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酿造:不止于“酒”
酿造,是指利用微生物的发酵作用来生产食品的工业过程。它主要涵盖两大领域:
▶ 酒类酿造——白酒、啤酒、黄酒、葡萄酒、果酒等;
▶ 调味品酿造——酱油、食醋、酱类等。
这些产品的生产工艺虽各有不同,但有一个共同点:都在生产过程中产生高浓度有机废水。而随着2026年1月1日《酒类制造业水污染物排放标准》(GB 19821—2025)和《食品加工制造业水污染物排放标准》(GB 46817—2025)的正式实施,总氮第一次成为酿造行业的法定排放红线。
酿造废水的“氮”从何而来?传统工艺为何在脱氮上力不从心?新一代技术又给出了怎样的答案?
酿造废水的“氮”从哪里来?
无论酿造的是白酒还是酱油,废水中“氮”的来源都可以追溯到同一个源头——原料中的蛋白质。
▶ 第一来源:原料本身的蛋白质。 高粱、小麦、大米等谷物富含蛋白质;大豆更是酱油酿造的主要原料,蛋白质含量高达35%-40%。在发酵过程中,微生物将这些蛋白质分解为氨基酸和多肽——一部分进入产品,另一部分残留在废水中。
▶ 第二来源:微生物的代谢产物。 酿造是复杂的微生物发酵过程。酵母菌、霉菌、细菌在生长繁殖中代谢产生含氮副产物,同样进入废水。
▶ 第三来源:发酵残留物的浸泡溶出。 酒糟、酱渣等副产物含有大量残余蛋白质和氨基酸,在堆放和清洗过程中被水浸泡溶出。
更重要的是,废水中的“氮”不是一次性释放的。蛋白质水解为氨基酸、氨基酸再转化为氨氮,是一个多步骤的缓慢过程。处理系统必须承受持续的氨氮负荷,而非一次性的冲击。
各细分行业的总氮水平差异明显,但普遍较高:
① 白酒:综合废水总氮通常在150-250mg/L,部分高浓度废水可达150-300mg/L;
② 酱油/调味品:总氮高达300-500mg/L,同时含盐量3%-8%;
③ 黄酒:总氮同样处于较高水平;
④ 葡萄酒:部分高浓度废水总氮可达1200mg/L。
酿造废水的水质特征
酿造废水的“画像”可以概括为以下几个关键词:
▶ 高有机浓度——白酒综合废水COD通常为6000-12000mg/L,锅底水等浓废液COD可高达20000-30000mg/L。酱油废水COD同样在5000-15000mg/L之间。
▶ 高氮含量——如前所述,总氮普遍在150-500mg/L甚至更高。
▶ 高悬浮物——酒糟、粮渣、酱渣等导致SS浓度高达800-2000mg/L。
▶ 偏酸性——白酒废水pH值常在3.5-5.5之间。
▶ 水质波动大——酿造生产具有明显的季节性和批次性,旺季(如秋季新粮上市、春节前备货)废水排放量和水质剧烈波动。
酿造废水的主流处理工艺
目前行业主流处理路线可概括为 “预处理+厌氧+好氧+深度处理” 的组合工艺。
(一)预处理阶段
预处理的核心目标是去除悬浮物、均衡水质、调节pH,为后续生化处理创造条件。
▶ 格栅/转鼓筛网——拦截酒糟、粮渣等粗大悬浮物。
▶ 调节池——均质水量水质,缓冲pH与温度波动。
▶ 初沉池——进一步去除大颗粒悬浮物。
▶ pH调节——投加碱液将pH调至6.5-7.5,为微生物创造适宜环境。
▶ 混凝气浮——投加PAC、PAM等混凝剂,去除细小悬浮物和部分胶体有机物。
(二)厌氧处理阶段
厌氧处理是酿造废水处理的核心环节,主要利用厌氧微生物将高浓度有机物分解,COD去除率可达80%-90%。在酿造行业,IC(内循环厌氧反应器) 是应用最广泛的厌氧反应器之一。
IC反应器是在UASB反应器基础上发展而来的高效厌氧反应器。其核心结构由第一反应室(底部)和第二反应室(顶部)组成,通过内循环系统实现废水的自动稀释和高效处理。
废水从反应器底部进入,首先与第一反应室内的高浓度颗粒污泥充分接触,大部分有机物在此被降解,产生大量沼气。沼气上升过程中带动废水一并上升,通过气提管进入顶部的气液分离器。沼气在此被分离导出,而气液分离后的废水则通过回流管回到反应器底部——这就形成了内循环。

厌氧段不仅能高效去除COD,还能将大部分有机氮转化为氨氮,为后续脱氮做准备。同时,厌氧过程产生的沼气(甲烷含量约65%)可以回收利用,用于厂区蒸馏加热、车间供暖甚至发电。
(三)好氧处理阶段
经过厌氧处理后,废水中的大部分有机物已被去除,但氨氮和残余COD仍需进一步处理。好氧段主要承担脱氮和深度降解有机物的任务。
两级A/O是目前酿造行业最常用的好氧脱氮工艺之一。在缺氧段,反硝化菌利用废水中的有机碳源(或外加碳源)将硝酸盐还原为氮气,实现脱氮;在好氧段,硝化菌将氨氮氧化为硝酸盐。两级串联的设计使脱氮更为充分——第一级A/O完成大部分脱氮,第二级A/O进行深度脱氮。
在实际工程中,A/O容积比常设为1:1,一级与二级A/O容积比约为4:1。
其他常用的好氧工艺还包括:
▶ A²/O工艺——在A/O基础上增加厌氧段,兼具脱氮除磷功能。
▶ 五级Bardenpho+MBR——通过多级缺氧-好氧交替实现深度脱氮,研究显示全年总氮去除效率可达87.12%,氨氮年均去除率达97.51%。
▶ MBR(膜生物反应器) ——将膜分离与生物处理结合,出水水质好,占地面积小。
(四)深度处理阶段
当生化处理出水仍不能稳定达标时,需要深度处理作为保障。常见方法包括:
▶ 混凝沉淀——投加药剂进一步去除SS和残余磷。
▶ 生物活性炭滤池——利用活性炭吸附和生物降解双重作用。
▶ 臭氧氧化——去除色度和难降解有机物。
▶ 反硝化滤池——进一步去除残余硝酸盐。
传统工艺的脱氮困境
上述主流工艺对COD的去除效果相当可观——厌氧段COD去除率可达80%-90%,好氧段进一步降解后总COD去除率可达95%以上。但当环保标准升级到总氮管控时,传统工艺的短板暴露无遗。
▶ 第一,碳源不足是硬伤。 酿造废水C/N比普遍偏低。在传统A/O脱氮工艺中,反硝化菌需要有机碳源作为电子供体将硝酸盐还原为氮气。而酿造废水中的有机碳源在前段厌氧处理中被大量转化为沼气,到了好氧脱氮段,反硝化菌“无米下锅”。企业不得不额外投加乙酸钠、葡萄糖等外加碳源。
以黄酒行业为例,有企业反映“光是外购商用碳源就是一笔不小的开销”。外购碳源的成本压力,已经成为酿造企业废水处理的沉重负担。
▶ 第二,水质波动剧烈,系统抗冲击能力不足。 酿造生产具有明显的季节性和批次性。酿造旺季废水排放量和水质剧烈波动,一套按“平均工况”设计的处理系统往往不堪重负。
▶ 第三,传统AO工艺的脱氮效率有上限。 对于总氮浓度高达150-500mg/L的酿造废水,要达到新排放标准,去除率需要超过90%——这对传统工艺来说是极大的挑战。
▶ 第四,部分子行业还有“额外难题”。 酱油、酱类等调味品废水含盐量高达3%-8%,传统生化工艺在高盐环境下会出现微生物失活的问题。
新标落地:酿造行业的“合规大考”
2026年1月1日,《酒类制造业水污染物排放标准》(GB 19821—2025)和《食品加工制造业水污染物排放标准》(GB 46817—2025)正式实施。新标准的核心变化在于:酒类标准规定了8项管控项目,其中啤酒制造增加总氮、色度两项控制项目,黄酒、葡萄酒以及其他酒制造增加总氮控制项目;食品标准规定了11项管控项目,总氮为新增项目。
在此之前,酿造行业长期缺乏总氮管控。当“总氮”第一次成为法定排放红线,传统工艺“修修补补”的思路已经行不通了。
苏州淡林的解决方案
面对酿造废水“高COD、高总氮”的双重挑战,苏州淡林自主研发出一套更高效的脱氮技术路径。
☑ 梯度厌氧反应器基于专利工艺反向定制罐体内部梯度分区结构,精准构建差异化氧化还原电位、溶解氧分层环境。通过罐体结构与工艺逻辑的深度耦合,前端强厌氧区可高效完成复杂有机氮水解氨化,后端弱厌氧区实现自养脱氮,大幅提升有机氮转化效率与系统抗冲击负荷。

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☑ 在设备层面,针对酿造废水偏酸性(pH可低至3-4)的特点,防腐性能优异的拼装罐体成为行业关注的重点。苏州淡林特色不锈钢复合板拼装罐则以不锈钢作为与废水接触的内层,从材料本身抵抗腐蚀。若废水中含有大量氯盐(如酱油、酱类)可使用搪瓷板拼装罐。