一、引言

江苏作为经济发达地区，酿造业历史悠久且规模庞大，涵盖了白酒、黄酒、啤酒、酱油、醋等多种品类的酿造生产。在酿造过程中，会产生大量含有高浓度有机物、悬浮物、氨氮等污染物的废水。这些废水若未经有效处理直接排放，将对水体环境造成严重污染，破坏生态平衡，影响周边居民的生活与健康，也会制约酿造行业的可持续发展。因此，探寻高效、经济的酿造废水净化方法至关重要。聚合氯化铝作为一种常用的无机高分子混凝剂，凭借其良好的凝聚吸附性能，在江苏酿造废水净化领域得到了广泛应用与深入研究。

二、江苏酿造废水的来源、特点及危害

（一）来源

酿造废水主要来源于酿造生产过程中的原料浸泡、蒸煮、发酵、洗涤、灌装等各个环节。例如在白酒酿造中，高粱等谷物原料的浸泡水、蒸馏后的残糟液以及生产设备的清洗水都富含有机物和悬浮物；啤酒酿造过程中，麦芽汁制备、发酵罐清洗、啤酒过滤后的废硅藻土等均会产生大量废水；酱油和醋的酿造也会因原料处理、发酵容器清洗等产生具有独特成分的废水。

（二）特点

1. 高浓度有机物：含有大量的糖类、蛋白质、肽类、氨基酸、醇类、有机酸等有机物，化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）极高，通常 COD 可达数千甚至上万毫克每升，BOD/COD 比值较高，一般在 0.3 - 0.6 之间，表明其具有良好的可生化性，但同时也意味着处理难度较大。

2. 悬浮物含量高：废水中含有大量的谷物颗粒、酵母细胞、蛋白质絮凝物、纤维物质等悬浮固体，使废水浑浊不清，悬浮物浓度可达几百至数千毫克每升。

3. 含氮量高：由于原料中含有蛋白质以及微生物代谢作用，废水中氨氮含量较高，同时可能含有有机氮化合物，这不仅会导致水体富营养化，还会在后续处理中增加脱氮的难度。

4. pH 值变化大：不同的酿造工艺和环节会使废水的 pH 值呈现较大的波动。例如，白酒酿造废水可能呈酸性，而某些啤酒发酵过程中产生的废水则可能偏碱性。

5. 水质水量波动大：酿造生产具有季节性和批次性特点，导致废水的排放量和水质在不同时间段差异显著。旺季时废水量剧增，且水质浓度也相对较高；淡季时废水排放减少，但水质仍可能因设备清洗等因素而发生变化。

（三）危害

1. 对水体生态的破坏：大量高浓度有机物排入水体后，会消耗水中的溶解氧，导致水体缺氧，使鱼类、贝类等水生生物因窒息而死亡。同时，有机物在分解过程中会产生硫化氢、氨气等恶臭气体，进一步恶化水质和周边环境。氨氮的存在会引发水体富营养化，促使藻类大量繁殖，破坏水体生态平衡，影响水的正常使用功能。

2. 对土壤环境的影响：若酿造废水未经处理用于农田灌溉，其中的有害物质会渗透到土壤中，改变土壤结构，影响土壤肥力，导致土壤板结、盐碱化等问题，进而影响农作物的生长和发育，甚至通过食物链积累对人体健康造成潜在威胁。

3. 对工业和居民生活的影响：排放到自然水体中的酿造废水会使水体变黑发臭，严重影响周边景观和旅游资源开发。对于工业企业而言，受污染的水源可能导致工业生产设备的腐蚀、堵塞，增加生产成本；对于居民生活来说，污染的水体会干扰饮用水源的取水，影响供水安全，降低居民生活质量。

三、聚合氯化铝的凝聚吸附原理

聚合氯化铝（PAC）是一种无机高分子混凝剂，其化学式为 [Al₂(OH)ₙCl₆₋ₙ]ₘ，其中 n 代表聚合度，m 表示电荷数。它在水中的水解过程是其发挥凝聚吸附作用的关键。

当聚合氯化铝投入水中后，首先发生水解反应生成多种羟基配合物和多核羟基配合物。这些水解产物带有大量的正电荷，能够迅速吸附水中带负电的胶体颗粒和悬浮物。一方面，通过电荷中和作用，使胶体颗粒表面的电荷被抵消，从而降低胶体的稳定性，使胶体颗粒之间相互碰撞聚集形成较大的絮体；另一方面，聚合氯化铝水解产生的羟基配合物具有较长的分子链，能够在胶体颗粒之间起到架桥作用，将多个颗粒连接在一起，进一步促进絮体的形成和长大。这种凝聚作用可以有效地去除废水中的悬浮物、部分有机物和微生物等杂质，使废水变得清澈。

此外，聚合氯化铝还具有一定的吸附能力。其水解产物的表面积较大，且带有较多的活性位点，能够吸附废水中的溶解性有机物、重金属离子等污染物，通过范德华力、氢键等物理化学作用将这些污染物固定在絮体上，随着絮体的沉淀而去除。与传统的铝盐混凝剂相比，聚合氯化铝具有投加量少、絮体形成快、沉降性能好、适用范围广等优点，因此在酿造废水净化中得到了广泛的应用。

四、聚合氯化铝在江苏酿造废水净化中的实践应用

（一）实际应用案例

以江苏某大型白酒酿造厂为例，该厂日排放酿造废水约 500 立方米。废水经过粗格栅去除较大的杂物后，进入调节池进行水质水量的调节。然后，采用聚合氯化铝作为混凝剂进行处理。在搅拌条件下，向废水中投加适量的聚合氯化铝溶液，经过快速搅拌混合均匀后，再进行慢速搅拌以促进絮体的成长和沉淀。经过沉淀后，上清液进入后续的生化处理单元，底部的污泥则定期排放并进行污泥处理。

通过实际应用发现，聚合氯化铝对该白酒酿造废水具有较好的处理效果。在最佳投加量下，废水的 COD 去除率可达 40% - 60%，悬浮物去除率达到 80% - 90%，水质得到显著改善，为后续的生化处理创造了良好的条件。同时，形成的絮体结构紧密、沉降速度快，减少了沉淀池的停留时间，提高了处理效率。

（二）应用效果评估指标

1. COD 去除率：化学需氧量是衡量废水中有机物含量的重要指标。通过测定处理前后废水的 COD 值，计算 COD 去除率，可以直观地反映聚合氯化铝对有机物的去除效果。一般来说，在江苏酿造废水处理中，聚合氯化铝单独使用时 COD 去除率能达到一定比例，若与其他处理工艺联用，可进一步提高 COD 去除率，使废水达到排放标准或回用要求。

2. 悬浮物去除率：酿造废水中的悬浮物含量高，直接影响废水的外观和后续处理效果。采用重量法或光学方法测定处理前后废水中悬浮物的含量，计算悬浮物去除率。聚合氯化铝能够有效地使悬浮物凝聚沉淀，在实际应用中，悬浮物去除率通常较高，可显著降低废水的浊度。

3. 色度去除率：酿造废水往往具有一定的颜色，如白酒酿造废水可能呈微黄色，啤酒酿造废水可能带有淡淡的棕色等。色度的去除不仅关系到废水的外观改善，也在一定程度上反映了对某些有机污染物的去除情况。通过比色法或分光光度法测定处理前后废水的色度，计算色度去除率。聚合氯化铝对部分酿造废水的色度有一定的去除作用，但对于一些深色度废水，可能需要与其他脱色方法联合使用。

4. 水质达标情况：最终评估聚合氯化铝在酿造废水净化中的应用效果，需要依据国家和地方的相关排放标准或回用标准，对处理后的水质进行全面检测。包括 pH 值、氨氮、总磷、重金属离子等各项指标。只有当处理后的水质满足相应标准要求时，才说明聚合氯化铝在该酿造废水处理中的应用是成功有效的。

（三）影响因素分析

1. 投加量：聚合氯化铝的投加量对酿造废水的处理效果有着至关重要的影响。投加量过少时，无法充分发挥其凝聚吸附作用，导致 COD、悬浮物等去除率较低，水质改善不明显；而投加量过多时，不仅会增加处理成本，还可能造成水体中铝离子残留超标，同时也会使絮体结构松散，沉降性能变差，反而不利于废水的处理。因此，在实际应用中，需要通过烧杯试验等方法确定最佳的投加量范围。一般来说，对于江苏酿造废水，聚合氯化铝的投加量在几十到几百毫克每升之间，具体数值因废水水质、水温、pH 值等因素而异。

2. pH 值：废水的 pH 值对聚合氯化铝的水解和凝聚吸附效果影响显著。在不同的 pH 值条件下，聚合氯化铝的水解产物形态和电荷分布会发生变化。