摘要：酒精废水是一种高浓度有机废水， 是我国排放有机污染物浓度最高、造成水环境污染严重的第二大轻工废水。若直接将这些废水排放，将会对周围环境造成严重污染。酒精的用途十分广泛，不管是化工领域还是食品工业领域，甚至是医药卫生行业，正常工作的开展都需要用到酒精，它为我国国民经济的发展提供了最基本的原料。但是在生产酒精的过程中会对环境造成污染，尤其表现在对水造成的污染上。比如在生产酒精时排放的大量冷凝水、生产完成后冲洗设备留下的洗涤水等。这些废水具有高浓度、高温以及悬浮物量大等特点，需要专门的废水处理技术对其进行有效处理。本文分析了玉米发酵生产酒精废水处理工艺与设计。
关键词：玉米发酵；酒精废水处理工艺；设计；
在处理酒精废水时会产生大量沼气，合理利用这些沼气进行发电，可以有效缓解环境污染问题，同时还能获得大量电能，创造巨大的社会效益与经济效益。
一、背景分析
某公司采用玉米发酵工艺生产酒精，需要选取相应废水处理工艺以保证废水达标排放。
1.废水来源。该厂产生的废水主要包括DDGS 工段蒸发冷凝水、精馏塔排水、设备冲洗水、以及软水站排水、锅炉排污水和循环冷却排污水等生产净废水，此外还有生活污水。生产净废水可不经处理直接排放，剩余废水则全部排入厂内污水处理站进行处理。
2.废水特点。酒精厂进入污水处理站处理的废水具有以下特点:一是由于各工段排水时间不一致，从而导致废水水质、水量波动较大。二是废水为酸性有机废水，pH在4～5之间; 污染物为COD、BOD、SS、氨氮等常规污染物，无重金属及其他毒性物质。三是废水B/C =0. 5 ～ 0. 6，可生化性较好，易于生物降解。鉴于酒精废水的上述特点，宜采用生物法进行处理。
3.废水水质。根据该厂竣工环保验收监测结果，并类比同类企业监测资料，确定进入污水处理站的废水水质。
二、玉米发酵生产酒精废水处理工艺设计
1.工艺参数设计。一是接触氧化池停留时间：6h，氧利用率：18%，填料填充比80%。二是预处理脱水污泥：带式浓缩脱水机2台，带宽2.5米，泥饼含水率：75%，干泥体积：36 m3/d，污泥锅炉房焚烧。三是水解选择池停留时间：4h，填料填充比50%
2.玉米酒精糟液分离技术。一是板框压滤。板框压滤是最早应用于酒精糟液固液分离的一种工艺简单的方法，压滤后滤饼含水率约为70%～80%。虽然该方法存在效率低、劳动强度高、不能连续生产等缺点，属于淘汰工艺，但由于其投资少、工艺简单，目前仍有部分中小企业在使用。二是离心分离。酒精糟液固液分离采用的离心分离技术主要包括过滤式离心机和沉降式离心机。卧式螺旋沉降离心机( 简称卧螺离心机) 是一种高速回转的沉降式离心机，为沉降式离心机的典型代表，目前，该技术已成为国内外酒精糟液固液分离最先进的分离手段。卧螺离心机具有不需过滤介质，可连续自动操作，单机生产能力大，耐磨保护性好，且占地省，能耗低等优点，在酒糟固液分离中应用较广。三是清液蒸发浓缩。将酒糟经离心分离后的清液再进行蒸发浓缩，浓缩后的固形物与离心分离后的固形物一起进行干燥，加工成饲料，即DDGS 工艺。DDGS 工艺基本全部回收了酒糟的固形物，只需处理少量的蒸发冷凝液，故而很好地解决了酒糟的污染问题，蒸发冷凝液中COD 含量降低至约4000 ～ 8000mg /L，大大降低了后续废水处理的负荷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前我国玉米发酵酒精生产企业普遍采用该工艺，该工艺也可认为是酒精废水的预处理。
3.酒精废水处理技术。酒精工业废水具有温度高、悬浮物和COD 含量高的特点，废水呈酸性，可生化性较好，易于生物降解，宜采用生物处理法( 厌氧处理和好氧处理)。一是厌氧生物处理。玉米酒精废水处理常用的厌氧生物处理技术主要有: 厌氧生物滤池、升流式厌氧污泥床 、升流式固体厌氧反应器、厌氧折流板反应器、内循环厌氧反应器、厌氧颗粒污泥膨胀床( EGSB) 、多级内循环厌氧反应器( MIC) 等。在上述厌氧生物处理技术中，应用最为广泛的是UASB，为避免UASB 配水不均匀及沟流现象，提高其抗冲击负荷能力，宋宏杰等对传统的UASB 进行改进，在反应器内三相分离器前增设了强制回流装置，改良后的可克服上述缺点，并缩短了启动期，对酒精废水有较好的处理效果。EGSB 和反应器则是在基础上改进而成的，反应器实际上由两个上下重叠的反应器串联组成，EGSB 则是在运行方式上采用了处理水回流技术。MIC 反应器是在反应器基础上进行改进的一种高效多级内循环厌氧反应器。二是好氧生物处理。玉米酒精废水处理常用的好氧生物处理技术主要有: 传统活性污泥法、氧化化沟、接触氧化法、序列间歇式活性污泥法、间歇式循环延时曝气活性污泥法、周期循环活性污泥法等。在上述好氧生物处理技术中，发酵酒精行业多采用接触氧化工艺和SBＲ 工艺。ICEAS 是一种连续进水、间歇曝气和周期排水的工艺，将传统的SBＲ 反应池沿长度方向分为两个部分，前部为预反应区，后部为主反应区。目前已在世界各地得到广泛应用。CASS 工艺是近年来国际公认的先进工艺，是在SBＲ 基础上，反应池沿池长方向设计为三部分，前部为生物选择区，后面依次为兼氧区和主反应区，并在主反应区后部安装自动撇水装置。该工艺集曝气、沉淀、排水功能于一池内周期循环运行，省去了二沉池和污泥回流系统，兼顾脱氮除磷，同时可实现总体上连续进水，间断排水。采用将人工合成高聚物填料加入CASS 工艺的复合式CASS 反应器处理酒精废水，比常规的CASS 工艺更具有抗冲击负荷强、曝气时间短等优势。
4.沉淀池里的污泥通过电动阀定时把沉淀的污泥排到污泥浓缩池中，一部分作污泥回流，用作给来水补充活性污泥，多余的污泥加入PAM絮凝剂用压滤机进行脱泥，泥饼积累一定量出售。通过厌氧微生物实际的效用将有机污染物进行分解，产生大量二氧化碳和甲烷。因为酒精废水色度较大, 常规处理方法较难处理达标,活性炭脱色过滤可以保证出水色度、浊度等指标达到设计要求, 并且有效降低总固体含量。经过生物处理的废水中会残留不同程度的细菌乃至病毒, 必须经过消毒后才能回用。臭氧的强力杀菌和消毒作用杀灭了菌类,保证了回用水的安全。同时，根据USAB的工作原理，沼气被输入沼气净化系统，进入发电机发电。通过以上环节，基本能解决出水中的悬浮物问题，而继续进行深度处理，可以有效保证出水中遗漏的悬浮物以及各种有机污染物得以减少。经过废水处理工艺，各项指标都能达到国家相关污水排放的标准值。
基于酒精废水COD 浓度高、可生化性较好的特点，目前酒精企业均采取厌氧+ 好氧生物技术进行处理。企业采取工艺回收酒糟固形物生产高蛋白饲料后，废水中COD 浓度可由原来的50000 ～ 70000mg /L 降至约4000 ～ 8000mg /L，大大降低了废水处理负荷。目前各种厌氧+ 好氧组合工艺在国内研究很多且有成功的运行实例，企业可根据废水水质和出水要求选择不同的组合工艺。
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论文作者:郑丽娟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/24
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