酿酒 废水 治理技术的研究

第20卷第1期1999年1月江苏理工大学学报JournalofJiangsuUniversityofScienceandTechnologyVol.20No.1Jan.1999酿酒废水治理技术的研究缪应祺王明贤李龙海(江苏理工大学生物与环境工程学院镇江212013)摘要介绍了酿酒废水的主要处理方法,即酒精糟液回用法、培养饲料酵母法和生化处理法,着重介绍厌氧—好氧处理法,并通过工程实例,强调了酒精糟液生化处理过程中的运行条件及其控制方法.关键词酿造废水生化处理中图分类号X703我国是世界闻名的酿酒大国,酿酒业的发展异常迅速.1993年的酿酒总量为1971万吨,其中白酒594万吨,啤酒1192万吨;1994年的酿酒总量为2233万吨,其中啤酒为1414万吨.目前,我国白酒产量居世界之首,啤酒产量居世界第四,估计到2000年,啤酒产量可超过美国居世界第一.随着酿酒工业的高速迅速发展,酿酒工业废水的污染日益加剧,其中啤酒废水属中等浓度有机废水,生产1吨啤酒可排出废水15～30吨,啤酒废水的COD约为1000～2500mg/l.[1]啤酒水的生化性好,其净化主要靠生化处理技术,[1]扬州啤酒厂的SBR法[2]即为一例.酿酒工业中的酒精废水属高浓度有机废水,以玉米或薯干为原料,每生产1吨酒精将排放废液13～16吨,其COD为40000～50000mg/l.1990年全国酒精生产厂家600家,每年排放COD总量达70万吨,BOD总量在40万吨以上,一个厂便可以污染一条河,污染情况十分严重.至今,我国还有许多酒精生产厂因无废水治理设备而被关闭.因此,本文将着重阐述酒精废水治理技术.1酒精的生产原料及废液生产酒精的原料:一类是玉米或薯干;另一类是糖蜜.糖蜜作为原料的酒精厂一般附属于糖厂,往往采用甘蔗或甜菜为原料制糖.对于以薯干为原料的酒精生产过程主要有:粉碎,备料,蒸煮,糖化,发酵,蒸馏,排出的废液为酒糟液,呈粘稠状态,含有大量的有机物,固形物含量达5%～8%,残糖约0.35%,pH4～5,COD为40000～50000mg/l,BOD为25000～30000mg/l.2糟液治理技术211糟液分离回用法由于废液中有机物含量高,直接排入江河将严重污染生态环境,而且浪费了大量的有机物资源.酒精糟液分离回用法投资少、工艺设备简单、投产快及效益好.固液分离有几种方法,常用的设备有沉降式卧螺离心机[4]和微孔过滤机[3],应根据具体情况因地制宜地选用.212培养饲料酵母法[3]酒精废液含有微生物所需要的营养物质,这些物质被微生物利用后,一方面可以得到有用的产品(如酵母或其他真菌菌体),另一方面可以降低废水中的污染物(大部分被微生物所利用),培养饲料酵母法是治理这类废水的一种较好方法.但是酒精废液中培养饲料酵母的营养成分不全或不足,需外加一定量物质,而且不能存在过高的悬浮物,故应进行固液分离,具体治理流程如图1.该技术特点是综合利用资源,变废为宝,废水污染负荷可去除40%,但是一次性投资较大.收稿日期:1998206229图1培养饲料酵母工艺流程213厌氧—好氧处理法厌氧—好氧处理法是目前应用最广泛的方法之一,该法投资少、见效快.一般地说,该法分两步进行:第一步,厌氧;第二步,好氧.厌氧生物处理法,是指在无氧条件下用生物化学方法处理废水中的有机物.厌氧法不仅是一种治理废水污染的手段,而且是一种产能方法,它在厌氧发酵过程中产生的甲烷(沼气)是一种可以利用的燃料和化工原料.厌氧法起始于19世纪,但传统的厌氧发酵需要较高的温度、较长的水力停留时间,处理效能较低.1955年,Schroefer等提出了厌氧接触法,标志着厌氧工艺的诞生.60年代末以来,先后出现了升流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧滤池(AF)、厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)、厌氧流化床(AFB)等新工艺,这些新工艺的共同特点是具有较高的容积负荷率和较短的水力停留时间,从而具有很好的效果.对于高浓度有机废水(一般指COD>2000mg/l,BOD>1000mg/l),直接采用好氧处理在经济上是不合算的,它需要大量的投资和占地,能耗也较高,通常都要结合厌氧生物处理工艺.好氧处理是指在有氧的情况下,借助好氧微生物的作用来进行,一般适用于处理中、低浓度的有机废水,好氧工艺按微生物在处理构筑物内的生长形式,分为活性污泥法和生物膜法两大类.活性污泥法的研究自1912年开始,至今有80余年的历史,已发展成多种多样的形式,如传统法、渐减曝气法、完全混合法、分步曝气、变形曝气、接触稳定、延时曝气、克劳斯法、纯氧曝气法、SBR法等.生物膜法的主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面上,形成生物膜,使污水得到净化,生物膜法从本质上与土壤处理的过程相似,是污水灌溉和土壤处理的人工化和强化.生物膜法包括生物滤池法、生物转盘