反應(yīng)器和高效厭氧生物濾池兩級(jí)厭氧處理，去除大部分有機(jī)物，減輕了后續(xù)好氧處理工藝的處理壓力，達(dá)到較好的處理效果，經(jīng)該工藝處理后，廢水中的COD、BOD5等指標(biāo)均能達(dá)標(biāo)。

圖12 安徽金沙酒業(yè)有限公司釀酒廢水處理流程圖

2.1.3 UASB+CASS工藝

四川沱牌集團(tuán)白酒廢水綜合治理工程所采用的是預(yù)處理-UASB+CASS 工藝[25]，工藝流程如圖13所示。通過(guò)試運(yùn)行期間的調(diào)試，污水處理各單元能連續(xù)正常運(yùn)行，處理后的出水持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，正常運(yùn)行中，CASS 池平均MLSS 約為5.0 g/L，SV30約為70%。

圖13 四川沱牌集團(tuán)白酒廢水處理工藝流程圖

安徽文王釀酒股份有限公司也采用了相似的處理工藝，處理流程如圖14 所示[26]。運(yùn)行結(jié)果表明，酒精廢醪經(jīng)固液分離后，采用“兩級(jí)UASB-CAAS”組合處理，處理后的廢水COD 去除率達(dá)99.4 %，BOD去除率99.6%，出水COD低于150 mg/L，BOD5低于50 mg/L，達(dá)到了GB 8978—1996 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

圖14 安徽文王釀酒股份有限公司釀酒廢水處理工藝流程圖

2.2 其他厭氧-好氧聯(lián)用工藝

瀘州某白酒釀造廠采用如圖15 所示的預(yù)處理-AF-ABR-CASS 工藝處理廢水[27]，結(jié)果表明，經(jīng)該工藝處理后，廢水中COD、BOD5、SS、氨氮、TP、TN 等指標(biāo)濃度均能達(dá)到GB 8978—1996 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。廢水經(jīng)收集管網(wǎng)在集水井中聚集，經(jīng)粗細(xì)格柵過(guò)濾后，再由提升泵泵入旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)，去除較大懸浮物。廢水經(jīng)pH 值在線檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行加堿調(diào)節(jié)，之后進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水量和水質(zhì)的充分調(diào)節(jié)，以便達(dá)到微生物生長(zhǎng)所需要求。調(diào)節(jié)池出水先泵入前3 個(gè)并聯(lián)的AF 池，后依靠液位差流經(jīng)3個(gè)串聯(lián)的AF池，之后進(jìn)入5個(gè)串聯(lián)的ABR 池，通過(guò)厭氧生物降解去除污水中大部分的COD，經(jīng)厭氧反應(yīng)區(qū)處理后的廢水再泵入高效氣浮系統(tǒng)，之后加絮凝劑去除廢水中殘留的厭氧污泥及懸浮物，再流入CASS 反應(yīng)池進(jìn)行好氧處理。CASS 出水流入氧化塘進(jìn)行加藥除磷，后流經(jīng)在線監(jiān)測(cè)站達(dá)標(biāo)排放。該工藝具有運(yùn)行穩(wěn)定、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、運(yùn)行管理自動(dòng)化、處理成本低、去除效率高、效益明顯等優(yōu)點(diǎn)。

圖15 瀘州某白酒釀造廠白酒廢水處理工藝流程圖

四川省古藺郎酒廠采用ABR+接觸氧化組合工藝處理釀酒廢水，工藝流程見(jiàn)圖16[28]。工程實(shí)踐表明，接觸氧化組合工藝具有容積負(fù)荷率高、處理能力強(qiáng)、抗沖擊能力好、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定、投資少、維護(hù)省、節(jié)約占地面積等優(yōu)點(diǎn)，是一種很具有吸引力的處理技術(shù)。

圖16 四川省古藺郎酒廠釀酒廢水處理工藝流程圖

廣東省九江酒廠有限公司采用兩級(jí)EGSB-生物接觸氧化法[29]，工藝流程為：廢水→沉淀池→配水池→提升泵→EGSB 反應(yīng)器→排水。通過(guò)該工藝的運(yùn)行結(jié)果顯示，EGSB 反應(yīng)器出水COD 去除率保持在80%以上，這表明應(yīng)用EGSB 厭氧反應(yīng)器能有效地降低酒糟中的有機(jī)物。

廣西桂林湘山酒業(yè)有限公司所產(chǎn)生的釀酒廢水采用的是中和混凝沉淀-IC 厭氧反應(yīng)器-接觸氧化-曝氣生物濾池工藝進(jìn)行處理[30]，其工藝流程如圖17 所示。運(yùn)行結(jié)果表明，該工藝對(duì)釀酒廢水CODCr、BOD5、SS 和TN 去除率分別為99.6 %、99.4 %、98.1 %和86.8 %，出水水質(zhì)達(dá)GB 27631—2011 發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中污染物排放限值。同時(shí)，該工藝的特點(diǎn)是采用下向流曝氣生物濾池，氣水為逆向流，空氣在一定程度上阻止水流將污水中的固體物質(zhì)帶入濾床深處，從而使固體物質(zhì)聚集在濾池的表面，濾池容易堵塞，使運(yùn)行周期變短。

圖17 廣西桂林湘山酒業(yè)有限公司釀酒廢水處理工藝流程圖

貴州醇酒廠污水處理的方案為沉降池及循環(huán)水池處理，在沉降池中加入人為培養(yǎng)硝化菌和光合細(xì)菌，利用廢棄的陶壇和陶瓶及再生顆?；钚蕴孔鳛橄趸街d體和吸附劑，增設(shè)三級(jí)處理，工藝流程如圖18 所示[31]。COD 濃度的降低率分別為84.79 %、89.30 %；TSS 濃度由118.11 mg/L 降低至0；pH 值由7.88 上升至8.50。貴州醇酒廠地處滇、黔、桂三省交界處，地勢(shì)呈東低、南北西高的態(tài)勢(shì)，利用地勢(shì)落差特點(diǎn)，采用固液分離，多級(jí)污泥厭氧分解，多級(jí)有氧硝解和活性炭吸附及冷卻水保溫等一系列手段，進(jìn)行污水處理，整個(gè)過(guò)程呈自流式，處理費(fèi)用極低，操作管理簡(jiǎn)單，可行性強(qiáng)。

圖18 貴州醇酒廠污水處理工藝流程圖

2.3 其他處理工藝

山東銀河酒業(yè)集團(tuán)廢水采用的是固液分離-厭氧消化-化學(xué)混凝三段處理工藝方法處理廢水[32]，工藝流程圖如圖19 所示。該工藝采用的復(fù)合厭氧反應(yīng)器是由兩個(gè)同心圓組合而成，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖20。內(nèi)圓為上流式固體污泥床（USR），外圓為污泥沉淀床（SSB）。USR 由于其特殊的構(gòu)造，使之能產(chǎn)生非常高的厭氧消化效率，COD 去除率達(dá)90%以上，SSB 主要起載留污泥和分離污泥的作用，最后使復(fù)合厭氧反應(yīng)器排出的厭氧出水COD 濃度低于3000 mg/L，SS 濃度低于2000 mg/L，用其他類型的厭氧反應(yīng)器處理這種高有機(jī)物濃度、高懸浮物濃度的廢水是難以達(dá)到的。由于復(fù)合厭氧反應(yīng)器的出水水質(zhì)好，后續(xù)處理直接采用化學(xué)混凝方法就可以達(dá)標(biāo)，不但省去了耗能耗資的好氧處理環(huán)節(jié)，也節(jié)省了工程投資，節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用。

圖19 山東銀河酒業(yè)集團(tuán)釀酒廢水處理工藝流程圖

圖20 復(fù)合厭氧反應(yīng)器

江蘇省洋河集團(tuán)有限公司根據(jù)其產(chǎn)生的廢水水質(zhì)特點(diǎn)采用的是水解酸化-生物接觸氧化-氣浮的工藝處理廢水[33]，具體的工藝流程如下：車間污水→機(jī)械格柵→集水井→調(diào)節(jié)池（兼氧池）→好氧生化池→高效氣浮→清水排放。運(yùn)行結(jié)果顯示，處理后廢水SS 下降，廢水顏色澄清，CODcr下降至30～55 mg/L，BOD5下降至5～20 mg/L，其他指標(biāo)也達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

亞洲釀酒（廈門）有限公司根據(jù)廢水中的主要污染物為有機(jī)物，BOD5/CODcr值為0.5～0.6，選擇水解酸化-低負(fù)荷活性污泥的工藝處理廢水[34]，采用完全生化處理，通過(guò)微生物將廢水中的有機(jī)物降解成CO2、H2O等無(wú)毒無(wú)害的無(wú)機(jī)物，可避免投加藥劑造成污泥二次污染。其預(yù)處理系統(tǒng)處理工藝為：廢水→粗格柵→機(jī)械細(xì)格柵→集水井→水力細(xì)格柵→調(diào)節(jié)池。生化處理工藝：調(diào)節(jié)池→酸化水解池→低負(fù)荷活性污泥池→二沉池→達(dá)標(biāo)排放。工程實(shí)踐顯示，該工藝CODcr的去除率超過(guò)95%，BOD5去除率高達(dá)98 %，出水水質(zhì)達(dá)到DB 35/322—1999廈門市水污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

江蘇徐州房亭酒廠采用SBR 法對(duì)釀酒廢水進(jìn)行降解[35]，結(jié)果表明，SBR 法不僅對(duì)COD、BOD5有一定的去除率，同時(shí)在好氧-厭氧交替運(yùn)行的條件下有一定的脫氮除磷效果，對(duì)氨氮和磷酸鹽的去除率最高分別達(dá)78%和90%，對(duì)SS 也有很好的去除率，達(dá)93 %。SBR 法處理釀酒廢水的最終處理結(jié)果為CODcr濃度244.6 mg/L、BOD5濃度102.3 mg/L、出水磷酸鹽和氨氮濃度分別為0.33 mg/L 和7.17 mg/L、SS 的出水濃度為12.7 mg/L、pH 值為6.8，雖然CODcr去除率不是很高，但都沒(méi)有超出污染物排放最高允限值，達(dá)到了國(guó)家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 資源化處理

黃水經(jīng)酯化酶作用，其有機(jī)酸類和醇類被轉(zhuǎn)化成含白酒香味成分的酯化液，酯化液可用于調(diào)酒、串蒸、灌窖、養(yǎng)窖，或者用作液體蛋白飼料的加工原料[36]。超臨界CO2萃取技術(shù)被應(yīng)用于探索從釀酒副產(chǎn)物中提取酒用呈香呈味物質(zhì)，給酒廠帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)又減少了污染[38]。謝國(guó)排[40]利用黃漿水中的大量有機(jī)酸生產(chǎn)飲料、單細(xì)胞蛋白飼料、酯化液，利用黃漿水進(jìn)行沼氣發(fā)酵等的應(yīng)用，較全面體現(xiàn)了黃漿水的綜合利用價(jià)值。謝國(guó)排[41]以底鍋水為培養(yǎng)基培養(yǎng)己酸菌，己酸發(fā)酵產(chǎn)量得到提高。鄧漢森等[42]利用底鍋水進(jìn)行酵母發(fā)酵，獲得菌體蛋白產(chǎn)物的同時(shí)底鍋水的COD 去除率高達(dá)77.33%，BOD 去除率高達(dá)72.19%。底鍋水還可以用作乳酸及乳酸鈣的加工原料，馮天煒[43]運(yùn)用微生物發(fā)酵底鍋水，生產(chǎn)乳酸和乳酸鈣，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著。周明羅等[44]探索用白酒釀造廢水制備微生物絮凝劑。郭婉茜教授團(tuán)隊(duì)利用碳鏈增長(zhǎng)技術(shù)（一種厭氧生物煉制方法）將釀酒廢水中殘留的高濃度乙醇、乳酸、短鏈脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為中鏈脂肪酸，從而變廢為寶，實(shí)現(xiàn)釀酒廢水資源化[45]。孫霞等[47]的研究表明新型微生物電解池可顯著促進(jìn)釀酒廢水的處理并提高甲烷產(chǎn)生速率和能量回收率。關(guān)于釀酒廢水綜合利用的研究雖然較多，但實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的卻有限。隨著國(guó)家環(huán)保政策的進(jìn)一步收緊，環(huán)保要求越來(lái)越高，一種可以充分循環(huán)利用資源，同時(shí)兼顧環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的治理方式是白酒行業(yè)廢水處理未來(lái)的主要方向。

3 總結(jié)與展望

隨著水處理技術(shù)的發(fā)展和完善，我國(guó)大型白酒企業(yè)形成了以“厭氧+好氧”聯(lián)合工藝為主的污水處理模式，并針對(duì)不同酒種的水質(zhì)特點(diǎn)，因地制宜地采用了預(yù)處理和末端處理技術(shù)，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行監(jiān)測(cè)，處理后的水質(zhì)完全達(dá)到國(guó)家的排放要求。白酒釀造以糧食為原料，黃水、底鍋水等釀酒廢水中天然有機(jī)物含量高，具有極高的資源化利用價(jià)值。當(dāng)前釀酒廢水中的有機(jī)資源利用率低，而且處理過(guò)程中附產(chǎn)的氣體和污泥對(duì)環(huán)境造成潛在威脅。隨著國(guó)家環(huán)保政策的進(jìn)一步收緊和白酒企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)釀酒副產(chǎn)物分類單一處理模式已經(jīng)不適合現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展需求，需從源頭探索統(tǒng)籌考慮三廢的綜合鏈?zhǔn)嚼茫蛟彀拙蒲h(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)鏈，提升白酒釀造的生態(tài)性，積極響應(yīng)國(guó)家雙碳政策。