学术研究 洗瓶水循环净化设备在白酒包装企业的应用 严玉琴 ’ 赵成涛 z 曹 晓字 ， ( 1．泸州市产品质量监督检验所 四川 泸州 646000；2．泸州市和兴科技有限公 司 四川泸州 646000) 摘要：白酒 包装行业对水 资源 的大量消耗和废 水排放 ，使 白酒的废 水污染 问题成为 了人们 关注的焦点问题。本 文通过对 洗 瓶水循环净化设备和碟片式过滤设备在白酒包装生产线洗瓶工序运行情况的对比分析和经济分析，确定了洗瓶水循环净化设备 能够提高水资源的利用率，降低对水资源和环境的污染，实现节能减排。 关键 词：洗瓶 水循 环 白酒 中图分类号：T S262 3 文献标识码：A 文章编 号：1672—5336( 2015 )06—0086—02 酒类企业 因产 品生产排放的高污染性 、高消耗 ，一直作为 一个饱受争议的主体而存在 。无论是 白酒、啤酒 、葡萄酒 ，还是 黄酒 的酿造 ，生产工艺流程最大能耗都在于 水资源消耗 ，且重 复利用效率低。而大量 生产水的使用 又进一步带来 了含有高浓 度COD废水的排放 问题[11。近几年来 ，很多企业开始考虑酿造冷 却水 、生活废水的问题 ，但针对包装洗瓶水的循环利用方面 ，研 究报道的较少 。
目前我 国白酒生产线约2 万条 ，如何使 白酒行业 在包 装洗 瓶水资源 的利用达到节能 、减排 ，实现水资源循环利 用是当前急需解决的一个问题。 1 白酒包装行业水资源消耗现 状 据统计 白酒生产企业仅每条包装线根据洗瓶机的大小每 天消耗 自来水量和废水排放量约为50—7O吨 ，且除污人工成本 高。但大部分企业直接将洗瓶废水排掉 ，浪费了大量的水资源 。 一部分企业将洗瓶废水统一集 中存放，在通过过滤装置集中处 理。这样存在投 资大 、费用高 、管道 长容 易细菌二次污染 等缺 点。部分企业用介质过滤( 如碟片式过滤术 、多介质加膜过滤和 盘式过滤 )，用杀毒剂或者臭氧等 消毒方法消毒在 线过滤[2】。但 这样又存在介质过滤反洗 困难 、微生物堆积使水体变臭 、需要 人工定期清洗 介质 或更换介质等缺点。用杀毒剂会有残 留，引 起水体污染 。尤其使用臭氧消毒还会形成溴化物 ，而溴化物市 致癌物 ，国家已经禁止用臭氧杀毒方式运用到饮用水上 。因此， 对酒类包装企业来说 ，目前迫切需要既经济又能高效处理洗瓶 水 的技术和设备 ，解决 眼前的难题。 2 洗瓶水循环净化处理设备 的特点 为了循环利用废水，2014g 中国工程物理研究院协 同泸州 市和兴科技有限公司针对酒厂洗瓶废水循环利用的问题 ，采用 目前 国际先进理念设计 ，共 同研制成功了一 项机 电一体化 ，全 自动运行 的具有高节水 、低能耗、低排放 、寿命长、无污 染特点 的实用新型 专利产 品“洗瓶水循环净化处理设备” 。
该设备有JX 一5／10／30(产水量5、10、30吨／h)三种型号 ，其 工作原理是 ：洗瓶机水箱流 出的洗瓶水，先通过粗过滤装置 过 滤掉洗瓶水 中的杂质 ，然后通过过滤水泵将洗 瓶水输入到精过 滤装置进行彻底的过滤 ，最后 ，经灭菌装置进行灭菌处理。其产 品特点是 ： 表1 J X一5设备与传统过滤设备车间运行对比分析 项 目 J X - 5 循环水节能减排设备运行统计分析 碟片式过滤设备运行统计分 1号 线 2 号线 析 设备有效工作时间(小时) l 85．7 185．7 l 85．7 周消耗水量(吨) 59 ．4 66．9 650．0 污水排放量(吨) 59 ．4 66．9 650．0 电消耗(度) 455．0 458．7 1392．9 膜保护液消耗金额(元) 13．O l3．O 一周清洗设备 3 次，耗时 6 小时 设备 运行是否 平稳 平稳 平稳 平稳 设备运行产水水质是否 良好 良好 良好 一般 洗瓶机的污染情况是否得到改善 有明显改善 有明显改善 无改善，加速污染 J X 一5 设备 节水率(％) 90．9 90．0 ， 与传统碟片 污水排减率 ) 90．9 90 ．0 f 式运行对 比 节 电率 (％) 67．3 67．1 ， 小结 对洗瓶机污染情况 无污染， 对洗瓶机有净化作用 无污染，对洗瓶机有净化作用 污染严重 表 2 未处理的洗瓶后水、J ×一5 设备处理后水检测结果对比 项 目 生活饮用水标准 未处理的洗瓶后水 JX 一5 设备处理后水 感官 无异臭 、异味，无肉眼可见 无异臭、异 味，稍有浑浊，有 肉眼可见 无异臭、异味，透明，无 肉眼 物 絮状物 可见物 耗氧量 ( 以 O：计 ) ≤3mg／L 4 l 总硬度 (碳酸钙计) K 450mg／L 138 128 菌落总数 ≤lO0CF U／mL 76o0 21 收稿 日期：2015- 02- 11 作 者简介：严 玉琴 ( 1976 一 )，女，汉族，四 11l 高县人，研 究生，农 学硕士，就职 于泸州市产品质量 监督检验所 ，工程 师，研究方 向：质 量检验 。
86 中外食品工业 Sho—forelgln Food Industry 1．! 三!=! 苎 0 I I - 业 学 术研 究 ( 1) Jx 一5系列设备采用 国际先进 的灭菌技术一微波紫外线 灭菌技术 ，灭菌消毒器 由由磁控管 、紫外激 发器 、电源 、控制系 统组成 。系统采用先进的微波无极激发紫外原理 ，紫外光强度 小 、衰减快 、寿命短 、能量 转换效率低、稳定性差、运行维护繁琐 等缺点 。 ( 2) J x 一5系列设备采用超滤工艺 ，原水 通过超滤技术 能有 效去除原水 中的悬浮物、大分子有机物 、胶体等物质 。超滤单元 采用高性能PV DF 中空纤维超滤膜组件 ，具有抗污染 能力强、抗 氧化性能优异 、易清洗等优点 。 ( 3) 节约能源，减少排污。 ( 4) 操作简单 ，降低了人工成本 。J X 一5设备控制系统采用 PL C+ 触摸屏模式 ，设备设 计采用一键式造作 ，不再需要 员工拆 洗 设备 ，有效的降低 了人工成本 。 ( 5)寿命长。膜组件及紫外灯管确保5年寿命洗瓶循环水在白酒企业中的应用，5年一个周期 更换组件 。 3 洗瓶 水循环净化处理设备在 白酒包装生产线的应用实 例 为了验证此净化设 备具有节能减排 的特性 ，泸州酒业集 中 发展区大统陈窖酒业有限公司对 已安装了J X - 5型洗瓶水循环 净化设备的两条白酒包装生产线洗瓶工序进行跟踪调查统计 ， 记录一个月 ( 以26 个工作 日计) 中，这两台净化设备每 日开 、关 机时间 、产水量 、水质情况 、目耗水量、日排污量 、日耗 电量和 日 膜保护液消耗量的情况，并与 目前企业所使用 的碟片式过滤设 备运行情况进行对 比分析 ( 见表 1)。
同时对未处理的洗瓶后水和 J X 一5设备处理后水进行“感官 、耗氧量 、总硬度、菌落总数 ”四个 指标的检 测( 结果见表2 ) 。 从表 l 可以看出，使用J X - 5设备的两条生产线洗瓶工序可 以高效率节约 自来水的用量 ，降低污水排放量 ，节水率高达90％ 以上 ，污水减排也达到了9O％以上。而且能大大节 约用 电，比使 用碟 片式过滤 设备 节约用 电达6 7 ％以上 。同时从表1还可 以看 出，使用J x 一5设备 ，每个月每 台净化设备消耗膜保护液的费用 仅约 l 3元 ，对设备进行维护的费用 很低 ，并对洗瓶设备及周围 环境 无任何污染 ，对其有净化 的作用 。而碟片式过滤设备不仅 ⋯⋯上接第85页 2 R = p- C H3 m ／z 37 8 N，，= 、 ：5窑R =：p- NO m ／z 4O 9 ∈ N NH 2 。 ∈ ， ＼＼ ， 、／． ∥ R=- I~ C：m ／ z 3 98： rr-，： “ 、 ． R = p- F m ／z 3 8 。。 z。 3 ．" " C H3．R／ z a ＼ N，= R 一∞ ． o ； 一 H2 1 R = H z ⋯ 。
1 l R = H m ／z 20 9 1_ R = H m／z 18 1 鼍 一 ． R=搿p-OCH3 m／ z 239。 置 I．1c一。 R= p-CI： 2 43 ；： =p-C 2 15 a 咖一 一46 +JN、／= 、 ：~唧R=m- C。 m ／z 2 4。 =rn-C nYz1∞21 弋 一户O 10 R=p~H m／z225 10 R=p-OH m／z 197 图2 化合物1—10 的裂解途径 243、287和243的碎片离子失去 · CH C1、·Br和 · Cl等 自由基 ， 得到质荷 比为m／z 208的碎片离子峰 。此外，化合物 1、2、3、9和 10分别从质荷 比为m／z 209、223、239、227和225的碎片离子均 失去 ·C H N 自由基 ，得到质荷 比为m／z 13 1、145、161、149和147 的碎 片离子 ，化合物3从质荷比为m／z 16 1的碎片离子进一步 失去 · CH 得到m／z 146的碎片离子峰。 耗水量大 ，污水排放量也大，对洗瓶机污染严 重需要定期对起 进行清洗 ，设备维护成本较高 。 通过对使用J X - 5型设备和碟片式过滤设备运行结果 经济 指标分析洗瓶循环水在白酒企业中的应用，以泸州当地工业用水 、电价进行测算，得出前者单台 包装线处理1吨水 总费用约为0 ．55元 ，比使用碟 片式过滤设备 年可节约 自来水费用约10500元，节约电费约为12600元、节约人 工费5 2 5 0 元。
使用J x 一5 型设备每年 可以为企业节 约费用 约 58350元 ，两年半左右时间就可 以收回投资成本。目前泸州有酒 类包装线企业约400家 ，包装线约8oo~．，如果都使用该洗瓶水循 环净化设备 ，以每天单 台生产 线消耗60吨 自来水 ，循环利用90％ 洗瓶水，年生产300天计算 ，则每年可 自来水节约 1296万 吨，节约 资金3628．87Y元，减少污水排放1440万 吨( 相当于少建2个 ，处理 量为2万吨／天污水处理厂) ，节约资金2592万元 ，社会效益和经 济效益非常 明显 。 对于水质问题 ，从表2可以看出，使用JX 一5设备 ，循环水设 备出水 口水质符合G B5749- 2006E生活饮用水标准》，能够实现 无菌产水 。 4 结语 ( 1)洗瓶水循环净化设备具有高节水 、低能耗、低排放 的特 点，节水率和污水减排率都达到了90％以上，可以解决 白酒包装 生产企业水资源 消耗大，污水排放量大的问题 。( 2)洗瓶水循环 净化设备能够高效和经济的对洗瓶水进行过滤 、杀菌直至水质 达到回收利用标准 ，实现无菌产水 ，保证水体质量 。( 3) 洗瓶水 循环净化设备可以 自动化的实现对精滤过滤装置的 自动 清洗 ， 降低 了人工的劳动强度和人工成本，可以应用于大批量清洗酒 瓶的生产线的洗瓶水的回收处理 。
(4)洗瓶水循环净化设备可以 为企业和社会带来 较大 的经济 效益和社 会效益 。 参考文献 [1]郭岚。汪芳．酒类企业社会责任特殊议题的价值链分析[J ]．四川理 工学院学报(社会科学版)，2012，(6)． [2]郭浩，陈国伟等．酿酒行业洗瓶废水回用处理工程[J ]．工业用水与 废水。201 2'(2)． 3 结语 本文采用电喷雾一四级 杆飞行时 间串联质谱 ，在正离子模 式下，研究 了咪唑并吡啶衍生物的质谱裂解途径 。在化合物1— 10 中，既存在共同的裂解规律 ，如都会发生磺酰胺键的均裂 ，得 到丰度最高 的碎片峰( 基峰) ，都 会进 一步 失去 · H 自由基 和 H CN ，同时由于芳环上取代基的不同，又会产生各 自的特征裂 解途径。如化合物3和4 ，都是甲氧基取代，化合物3是对位取代， 化合物4 是间位取代，化合物3容易丢失 ·c H ，形成比较稳定的 共轭体系，而化合物4 则容易失去CH ，Osb分子 ，形成质荷 比为 m／z 209的特征碎片离子。具有c 1取代的化合物6和8虽然取代 基位置不一样 ，但是却得 到了相 同的碎片离子峰。说 明取代基 对该化合物 的裂解途径具有一定 的影响 。
参考文献 [ 1]梁现蕊，郭子立，俞传明．ESI- Q- TOF—HS／HS研究N一取代邻苯二甲 酰亚胺衍生物的裂解途径[J ]．质谱学报，201 3，34(3)，1 35—1 4O． [2]SONG Y N。LIN X 0．LIN X O，KANG D W。et a1．Discovery and charac— t erizat ion of novel 1m1dazOpy r1d1ne derivat ive CHEQ- 2 as a Ix)一 t ent CDC25 i nhi bi t or and pr omi si ng ant i cance r drug candi date [J ]．Eur J Med Chem，201 4。82：293~ 307． 中外食品工业 5_m —forel~ Food Industry 87
编辑 李严
