1、酒精廢水處理工藝一概述酒精工業是國民經濟重要的基礎原料產業， 酒精廣泛應用于化工、 食品工業、日化、醫藥衛生等領域，同時又是酒基、浸提劑、溶劑、 洗滌劑和表面活性劑。我國酒精生產的原料比例為：淀粉質原料（玉米、薯干、木薯） 占75%，廢糖蜜原料占 20%，合成酒精占 5%。由此，我國酒精生產的原 料主要是玉米、薯干等淀粉質原料。酒精企業酒精糟的污染是食品與發酵工業最嚴重的污染源之一， 由于投資、 生產規模、 技術、管理等原因，大部分酒精企業的綜合利 用率較低。二酒精生產廢水特點 隨著人民生活水平的不斷提高 ,我國的釀造工業迅猛發 展。在我國幾乎每個縣、市都有酒廠 ,每年產發酵酒精 （包括 白酒

2、廠自產自用酒精 ）達 260 萬 t 以上 1。酒精是以淀粉類谷 物或植物根莖塊如玉米、 薯類和大米等為原料發酵釀制而成 , 在釀造過程中 ,僅是碳水化合物部分經微生物發酵轉化為乙 醇和少量乙醇的系列產物 ,而蛋白質、 無機鹽、 粗脂肪等卻被 殘留在母液中。因此酒精廢水中有機物濃度極高,據統計 ,每生產1t糧食酒精要排放 1520tCOD濃度在55g/L左右的廢 水,若直接將這些廢水排放將會對周圍環境造成嚴重污染。酒精廢水具體特點如下：1、懸浮物含量高，平均懸浮物含量高達 40000mg/L；2溫度高，平均水溫達 70C，蒸餾釜底排出的廢水溫度高達 100C；3濃度高，廢水的COD高達2-3萬

3、，包括懸浮固體、溶解性COD和膠體， 有機物占93%-94%無機物占6%-7%有機物的成分是碳水化合物，其次是含 氮化合物，生物菌和未分解出去的產品：如丁醇、乙醇等，此外還有500mg/L的有機酸；4廢水含有約500mg/L左右的有機酸，廢水呈酸性，運行初期可考慮加 堿或污泥的回流以平衡廢水的酸堿度，運行穩定后系統具備足夠的緩沖能力， 則不需要加堿或回流；5、無機物主要是來自原料中的灰塵和雜質。河南某酒精年產酒精 1.5萬t其主要以玉米為原料 日排放廢糟液750m3左右,pH值為4.0左右，COD達80g/L,BOD達45g/L以上，廢水最后注入附近的河流，造成嚴重的污染。廢水名稱進水出水CO

4、D(mg/L)80000< 300BODmg/L)45000< 150SS(mg/L)50000< 200NH-N (mg/L)150< 10pH46.0-9.0酒精廢水治理的常規流程糟液中含有大量的有機物，并具有良好的可生物降解性能。 所以, 糟液的常規綜合治理流程是以生物處理中的厭氧反應器為核心， 以回收糟液中的潛有能源和其他資源。為了保證糟液通過厭氧反應器回收沼氣的效果，糟液在進入反應器前應進行預處理。通過厭氧反應器， 將糟液中極大部分有機物轉化為沼氣， 糟液 的COD直也大幅度下降，但殘存的有機物濃度仍不能滿足國家規定的 排放標準的要求。須接受進一步的處理，若先

5、進行好氧生物處理，隨 后再進行以混凝過程和氧化吸附等技術后處理，滿足排放標準的要 求。混凝、過濾、氧化和吸附等處理方法稱為深度處理 。糟液綜合治理的常規流程可歸納為 預處理，厭氧生物 處理、好氧生物 和深度處理 等四部分組成。預處理厭氧反應器的糟液溫度可分為三類，高溫、中溫和常溫。高溫，其適宜溫度在 50C56C;中溫，其適宜溫度在 35C40C;常溫，則隨自然溫度而變化。新鮮的糟液，其溫度在 80 C以上，應先通過熱交換器回收熱能，將糟液降到適宜的溫度再進入厭氧反應器。糟液在接受厭氧反應器處理時，通常采用的操作溫度是高溫和中溫。厭氧反應器內的pH值是影響處理效果的主要因素之一， -般控制在

6、Ph7 左右。進液的pH值不一定需要調整到反應器內控制的 pH值范圍， 因為進入反應器后， 經反應器內料液的稀釋和生物化學反應可以 改變進液的 pH 值。糟液中的有機物主要是碳水化合物，在制取酒精過程中已 被酸化， 其中部分有機物是以揮發性有機酸的形式存在， 使糟液 的 pH 值偏酸性。但其進入厭氧反應器后，經稀釋和生物化學反 應等作用，糟液的pH值很快調整到反應器內控制的 pH值范圍。 所以，糟液的pH值一般不需要進行預調整厭氧生物處理糟液的厭氧處理是糟液綜合治理的核心工藝， 常用的厭氧反 應器有 UASB、AF 和厭氧接觸工藝等。糖蜜糟液中硫酸鹽含量較高，一般采用中溫厭氧接觸工藝。 因為在

7、中溫狀態下， 與高溫狀態時相比， 反應器中硫酸鹽還原菌 與產甲烷菌之間競爭利用乙酸的速度基本相同。 因此，采用中溫 厭氧反應器處理含高濃度的糖蜜酒糟時對反應器的甲烷產率影 響不明顯。淀粉糟液的厭氧處理， 有采用一段法的， 有的采用二段法的。 一段法的，一般使用高溫 UASB或高溫厭氧接觸工藝；采用二段 法時，一般選用高溫UASB串聯中溫AF工藝，或高溫厭氧接觸工 藝串聯中溫厭氧接觸工藝。厭氧處理可使糟液的 COD值下降90%,即由數萬mg/L, 下降到數千 mg/L 當環境允許時，可將厭氧反應器的出液灌溉農田，以增加土壤的肥力。但對排放標準比較嚴格的地區，厭氧反應器的出液需要好氧生物處理等工藝

8、處置。好氧生物處理厭氧反應器的出液與廠內其他有機低溫度的廢水，如地面 沖洗水、設備清洗水等合并，進行好氧生物處理。由于混合廢水有機物濃度偏高， 又屬釀造廢水， 為防止好氧 生物處理裝置出現污泥膨脹現象而影響正常運轉， 好氧生物處理 裝置一般選用生物膜類型的， 如生物接觸氧化裝置、 生物轉筒等。 這些裝置可單一選用，也可多級串聯選用。好氧生物處理工藝可降解混合廢水中 COD直的75%- 90% 其出水COD值一般在400mg/L800mg/L。出水帶有較高的色度。 在有城市下水道， 其下游建設城市污水集中處理廠的地區， 好氧 生物處理的出水可直接排入城市下水道， 如果該廠位于排放標準 較為嚴格的

9、地區， 則好氧生物處理裝置的出水還需要進行深度處 理。二 工藝流程說明UASB+缺氧池+接觸氧化上流式厭氧污泥反應器（UASB技術在國內外已經發展成為厭 氧處理的主流技術之一，在UAS沖沒有載體，污水從底部均勻進入， 向上流動，顆粒污泥（污泥絮體）在上升的水流和氣泡作用下處于懸 浮狀態。反應器下部是濃度較高的污泥床， 上部是濃度較低的懸浮污 泥層，有機物在此轉化為甲烷和二氧化碳氣體。 在反應器的上部有三 相分離器，可以脫氣和使污泥沉淀回到反應器中。UASB勺COD負荷較 高，反應器中污泥濃度高達100150 g/L,因此COD去除效率比普通 的厭氧反應器高三倍，可達80%95%。缺氧池具有雙重

10、作用，一是對廢水進行生物預處理，改善其生化 性，并吸附、降解一部分有機物；二是對系統的污泥進行消化處理。 可以與后續的接觸氧化形成A/O模式，具有同步脫氮除磷作用，其中 厭氧段主要作用是去除有機污染物和釋放磷，缺氧段的主要作用是反 硝化脫氮，由于具有同步去除有機污染物、 脫氮、除磷作用，因而目 前該工藝廣泛應用在需要脫氮除磷的污水處理方案中。生物接觸氧化法是生物膜法的一種，屬于好氧生化處理工藝。整 個系統由池體、填料、曝氣設備等組成。好氧生化法是細菌及菌類的 微生物、后生動物等一類的微型動物在填料載體上生長繁殖，微生物攝取污水中的有機物作為養份， 吸附分解污水中的有機物，微生物不 斷新陳代謝，

11、保持活性，從而使污水得以凈化。在溶解氧和食物都充 足的情況下，微生物繁殖十分迅速， 生物膜逐漸增厚，溶解氧和污水 中的有機物憑借擴散作用，被微生物利用。當生物膜達到一定厚度時， 氧氣無法向生物膜內部擴散，好氧菌死亡，而兼性細菌和厭氧菌開始 大量繁殖，形成厭氧層，利用死亡的好氧菌為基質，并在此基礎上不 斷繁殖厭氧菌，經過一段時間后在數量上開始下降， 加上代謝氣體的 逸出，使生物膜大塊脫落。在脫落的生物膜表面新的生物膜又重新發 展起來，在接觸氧化池內，由于填料表面積大，所以生物膜發展的每 一個階段都是存在的，使去除有機物的能力穩定在一個水平上。 接觸 氧化工藝的主要優點如下： 體積負荷高，處理時間

12、短，節約占地面積。生物接觸氧化法 的體積負荷最高可達36kgBOD(m3 d),污水在池內停留時間最短 只需0.51.5h。同樣體積的設備，生物接觸氧化的處理能力高出幾倍， 處理效率高，所以節約占地面積。 生物活性高。由于曝氣系統設置在填料之下，不僅供氧充分而且對生物膜起到擾動作用，加速生物膜的更新，大大提高生物膜的 活性。曝氣形成的紊流使得生物膜不斷的連續的與污水中有機物接觸， 避免形成死角。經過我們在類似工程中的檢測，同樣濕重的絲狀菌生 物膜，其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。 微生物濃度高，一般的活性污泥法的污泥濃度為 23g/L,微生物在池中處于懸浮狀態；而接觸氧化池中絕大多數微生物附

13、著在填 料上，單位體積內水中和填料上的微生物濃度可達到1020g/L。由于生物接觸氧化工藝的微生物濃度高， 所以有利于提高容積負荷，從 而降低占地面積。 污泥產量低。 出水水質好而且穩定。在進水短期發生變化時，出水水質受 的影響很小，而且生物膜活性恢復快，適合短期間斷運行的需要。 運行管理方便工藝流程如下所示酒精廢水U 板框壓濾降溫+調節二 配水井 二 UASB（圖1）出水沉淀池接觸氧化池缺氧池UA5B構it圖沼氣的綜合利用：沼氣發酵不僅是一個生產沼氣能源的過程， 也是一個造肥的過 程。在這個過程中，作物生長所需的氮、磷、鉀等營養元素基本上都保持下來， 因此沼液是很好的有機肥料。沼液及沼渣總稱

14、為沼肥，是生物質經過沼氣池厭氧 發酵的產物。據測定，沼液中含有豐富的氮、磷、鉀、納、鈣等營養元素。沼液、 沼渣中的大部分物質都是新生的，這就是沼液、沼渣與敞口池中糞水的根本區別。 沼氣池發酵與敞口池區制氮素轉化及保存效果對比見表3。沼液中，已經測出各類氨基酸、維生素、蛋白質、赤霉素、生長素、糖類、核酸以及抗生素等， 這些物質都是綜全利用的物質基礎。例如：赤霉素可使種子提早發芽，某些核酸、 單糖能增強作物的抗旱能力，某些游離氨基酸能增強作物抗凍能力某些抗生素則 能防治某些作物病蟲害，多種氨基酸和微量元素添加到飲料中以彌補其不足，促進畜禽增產等。以某木薯酒精廠廢水處理工程為例說明。主要生產木薯淀粉，年產6萬噸，淀粉廢水水量為4800m3/d，CODcr 30000mg/L BOD518000mg/L，SS 2000mg兒pH 4-5。根據環保部門的有關規定，廢水排放應達到污水綜合排放標準（GB8978-1996中的一級標準：CODcr< 30mg/L，BOD5 < 150 mg/L， SS < 200 mg/L ， PH 6-9行費用：人工費用0.05元/噸水；噸水電耗0.65元/噸水，藥劑