釀酒廢水處理技術的研究進展

張 超，趙 翠，施 巖

（遼寧石油化工大學，遼寧 撫順 113001）

釀酒廢水主要來源于釀酒工藝的清洗和發酵液蒸餾兩個過程，具有有機物濃度高、懸浮顆粒多、BOD/COD比值大等特點，是釀造業較難處理的一種廢水，并且排放到河流中就會引起水體的嚴重富營養化，導致赤潮等現象。國家在“十一五”期間就指出，要力爭使萬元產值綜合能耗降低20%以上，主要污染物排放總量減少20%，鼓勵釀酒企業承擔起應負的社會責任，處理釀酒廢水，達到國家排放標準，并且國家在十八大期間又將也非常重視廢水的處理。迄今為止，國內外很多學者都對釀酒廢水的處理技術進行了深入的研究，本筆者主要介紹了微生物法、電解法、絮凝法、以及催化法處理釀酒廢水的研究現狀及進程，并對今后的研究方向提出了幾點建議，為今后的有關研究提供參考。

1 釀酒廢水處理技術

1.1 微生物法

微生物法處理釀酒廢水就是在適宜的降解條件下利用已經培養馴化好的廢水降解菌，對廢水中有害物質進行高效率的降解的過程，從而降低廢水中COD、BOD以及SS等的含量。黃武[1]以水解酸化-UASB法對黃酒生產過程中產生的高濃度米漿廢水進行了處理，這種方法是在酸化池中自然富集菌種，并對富集的菌種進行培養繁殖，以培養繁殖的酸化菌對釀酒廢水進行處理。結果顯示：解酸化池能夠把濃度31 500 mg/L的COD降解為22 150 mg/L的COD，降解效果比較明顯，而且酸化池還能有效的減少對厭氧消化的沖擊，大幅度改善厭氧消化的效果，提高對釀酒廢水的處理效率。黃鈞[2]等以釀酒廢水為研究對象，研究厭氧-好氧工藝與微生物菌劑相結合的方法對釀酒廢水COD濃度、BOD濃度的影響。實驗前，釀酒廢水COD濃度為8 456.3~22 442.0 mg/L，BOD濃度為5 040.0~9 557.1 mg/L，pH為3~4，經處理后，COD濃度降低到2 000 mg/L以下，BOD濃度降低到 5 800 mg/L以下，pH變為6.16~7.11，綜上所述：COD去除率達到 91%~95%之間，BOD的去除率達到 90%~94%之間，并且實驗還表明曝氣 10~12 h的微生物菌劑可保證出水COD濃度達到230 mg/L以下，甚至直接達到國家一級排放標準。張欣[3]等采用HUSB-厭氧消化-SBR工藝對小型白酒廠排出的釀酒廢水進行了處理，他們在酸化池中對豬糞進行了培養馴化，使微生物充分富集在一起，用富集的細菌對釀酒廢水進行降解。實驗結果表明，使用HUSB-厭氧消化-SBR法后，COD去除率達到98%、BOD去除率達到92%、SS去除率達到 90%左右。楊濤[4]等以釀酒廢水為研究對象，采用釀酒廢水的活性污泥中分離出的紫色非硫細菌01S菌株對釀酒廢水進行實驗降解研究，實驗中他們進一步培養以及純化紫色非硫細菌01S菌株，并以此降解釀酒廢水中的有機物。結果表明：紫色非硫細菌01S菌株在自然(或白熾燈)光照、pH值7.0、溫度為28~30 ℃的條件下對釀酒廢水的處理效率為 82.2%左右，處理效果相對較好。李杰[5]等設計了一套釀酒廢水的處理工藝流程，實驗主要是在 IC厭氧反應器中使用大量的厭氧微生物對釀酒廢水進行厭氧降解，實驗表明：在廢水有效負荷為8.64 kgCOD/m3·d、溫度為35~37 ℃條件下,釀酒廢水中的大量COD被微生物降解，COD的處理效率達到85%以上，出水達到《生活雜用水水質標準》（GB/T18921-2002）標準用水。總而言之，利用微生物法處理釀酒廢水占地面積較小，而且一次性投資少，對小型白酒廠生產的廢水的治理具有一定的借鑒意義，但是這種方法也有缺點，一般很難找到合適的降解菌種，即使找到了菌種也不易存活，而且微生物法對微生物菌種的調試時間過長，對實驗條件要求比較苛刻，因此，微生物法處理廢水還要進一步探索。

1.2 電解法

電解法處理釀酒廢水是利用電解原理處理釀酒廢水，利用這種方法可提高廢水中有機廢物的降解性，在一定程度上減少對環境造成的污染。歐陽玉祝[6]等應用鐵屑還原法對釀酒廢水進行了實驗研究，他們利用鐵屑微電池陰極的還原性對釀酒廢水中的有機物進行還原。實驗處理結果表明：在常溫的條件下，進水pH值為4，鐵屑用量為10%，電解90 min時，廢水中COD的去除效率可達到74.2%，已經完全達到了國家一級排放標準。Qing WENd[7]等利用連續的陽極-陰極雙室燃料電池（MFC）法對釀酒廢水進行了電解實驗研究。結果顯示：當水力滯留14.7 h，廢水中COD 的去除率在91.7%~95.7%之間，并能保持穩定，因此這種方法對釀酒廢水的處理具有較好的效果。總之，用電解法處理釀酒廢水雖然效果明顯，但是有些電池以易氧化的材料作為電極，會減弱實驗效果，而且有些電解過程會對環境造成一定的污染，成本一般較高，使用此種方法要量力而行。

1.3 絮凝法

絮凝法是在釀酒廢水中加入一種絮凝劑，使廢水中的有害物質在分子力的相互作用下形成絮狀體，這些絮狀體在沉降的過程中相互碰撞凝聚，其尺寸和質量不斷變大而最終沉淀的過程。王萍[8]以某葡萄酒廠釀造車間的廢水為研究對象，利用硫酸鋁-聚丙烯酰胺絮凝法進行降低釀酒廢水中有害物質含量的相關研究。實驗硫酸鋁水解使其形成難溶物，然后再將難溶物形成高分子架橋，得到的絮凝劑對釀酒廢水中的有害物質進行絮凝。經這種絮凝處理釀酒廢水，廢水中 BOD, COD含量均降低了60%以上，懸浮物質含量下降91%，色度照比原來提升了77%，各項指標均達到了國家排廢標準。李連芹[9]等采用絮凝—接觸氧化法對釀酒廢水進行了探究，他們以COD濃度1 627~2 334 mg/L，SS濃度為2 095~2 301 mg/L，BOD濃度為981~1 005 mg/L，色度為 80~110倍的釀酒廢水作為研究對象，向其中加入加絮凝劑進行絮凝氣浮，實驗結果表明，經過絮凝—接觸氧化法處理該釀酒廢水后 COD濃度降低為 280~295 mg/L，SS濃度降低為 178~199 mg/L,BOD濃度降低為145~150 mg/L，色度降低為為20~25倍。結果算出：COD的平均去除效率為85%，懸浮物的平均去除效率為91%，BOD的平均去除效率為85%，色度的平均去除效率為77%，各項指標均達到了國家的排廢標準。鄭輝[10]等人以酒糟廢水為研究對象，通過實驗探索了聚型高分子絮凝劑對釀酒廢水的處理效果，結果顯示：經這絮凝處理后的廢液, 懸浮物質量濃度從4.5 g/L下降至0.5 g/L以下, 懸浮物去除率高達88.9%，獲得了滿意的結果。解慶范[11]等人采用絮凝法處理釀酒廢水，實驗以三氯化鐵作為絮凝劑，以吐溫-20和0.5%的十二烷基苯磺酸鈉溶液作為實驗的表面活性劑，又以這種表面活性劑作為分散劑，對廢水中的鄰氯苯酚的去除進行了研究，結果顯示，加入吐溫-20和0.5%的十二烷基苯磺酸鈉溶液的三氯化鐵絮凝劑在 pH=7，充分靜止的條件下對 1.0%鄰氯苯酚廢水的去除率為 88.6%，處理效果相對比較理想。劉定富[12]等以啤酒生產過程產生的廢水進行了研究，他們利用硫酸鐵—聚丙烯酰胺絮凝法對釀酒廢水進行了處理，向原釀酒廢水中加入硫酸鐵—聚丙烯酰胺絮凝劑，使釀酒廢水中的有害物質形成粗大的絮凝體，再經過沉淀過濾除去絮凝體，達到對廢水的絮凝效果。結果顯示 COD的去除率為 70%，SS的去除率為91%。總而言之，使用絮凝法處理釀酒廢水普遍存在的問題是絮凝劑的用量問題，絮凝時間的問題，因此絮凝法處理釀酒廢水的技術還有待提高。

1.4 催化法

催化法處理釀酒廢水是一種新型的處理廢水的方法，這種方法是利用合適的催化劑對廢水進行降解。周秉明[13]等利用催化法對釀酒廢水進行了降解處理，他們利用制備的復合納米物質—SnO2/ZnO作為處理釀酒廢水的催化劑，并設計實驗探究了該復合催化劑對廢水中COD的降解效率。經實驗數據顯示，600 ℃保溫6 h的條件下獲得復合納米SnO2/ZnO，經紫外光照射對廢水進行降解8 h，對廢水降解的效果最好，COD的降解率達到了93%左右。李相彪[14]等利用光還原法制備的催化劑（Ag-TiO2/SiO2）對釀酒廢水進行了處理，實驗結果顯示，釀酒廢水經該催化劑光催化降解5 h后，COD去除率達到了87.5%，出水水質已經完全符合了國家（GB8978-1996）二級排放標準。陳前林[15]等也研究了TiO2：催化劑對釀酒廢水的降解作用，他們以欽酸丁醋為原料，制備出了具有較強光催化性TiO2粉末，實驗利用這種粉末對釀酒廢水中的有害物質進行降解，結果顯示：該粉末體可有效去除釀酒工業廢水中的COD，使處理后的COD值低于行業排放標準三類水質標準。總之，利用催化法處理釀酒廢水雖然能大大減少處理廢水所用的時間，但是這種方法所用的催化劑有的成本相對較高，而且用特殊原料釀酒過程所產生的廢水需要特定的催化劑才能進行降解，具有一定的局限性，所以催化劑法降解廢水目前仍有在探索中。

2 結 論

釀酒廢水的處理是釀造業的一項重要的研究課題，受到了國內外各界人士的密切重視。本文對現階段國內外對釀酒廢水的處理技術進行了總結，并且作者希望今后對釀酒廢水的處理方向應更多趨向微生物法，微生物法成本低，操作相對簡單，環保可行。現階段國內外學者對釀酒廢水的處理還處于實驗室探索階段，只有極少數已經應用于生產實踐，所以釀酒廢水的處理技術還有待發展和提高。

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