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摘 要：随着酿造行业的飞速发展，该行业造成的环境问题也日趋严重，酿造工业在消耗大量粮食的同时，由于原料利用水平低，生产过程中排放的废水、废渣污染负荷非常高，是典型的高浓度、重污染有机废水，对环境的危害非常严重。对此，本文在阐述酒精废水危害的基础上，给出了酒精废水“零排放”/减排综合工艺路线，基本实现了酒精废水减排乃至“零排放”的目标。
关键词：酒精废水；“零排放”/减排；工艺
酿造工业排放的主要废渣水来自原料处理后剩下的废渣、分离与提取主要产品后废母液与废糟，以及加工过程中各种冲洗水、洗涤剂和冷却水。其中，酒精废水是高浓度、高温度、高悬浮物的有机废水，处理技术起步较早，发展较快。废液中的废渣含有粉碎后的木薯皮、根茎等粗纤维，这类物质在废水中是不溶性的COD；木薯中的纤维素和半纤维素是多糖类物质，在酒精发酵中不能成为酵母菌的来源而被利用，残留在废液中，表现为溶解性COD；无机灰分的泥砂杂质。这些物质增加了废水处理的难度。
1酒精废水的危害
糖蜜酒精废水属于高浓度的有机废水，含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物，如果直接排放，会造成水体富营养化。此外，许多藻类能够合成、分泌、释放有毒性物质，对在富营养化水域饮水的野生动物、牲畜造成毒害，甚至造成死亡，并可能对人类的健康造成潜在的不良影响。藻类及其他浮游生物死亡后的残体沉入水底，代代堆积，湖泊逐渐变浅，直至成为死湖或沼泽，加重水源耗竭的危机。目前，世界上有30%～40%的湖泊水库遭受不同程度的富营养化影响，使本不很充足的淡水资源变得更加紧张。
2酒精废水特征污染物
酒精废水的来源主要为木薯、玉米、糖蜜等农作物产品，有机污染物浓度虽然高，但可生化性相对较好，通过厌氧、好氧等生化处理方法可以去除水中80%左右的有机污染物。剩余的有机污染物是极难生化降解的部分，主要为纤维素、半生纤维素（玉米、木薯为主要原料）、焦糖（糖蜜为主要原料）、美拉德色素（糖蜜为主要原料）以及多酚化合物等物质。
这些组分是酒精废水的特征污染物，如何有效降低特征污染物的浓度和对后段膜分离单元的影响是“零排放”/减排工艺能否实现的关键所在。由于酒精废水的有机物含量极高，且多为蛋白质、粗脂肪等可再利用的有机成分，根据这一特点，尽可能的回收酒精废水中有机成分，降低废水中的有机物浓度，实现清洁生产，达到治理与再利用相结合。既能够减少环境污染，也能够实现经济、环境、社会效益的统一。
3酒精废水的深度处理
通过对酒精废水中有机物的回收利用，能够有效的降低酒精废水中的有机污染物、悬浮物等，减轻废水处理装置的运行负荷。经过分离回收后酒精废水的COD降至30000～50000mg/L，国内对于酒精废水的处理工艺主要有引田灌溉法、浓缩法、氧化塘法、厌氧法、厌氧-好氧法等，厌氧-好氧法是目前国内酒精废水处理应用最广泛的方法之一。随着国家环保政策的日益严格，以及水资源利用率的不断提高，仅仅达标排放已逐渐不能满足企业发展的需要。增加深度处理工艺，尽可能提高水回用率，以便达到“零排放”/减排的目标，是酒精废水未来的处理方向。
采用“高效厌氧反应器（UASB、IC或EGSB）+好氧法+二沉池”，酒精废水的COD<500mg/L，BOD5<100mg/L，SS<150mg/L，pH6-9，TDS<20000mg/L，且色度较高，需要进行深度的处理，进一步去除水中的各种污染物。目前国内外深度处理的方法主要是混凝沉淀、高级氧化、吸附、膜过滤等。
膜法过滤是通过外力作用将水中的溶质（细小颗粒、胶体、有机物、无机盐类等）进行筛分的过程，国内工程应用主要分为超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）、高压反渗透（DTRO）等，根据膜孔径和特性的不同，去除的污染物也有所不同。
酒精废水经过DTRO处理后，出水的TDS<000mg/L，COD<50mg/L，SS基本未检出，能够回用至酒精生产的工艺单元，DTRO的浓水与生化的污泥、蛋白提取单元剩余的糟渣一并进入堆肥处理。
4酒精废水“零排放”/减排综合工艺路线
通过对酒精废水的水质特点的分析，结合近些年日渐成熟的新技术，探索酒精废水“零排放”的综合工艺路线如下：
该处理工艺实现清洁生产与水资源回收利用的结合，通过发酵分离将酒糟液中的有机物转化为菌丝饲料等具有经济价值的产品，其清液进入综合污水处理系统。
IC反应器是现代高效厌氧反应器的一种，在UASB反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器，它通过出水回流再循环，大大提高了污水的上升流速，反应器中颗粒污泥始终处于膨胀状态，加强污水与微生物之间的接触和传质，获得较高的去除效率，反应器的高度高达16-25m，且反应器生物量大（可达到60g/L），污泥龄长。同时由于存在着内、外循环，传质效果好。处理高浓度有机废水，进水容积负荷率可达15～25kgCOD/m3·d。当进水COD在20000～30000mg/L时，去除率能够稳定达到90%。
A/O工艺系Anoxic/Oxic（兼氧/好氧）工艺的简写。是常规二级生化处理基础上发展起来的生物去碳除氮技术，是考虑污水脱氮采用较多的一种处理工艺。充分利用缺氧生物和好氧生物的特点，使废水得到净化。典型A/O工艺是把缺氧工段提前到好氧工段前，利用原水中有机物作为有机碳源，故称为前置反硝化作用，转化为硝化态氮，在缺氧段时，活性污泥中的反硝化细菌利用硝化态氨和废水中的含碳有机物进行反硝化作用，使化合态氨转化为分子态氨，获得去碳脱氮的效果，同时具有生物选择的作用，防止污泥膨胀。因此A/O工艺不但具有稳定的脱氮功能，而且对COD、BOD有较高的去除率，处理深度高，剩余污泥量少。
通过IC、A/O等生物处理工艺，主要去除酒精废水中的有机物，但水中仍然含有大量的无机盐类、焦糖和美拉德色素等极难生化降解的污染物，这些污染物需要通过添加混凝剂、助凝剂和软化剂等去除水中的部分难降解有机物、重金属、硬度等，所以本工艺路线设计了软化沉淀工艺单元，以保证后端膜处理系统的稳定运行。
结束语
综上所述，可以得出酒精废水虽然属于高浓度有机废水，但其污染物有较好的回收利用价值，通过合理的工艺组合能够得到充分的回收利用，以实现减排乃至“零排放”的目标。
参考文献
[1]韦敏玲.酒精废水回收利用技术的初步研究[J].江苏环境科技.2008（S1）
[2]周稳稳，张永奎，邹文婷，李永红.圆红冬孢酵母在酒精废水中发酵产油[J].化工进展.2010（S1）
[3]刘华，孙丽娜，陈锡剑，沈新天，荆建刚，周永纯.酒精废水处理及资源利用[J].环境科学与技术.2011（04）
[4]聂英斌，王楠，曹静.酒精废水深度处理和回用工程探讨[J].中国酿造.2008（22）
关键词：酒精废水；“零排放”/减排；工艺
酿造工业排放的主要废渣水来自原料处理后剩下的废渣、分离与提取主要产品后废母液与废糟，以及加工过程中各种冲洗水、洗涤剂和冷却水。其中，酒精废水是高浓度、高温度、高悬浮物的有机废水，处理技术起步较早，发展较快。废液中的废渣含有粉碎后的木薯皮、根茎等粗纤维，这类物质在废水中是不溶性的COD；木薯中的纤维素和半纤维素是多糖类物质，在酒精发酵中不能成为酵母菌的来源而被利用，残留在废液中，表现为溶解性COD；无机灰分的泥砂杂质。这些物质增加了废水处理的难度。
1酒精废水的危害
糖蜜酒精废水属于高浓度的有机废水，含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物，如果直接排放，会造成水体富营养化。此外，许多藻类能够合成、分泌、释放有毒性物质，对在富营养化水域饮水的野生动物、牲畜造成毒害，甚至造成死亡，并可能对人类的健康造成潜在的不良影响。藻类及其他浮游生物死亡后的残体沉入水底，代代堆积，湖泊逐渐变浅，直至成为死湖或沼泽，加重水源耗竭的危机。目前，世界上有30%～40%的湖泊水库遭受不同程度的富营养化影响，使本不很充足的淡水资源变得更加紧张。
2酒精废水特征污染物
酒精废水的来源主要为木薯、玉米、糖蜜等农作物产品，有机污染物浓度虽然高，但可生化性相对较好，通过厌氧、好氧等生化处理方法可以去除水中80%左右的有机污染物。剩余的有机污染物是极难生化降解的部分，主要为纤维素、半生纤维素（玉米、木薯为主要原料）、焦糖（糖蜜为主要原料）、美拉德色素（糖蜜为主要原料）以及多酚化合物等物质。
这些组分是酒精废水的特征污染物，如何有效降低特征污染物的浓度和对后段膜分离单元的影响是“零排放”/减排工艺能否实现的关键所在。由于酒精废水的有机物含量极高，且多为蛋白质、粗脂肪等可再利用的有机成分，根据这一特点，尽可能的回收酒精废水中有机成分，降低废水中的有机物浓度，实现清洁生产，达到治理与再利用相结合。既能够减少环境污染，也能够实现经济、环境、社会效益的统一。
3酒精废水的深度处理
通过对酒精废水中有机物的回收利用，能够有效的降低酒精废水中的有机污染物、悬浮物等，减轻废水处理装置的运行负荷。经过分离回收后酒精废水的COD降至30000～50000mg/L，国内对于酒精废水的处理工艺主要有引田灌溉法、浓缩法、氧化塘法、厌氧法、厌氧-好氧法等，厌氧-好氧法是目前国内酒精废水处理应用最广泛的方法之一。随着国家环保政策的日益严格，以及水资源利用率的不断提高，仅仅达标排放已逐渐不能满足企业发展的需要。增加深度处理工艺，尽可能提高水回用率，以便达到“零排放”/减排的目标，是酒精废水未来的处理方向。
采用“高效厌氧反应器（UASB、IC或EGSB）+好氧法+二沉池”，酒精废水的COD<500mg/L，BOD5<100mg/L，SS<150mg/L，pH6-9，TDS<20000mg/L，且色度较高，需要进行深度的处理，进一步去除水中的各种污染物。目前国内外深度处理的方法主要是混凝沉淀、高级氧化、吸附、膜过滤等。
膜法过滤是通过外力作用将水中的溶质（细小颗粒、胶体、有机物、无机盐类等）进行筛分的过程，国内工程应用主要分为超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）、高压反渗透（DTRO）等，根据膜孔径和特性的不同，去除的污染物也有所不同。
酒精废水经过DTRO处理后，出水的TDS<000mg/L，COD<50mg/L，SS基本未检出，能够回用至酒精生产的工艺单元，DTRO的浓水与生化的污泥、蛋白提取单元剩余的糟渣一并进入堆肥处理。
4酒精废水“零排放”/减排综合工艺路线
通过对酒精废水的水质特点的分析，结合近些年日渐成熟的新技术，探索酒精废水“零排放”的综合工艺路线如下：
该处理工艺实现清洁生产与水资源回收利用的结合，通过发酵分离将酒糟液中的有机物转化为菌丝饲料等具有经济价值的产品，其清液进入综合污水处理系统。
IC反应器是现代高效厌氧反应器的一种，在UASB反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器，它通过出水回流再循环，大大提高了污水的上升流速，反应器中颗粒污泥始终处于膨胀状态，加强污水与微生物之间的接触和传质，获得较高的去除效率，反应器的高度高达16-25m，且反应器生物量大（可达到60g/L），污泥龄长。同时由于存在着内、外循环，传质效果好。处理高浓度有机废水，进水容积负荷率可达15～25kgCOD/m3·d。当进水COD在20000～30000mg/L时，去除率能够稳定达到90%。
A/O工艺系Anoxic/Oxic（兼氧/好氧）工艺的简写。是常规二级生化处理基础上发展起来的生物去碳除氮技术，是考虑污水脱氮采用较多的一种处理工艺。充分利用缺氧生物和好氧生物的特点，使废水得到净化。典型A/O工艺是把缺氧工段提前到好氧工段前，利用原水中有机物作为有机碳源，故称为前置反硝化作用，转化为硝化态氮，在缺氧段时，活性污泥中的反硝化细菌利用硝化态氨和废水中的含碳有机物进行反硝化作用，使化合态氨转化为分子态氨，获得去碳脱氮的效果，同时具有生物选择的作用，防止污泥膨胀。因此A/O工艺不但具有稳定的脱氮功能，而且对COD、BOD有较高的去除率，处理深度高，剩余污泥量少。
通过IC、A/O等生物处理工艺，主要去除酒精废水中的有机物，但水中仍然含有大量的无机盐类、焦糖和美拉德色素等极难生化降解的污染物，这些污染物需要通过添加混凝剂、助凝剂和软化剂等去除水中的部分难降解有机物、重金属、硬度等，所以本工艺路线设计了软化沉淀工艺单元，以保证后端膜处理系统的稳定运行。
结束语
综上所述，可以得出酒精废水虽然属于高浓度有机废水，但其污染物有较好的回收利用价值，通过合理的工艺组合能够得到充分的回收利用，以实现减排乃至“零排放”的目标。
参考文献
[1]韦敏玲.酒精废水回收利用技术的初步研究[J].江苏环境科技.2008（S1）
[2]周稳稳，张永奎，邹文婷，李永红.圆红冬孢酵母在酒精废水中发酵产油[J].化工进展.2010（S1）
[3]刘华，孙丽娜，陈锡剑，沈新天，荆建刚，周永纯.酒精废水处理及资源利用[J].环境科学与技术.2011（04）
[4]聂英斌，王楠，曹静.酒精废水深度处理和回用工程探讨[J].中国酿造.2008（22）