啤酒工业废水回用技术分析

马步春 卢洪秀

摘 要：啤酒作为世界范围内比较受欢迎的饮料之一，在我国受到大众的普遍欢迎和喜爱，于是相应的，我国的啤酒生产行业发展也十分迅速，啤酒生产的厂家越来越多，但是在啤酒生产的过程中，由于使用的原材料以及生产工艺等因素的影响，会排放出大量的废水，这些废水中含有大量的有机物和悬浮物质，随意排放会给生态环境带来极大的危害，当前，我国啤酒生产行业的废水，必须要经过处理达到相应标准之后才能够进行排放。在啤酒生产行业的废水处理中，废水处理除满足排放要求外，还可进行深度处理以进行回收利用，一方面避免资源浪费，另一方面也可以实现经济效益与环境效益的结合。本文就针对啤酒工业废水的来源、处理及回收应用技术进行介绍分析，促进啤酒工业废水回用技术的应用。

关键词：啤酒工业；废水；回用技术

中图分类号：X797 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）14-0023-02

啤酒是当今世界上受到人们普遍欢迎的饮料之一，产量仅次于茶、碳酸饮料、牛奶和咖啡，在我国啤酒生产行业也得到了迅速的发展，啤酒的产量逐年增多，中国是啤酒生产大国，也是消费大国，中国啤酒产量约占世界啤酒产量的四分之一以上[1]，但是在啤酒行业生产的过程中，环保问题需要密切注意，因为啤酒生产过程中需要使用大量的水，而这些使用的水在排放时，如不经有效处理会因为其中含有大量的有机物和其它污染物质，而对环境造成极大危害。自从我国实行可持续发展战略以来，我国对于工业生产中的废水排放就有着严格的标准，所以在啤酒生产过程中产生的大量废水，都不能直接排放，而其中会含有大量的糖类、可溶性淀粉、化学洗涤剂以及各种醇类有机物等[2]，在现代啤酒工业中，水资源紧张问题日益突出的情况下，废水处理及回用技术的研究和应用是十分必要的。

1 啤酒生产废水的主要来源

在啤酒生产的过程中，分为多个生产阶段，每个阶段其废水中的有机物含量会有很大的变化，会呈现出一定特征的波动，而且废水的排放点比较多，进行间歇式排放，所以啤酒废水的大规模排放，很有可能会给周围的环境和生态造成巨大危害，在啤酒生产中，废水主要包括以下几种[3-5]：

（1）在啤酒生产的过程中，水资源一部分会被用来进行各个工序和设备的冷却，排放出的冷却水有机物含量比较低，所以可以直接排放，基本不会对环境造污染。

（2）在啤酒生产的过程中，用来浸渍大麦的水和用来CIP清洗的水，其中都会含有不同程度的有机物，直接排放会给环境和生态带来一定影响。

（3）在啤酒生产中，大部分的水用来进行冲渣和洗涤，比如对凝固物、酒花糟、酵母、酒渣等废弃物进行冲洗，以及清除残碱性洗涤液等，经过这些过程生产出的废水，其中含有大量的悬浮性固体有机物，这些有机物的随意排放，会给周围的生态和环境带来巨大的破坏。

（4）在啤酒的灌裝及包装过程中也会产生废水，这主要体现在洗瓶水、杀菌机排出水和灌装冲洗水等，而且灌装过程中出现的酒液滴漏和炸瓶等，也会造成水污染，使得排出的废水中，含有一定的有机物或者其他腐蚀性物质，需要进行处理之后才能排放。

2 啤酒废水预处理技术

啤酒生产中的废水中含有大量的有机污染物，这些有机物具有良好的生物降解性，所以在啤酒生产的过程中，废水处理一般会采用物化、厌氧、好氧或复合工艺方式进行预处理[6-8]。经预处理达到排放标准再进行深度处理回用，常用的预处理方法如下。

2.1 物理和化学方法

啤酒生产过程中产生麦糟、酵母、冷热凝固蛋白及硅藻土等副产物，尽管要求生产中尽量回收不外排，但不时仍出现排放至下水道的现象，导致废水中SS波动较大。利用物理和化学方法对废水进行预处理，可以显著降低废水中的悬浮物和其它可沉降固体物质，这在整个废水处理工作中属于初始阶段。其中物理方法主要是利用悬浮物颗粒大小以及密度等性质，将悬浮的颗粒物和其他可沉降物质进行筛滤和沉淀分离，将废水中的可视的固体颗粒物尽量清除。由于各生产车间排放的废水PH值波动较大，利用物理方法清除固体物质之后，需要用化学方法来对其进行中和，调节废水中的ph值，主要是通过加入酸碱来对废水进行中和，保证废水的ph值在中性状态，以满足后续生化处理的需要。经过物理和化学方法可以有效清除废水中的大部分悬浮物质和部分的可溶性有机物，能够为后期的废水回收处理工作奠定基础。

2.2 生物法

生物法是现在我国啤酒工业废水处理技术中的主要方法，主要是通过厌氧微生物和好氧微生物来进行废水的处理。在该过程中，厌氧生物处理技术，是在没有氧气的情况下，利用厌氧微生物将有机物分解转化为沼气，啤酒废水处理中常用的厌氧处理技术有升流式厌氧污泥床反应器（UASB）、膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）、内循环反应器（IC）等，不同处理工艺有不同的应用范围及特点。利用好氧生物处理技术，可以将废水中的有机物分解为二氧化碳、水和其他无机物，从而将可溶性的固形物转化为可沉降的固形物，实现有机物的降解，啤酒废水常用的好氧处理方法有活性污泥法和生物膜法；这两种生物法对比起来，厌氧生物处理较好氧生物处理能耗低、污泥产生量小，适用于浓度高的废水处理。而好氧微生物处理技术的应用比较广泛，在现在的啤酒废水处理技术中比较常见，而随着啤酒生产工艺的改进，啤酒废水吨酒水耗显著降低，废水的有机物浓度也大辐提高，使得厌氧生物处理技术在啤酒废水处理中应用更为广泛，另外由于厌氧处理会产生沼气，可作用能源回用于生产过程中，极大程度上实现了废水资源的回收利用。目前，啤酒废水的生物处理常采用厌氧好氧联合处理的方式进行。

2.3 微生物燃料电池

微生物燃料电池是利用酶或其他微生物作为阳极催化剂，通过其代谢作用将有机物氧化，产生电能，在这个过程中，可以实现有机物向电能的转化，所以该技术在现在的啤酒废水回收处理工作中，受到了各方的关注。该技术在使用的过程中，主要是利用微生物细胞内的可降解有机脂代谢分解，通过呼吸链，将产生的电子传输至细胞膜，然后转移到电池的阳极，通过外电路从阳极到达阴极。在这整个过程中，可以实现废水中有机物的高效利用，提高有机物的分解效率，另外该处理过程中产生的废弃物比较少，可以实现回收利用环节的清洁性。

2.4 电化学法

电化学法，顾名思义，就是在电源的作用下，利用电力来进行废水电解，利用电解来进行废水处理，可以有效提高废水的污染处理效率，利用电化学絮凝、氧化和还原作用，将废水中的难降解污染物进行分解，从而降低废水中的污染物含量。在该过程中，电化学方法，处理过程不会受到水压和有毒物质的影响，而且分解处理的效率也比较高，但此种方法一般适用于难降解污染物的处理，对于易降解的啤酒废水来说，从经济性上并不适用，所以在啤酒废水处理工作中应用也有一定限制。

3 啤酒废水回用技术

啤酒废水经传统处理方法处理后，出水可达到排放的标准，如果要回用，必须对处理出水进一步深度处理，不同工艺深度处理后可分别用于绿化、冲厕、冲洗道路等生活杂用水或用于设备循环冷却水、锅炉补给水等。

3.1 传统啤酒废水回用处理技术

传统啤酒废水回用处理技术主要是生化处理出水再通过絮凝、沉淀、过滤、消毒等工艺进行深度处理，主要作用是使处理废水中残留的有机物、悬浮物、胶体物质进一步降低，再加入消毒剂消毒处理，通过此种技术处理出水可用于绿化、冲厕、冲洗道路等一般生活杂用水，虽然投资及运行成本低，但此种技术工艺流程复杂，设备构筑物多，分离效率低、占地面积大，出水水质相对不高，在回用水处理领域逐渐被新兴技术取代。

3.2 膜过滤技术

当前我国啤酒工业废水回用处理技术中，应用十分广泛的就是膜过滤技术，以外界能量或化学差作为推动力，对废水中的各种有机物和悬浮物进行分离、分级以及提纯富集，在使用的过程中，由于膜只允许水分子等小分子透过，各种有机物等大分子物质及悬浮物会在经过膜过滤之后被截留，从而降低啤酒工业废水中的有机物含量。膜技术应用较为广泛的有MBR膜生化反应器，超滤、反渗透等。膜过滤技术是当前比较高效的啤酒废水回用处理技术，将其应用于啤酒废水处理回用中，可以有效去除废水中的有机物和无机污染物，以及各种病菌细菌等。近几年，该技术在啤酒废水回用处理中，应用越来越普遍，尤其是超滤及反渗透技术在啤酒废水回用中的作用将不断加大，随着新型膜材料的研制以及膜质量的提高，膜过滤将作为啤酒废水回用的主导处理技术，得到高质量的回用水。利用该技术进行啤酒废水的回用处理，可以提高废水回收处理工作的效率，保证经过处理后的废水水质更加稳定，而且处理出水可以在啤酒生产过程中广泛应用。

3.3 低温等离子体

等离子体是对气体放电产生的、高度电离的、具有化学反应性，与其他物质状态不同的特异性的气体，这种等离子体又被称为物质的第四形态，低温等离子体啤酒废水回用处理技术中，低温等离子体可以通过自身的高能电磁辐射、臭氧氧化以及紫外光分解等原理，对废水中的有机物进行分解去除，从而在短时间内快速去除废水中的有机污染物，使废水尽快达到回用标准，该技术是现在的啤酒废水回收利用中比较先进的一种技术，但是由于其使用的时间比较短，发展也比较晚，应用过程中消耗大量电能，所以在啤酒工业废水的回用处理中应用比较少，存在着比较多的应用问题，所以想要使其广泛应用，就需要对该技术进行完善。

4 结语

我国的啤酒生产行业发展十分迅速，啤酒生产的规模越来越大，但是在啤酒生产的过程中，废水的排放始终是一个需要重点关注的问题，啤酒工业废水含有大量有机物和无机物，必须在经过处理之后才能够排放。啤酒废水处理及回用工艺的选择要根据回用的目的进行综合比较考虑。啤酒废水排水量大我国水资源相对匮乏，对啤酒废水进行深度处理实现水资源的回收利用对节约水资源，降低啤酒生产新鲜水用量，保护水环境及水资源等方面具有积极的促进作用，具有较大的社会意义和环境效益，一定程度上也促进啤酒废水资源化水平的提高。

参考文献

[1]王亚军，吴丹，陈健初，叶兴乾，刘东红.啤酒工业废水回用技术研究进展[J].工业水处理，2014，34（04）：5-9.

[2]王洪庆，乐晨，陈赟，韩颖，陈振.啤酒生产废水处理工程设计与实践[J].安徽农业科学，2016，44（09）：296-298.

[3]孟艷丽，申文波，陈明芝，阚兆莲.啤酒工业废水处理简述[J].啤酒科技，2012，（10）：14-15.

[4]贾艳萍，马姣，贾心倩.啤酒废水处理技术研究进展[J].中国酿造，2013，32（08）：5-9.

[5]张燕.啤酒废水利用技术浅析[J].内蒙古石油化工，2008，（14）：98-99.

[6]刘忠正，廖品茗，廖倍锋，朱宗强.啤酒废水处理工艺及其资源化利用研究综述[J].轻工科技，2012，28（04）：104-105+130.

[7]曹海，杨琪，孔维宝.啤酒工业废水资源化处理技术的研究进展[J].啤酒科技，2011，（04）：16-18+21.

[8]秦绪合.啤酒工业废水及处理要求[J].啤酒科技，2010，（03）：21+26.