酿酒废水的处理技术.doc

酿酒废水的处理技术摘 要：酿酒废水成分复杂，但大多数的废水中都含有 BOD、COD、有机物和多酚物质等，这些物质都能对环境造成严重污染。介绍了微生物法、电解法、絮凝法以及催化法处理酿酒废水方面的研究现状及进程，并对酿酒废水今后的研究方向提出了几点建议。关键词：酿酒废水；微生物；电解；絮凝；催化酿酒废水主要来源于酿酒工艺的清洗和发酵液蒸馏两个过程，具有有机物浓度高、悬浮颗粒多、BOD/COD 比值大等特点，是酿造业较难处理的一种废水，并且排放到河流中就会引起水体的严重富营养化，导致赤潮等现象。国家在“十一五”期间就指出，要力争使万元产值综合能耗降低20%以上，主要污染物排放总量减少20%，鼓励酿酒企业承担起应负的社会责任，处理酿酒废水，达到国家排放标准，并且国家在十八大期间又将也非常重视废水的处理。迄今为止，国内外很多学者都对酿酒废水的处理技术进行了深入的研究，本笔者主要介绍了微生物法、电解法、絮凝法、以及催化法处理酿酒废水的研究现状及进程，并对今后的研究方向提出了几点建议，为今后的有关研究提供参考。1.酿酒废水处理技术1.1 微生物法 微生物法处理酿酒废水就是在适宜的降解条件下利用已经培养驯化好的废水降解菌，对废水中有害物质进行高效率的降解的过程，从而降低废水中 COD、BOD 以及 SS 等的含量。黄武1以水解酸化-UASB 法对黄酒生产过程中产生的高浓度米浆废水进行了处理，这种方法是在酸化池中自然富集菌种，并对富集的菌种进行培养繁殖，以培养繁殖的酸化菌对酿酒废水进行处理。结果显示：解酸化池能够把浓度 31 500 mg/L 的 COD 降解为 22 150 mg/L的 COD，降解效果比较明显，而且酸化池还能有效的减少对厌氧消化的冲击，大幅度改善厌氧消化的效果，提高对酿酒废水的处理效率。黄钧2等以酿酒废水为研究对象，研究厌氧-好氧工艺与微生物菌剂相结合的方法对酿酒废水 COD 浓度、BOD 浓度的影响。实验前，酿酒废水COD浓度为8 456.322 442.0 mg/L，BOD 浓度为 5 040.09 557.1 mg/L，pH为 34，经处理后，COD 浓度降低到 2000 mg/L 以下，BOD 浓度降低到 5 800 mg/L 以下，pH 变为6.167.11，综上所述：COD 去除率达到 91%95%之间，BOD 的去除率达到 90%94%之间，并且实验还表明曝气 1012 h 的微生物菌剂可保证出水COD 浓度达到 230 mg/L 以下，甚至直接达到国家一级排放标准。张欣3等采用 HUSB-厌氧消化-SBR 工艺对小型白酒厂排出的酿酒废水进行了处理，他们在酸化池中对猪粪进行了培养驯化，使微生物充分富集在一起，用富集的细菌对酿酒废水进行降解。实验结果表明，使用 HUSB-厌氧消化-SBR 法后，COD 去除率达到 98%、BOD 去除率达到 92%、SS去除率达到 90%左右。杨涛4等以酿酒废水为研究对象，采用酿酒废水的活性污泥中分离出的紫色非硫细菌 01S 菌株对酿酒废水进行实验降解研究，实验中他们进一步培养以及纯化紫色非硫细菌 01S 菌株，并以此降解酿酒废水中的有机物。结果表明：紫色非硫细菌 01S 菌株在自然(或白炽灯)光照、pH值 7.0、温度为 2830的条件下对酿酒废水的处理效率为 82.2%左右，处理效果相对较好。李杰5等设计了一套酿酒废水的处理工艺流程，实验主要是在 IC 厌氧反应器中使用大量的厌氧微生物对酿酒废水进行厌氧降解，实验表明：在废水有效负荷为 8.64 kgCOD/m3d、温度为 3537 条件下,酿酒废水中的大量 COD 被微生物降解，COD 的处理效率达到 85%以上，出水达到生活杂用水水质标准（GB/T18921-2002）标准用水。总而言之，利用微生物法处理酿酒废水占地面积较小，而且一次性投资少，对小型白酒厂生产的废水的治理具有一定的借鉴意义，但是这种方法也有缺点，一般很难找到合适的降解菌种，即使找到了菌种也不易存活，而且微生物法对微生物菌种的调试时间过长，对实验条件要求比较苛刻，因此，微生物法处理废水还要进一步探索。1.2 电解法 电解法处理酿酒废水是利用电解原理处理酿酒废水，利用这种方法可提高废水中有机废物的降解性，在一定程度上减少对环境造成的污染。欧阳玉祝6等应用铁屑还原法对酿酒废水进行了实验研究，他们利用铁屑微电池阴极的还原性对酿酒废水中的有机物进行还原。实验处理结果表明：在常温的条件下，进水pH值为4，铁屑用量为10%，电解90 min时，废水中COD的去除效率可达到74.2%，已经完全达到了国家一级排放标准。Qing WENd7等利用连续的阳极-阴极双室燃料电池（MFC）法对酿酒废水进行了电解实验研究。结果显示：当水力滞留14.7 h，废水中COD 的去除率在91.795.7之间并能保持稳定，因此这种方法对酿酒废水的处理具有较好的效果。总之，用电解法处理酿酒废水虽然效果明显，但是有些电池以易氧化的材料作为电极，会减弱实验效果，而且有些电解过程会对环境造成一定的污染，成本一般较高，使用此种方法要量力而行。 1.3 絮凝法 絮凝法是在酿酒废水中加入一种絮凝剂，使废水中的有害物质在分子力的相互作用下形成絮状体，这些絮状体在沉降的过程中相互碰撞凝聚，其尺寸和质量不断变大而最终沉淀的过程。王萍8以某葡萄酒厂酿造车间的废水为研究对象，利用硫酸铝-聚丙烯酰胺絮凝法进行降低酿酒废水中有害物质含量的相关研究。实验硫酸铝水解使其形成难溶物，然后再将难溶物形成高分子架桥，得到的絮凝剂对酿酒废水中的有害物质进行絮凝。经这种絮凝处理酿酒废水，废水中 BOD,COD 含量均降低了60%以上，悬浮物质含量下降 91%，色度照比原来提升了 77%，各项指标均达到了国家排废标准。李连芹9等采用絮凝接触氧化法对酿酒废水进行了探究，他们以 COD 浓度 1 6272 334 mg/L，SS 浓度为 2 0952 301 mg/L，BOD 浓度为 9811 005 mg/L，色度为 80110 倍的酿酒废水作为研究对象，向其中加入加絮凝剂进行絮凝气浮，实验结果表明，经过絮凝接触氧化法处理该酿酒废水后 COD 浓度降低为 280295 mg/L，SS 浓度降低为 178199 mg/L,BOD 浓度降低为 145150 mg/L，色度降低为为2025 倍。结果算出：COD 的平均去除效率为 85%，悬浮物的平均去除效率为 91%，BOD 的平均去除效率为 85%，色度的平均去除效率为 77%，各项指标均达到了国家的排废标准。郑辉10等人以酒糟废水为研究对象，通过实验探索了聚型高分子絮凝剂对酿酒废水的处理效果，结果显示：经这絮凝处理后的废液, 悬浮物质量浓度从4.5 g/L下降至0.5 g/L以下, 悬浮物去除率高达 88.9%，获得了满意的结果。解庆范11等人采用絮凝法处理酿酒废水，实验以三氯化铁作为絮凝剂，以吐温-20 和 0.5%的十二烷基苯磺酸钠溶液作为实验的表面活性剂，又以这种表面活性剂作为分散剂，对废水中的邻氯苯酚的去除进行了研究，结果显示，加入吐温-20 和 0.5%的十二烷基苯磺酸钠溶液的三氯化铁絮凝剂在 pH=7，充分静止的条件下对 1.0%邻氯苯酚废水的去除率为 88.6%，处理效果相对比较理想。刘定富12等以啤酒生产过程产生的废水进行了研究，他们利用硫酸铁聚丙烯酰胺絮凝法对酿酒废水进行了处理，向原酿酒废水中加入硫酸铁聚丙烯酰胺絮凝剂，使酿酒废水中的有害物质形成粗大的絮凝体，再经过沉淀过滤除去絮凝体，达到对废水的絮凝效果。结果显示 COD 的去除率为 70%，SS 的去除率为91%。总而言之，使用絮凝法处理酿酒废水普遍存在的问题是絮凝剂的用量问题，絮凝时间的问题，因此絮凝法处理酿酒废水的技术还有待提高。1.4 催化法 催化法处理酿酒废水是一种新型的处理废水的方法，这种方法是利用合适的催化剂对废水进行降解。周秉明13等利用催化法对酿酒废水进行了降 解处理，他们利用制备的复合纳米物质SnO2/ZnO作为处理酿酒废水的催化剂，并设计实验探究了该复合催化剂对废水中COD的降解效率。经实验数据显示，600保温6h的条件下获得复合纳米SnO2/ZnO，经紫外光照射对废水进行降解8 h，对废水降解的效果最好，COD的降解率达到了93%左右。李相彪14等利用光还原法制备的催化剂（Ag-TiO2/ SiO2）对酿酒废水进行了处理，实验结果显示，酿酒废水经该催化剂光催化降解5 h后，COD去除率达到 了 87.5%，出水水质已 经完全符合了国家（GB8978-1996）二级排放标准。陈前林15等也研究了TiO2：催化剂对酿酒废水的降解作用，他们以钦酸丁醋为原料，制备出了具有较强光催化性TiO2粉末，实验利用这种粉末对酿酒废水中的有害物质进行降解，结果显示：该粉末体可有效去除酿酒工业废水中的COD，使处理后的COD值低于行业排放标准三类水质标准。总之，利用催化法处理酿酒废水虽然能大大减少处理废水所用的时间，但是这种方法所用的催化剂有的成本相对较高，而且用特殊原料酿酒过程所产生的废水需要特定的催化剂才能进行降解，具有一定的局限性，所以催化剂法降解废水目前仍有在探索中。2 结论 酿酒废水的处理是酿造业的一项重要的研究课题，受到了国内外各界人士的密切重视。本文对现阶段国内外对酿酒废水的处理技术进行了总结，并且作者希望今后对酿酒废水的处理方向应更多趋向微生物法，微生物法成本低，操作相对简单，环保可行。现阶段国内外学者对酿酒废水的处理还处于实验室探索阶段，只有极少数已经应用于生产实践，所以酿酒废水的处理技术还有待发展和提高。 参考文献： 1黄武.水解酸化-UASB处理高浓度酿酒废水J.环境工程，2011，19(5)：50-52. 2黄钧，谢志建，李毅军,等.微生物菌剂在酿酒废水处理中的应用研究J. 四川环境，2001,20(4)：1-4. 3张欣,张丽梅，曾强.HUSB-厌氧消化-SBR工艺处理小型白酒厂废水J.酿酒科技，2009(1)：122-125. 4杨涛，方德华，辜建平，等.紫色非硫细菌的培养及处理酿酒废水的研究J.环境科学与技术，2003，26:69-71. 5李杰.酿酒废水处理及资源综合利用J.再生资源与循环经济，2011，4(8)：41-44. 6欧阳玉祝，王继徽，沈扬.铁屑微电解法预处理酿酒废水的研究J.工业水处理，2001，21(10)：16-18. 7Qing WEN, Ying WU，Li-xinZHAO et. al.Electricity generation and brewery wastewater treatment from sequential anode-cathode microbial fuel cellJ.Zhejiang University-SCIENCE B (Biomedicine & Biotechnology)，2010，11(2)：87-93. 8王萍.硫酸铝-聚丙烯酰胺法降低酿酒废水中BOD COD值的研究J.青岛大学学报，2011，16(4)：34-36. 9李连芹,崔平.采用絮凝-接触氧化法处理酿酒行业废水J. 城市环境与城市生态,2001，14(2)：61-62+509. 10郑辉，梁宏斌.絮凝法处理酒厂糟液废水的研究J.哈尔滨商业大学学报( 自然科学版)，2003，19(3)：284-286. 11解庆范，黄菊，陈楷翰,等.分散絮凝法去除废水中邻氯苯酚的试验研究J.安全与环境工程，2009，16(3)：35-37. 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