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摘要：酒精生产制造工业是我国十分重要的原料生产制造业，关系到国民经济的发展。在化工行业、食品生产加工行业、医疗卫生领域以及日化等等行业，都需要使用酒精，而且酒精还具有充当表面活性剂、洗涤剂的溶剂等功效。国内生产酒精通常都会使用大量的淀粉类产品（如：木薯、玉米等），废弃的糖类、蜜类原料，以及少量合成酒精。所以，使用的原材料大部分是由淀粉类的物质构成的，这些材料经过发酵会产生酒精。而在酒精生产制造企业内，最大的污染源头便是由酒精糟带来的污染，而且国内当前的技术以及生产管理规模具有一定的局限性，所以许多酒精企业对发酵废水的利用效率不高，这是当前酒精生产企业急需解决的问题。
关键词：酒精发酵；废水；处理
由于国内社会的不断发展，人们的物质水平得到了显著的提升，在工业酿造方面有了更加迅速的发展，而酒精酿造是国内十分普遍的酿造产业，每年生产的酒精类产品总量高达300万吨左右。酒精是由玉米、大米、薯类等淀粉含量较高的材料酿造产生，而在这一环节中，部分物质会由微生物分解产生乙醇类物质，而材料的蛋白质、粗脂肪类成分则会被留存在发酵的原液中，形成发酵废水。正因如此，废水中含有的有机物浓度特别高，若是不经处理就排放至大自然中，会带来严重的环境污染。
1.酒精发酵废水的相关理念
1.1酒精发酵废水的形成
国内生产五分之四以上的酒精都是使用淀粉含量较高的物质（如大米、薯类植物、小麦、玉米）这种发酵方法来进行生产，而十分之一左右是使用蜜类、糖类物质来进行生产制造。发酵产生酒精的原理便是通过将淀粉类原料中含有的淀粉材料转换成酒精，而其他剩余的蛋白质、粗脂肪、无机盐物质则作为生产酒精的废水，没能得到合理的利用。这样的制造方法会造成极大的浪费，例如若是使用玉米作为原料进行酒精的发酵生产，那么在生产过程中只有材料中的淀粉得到了利用，其他的蛋白质等物质均被随意废弃浪费在酒精糟中，形成酒精废水。
1.2酒精发酵废水的危害
酒精废水的排放是国内当前水污染严重的源头，其中具有极高含量的悬浮物，而且温度较高，平均为80摄氏度左右，而自蒸馏釜底所排放出的酒精废水温度最高可达100摄氏度左右。而且酒精废水的浓度含量也十分高，其中往往含有高浓度的溶解性COD、悬浮固体和胶体，其中有机物的含量最多，高达90%以上，有机物主要由碳水化合物组成，以及微生物菌类以及未能完全得到分离的乙醇、丁醇类产品。所以，酒精废水中经常会呈现一定的酸性，在废水处理的初期可以通过加入碱性物质来中和废水的酸碱性。而且酒精废水由于具有较高的浓度，所以必须要经过一定的处理才能直接排放，否则会导致排放的水域富营养化，破坏水中生物种群的平衡性，导致藻类植物过量繁殖，使得水体的透明性降低。而且大部分藻类植物在生存过程中会释放和合成含有毒性成分的物质，导致水体类的植物和动物都受到危害，甚至可能影响到人类的身体健康。而且水质一旦遭到破坏，恢复起来难度极大，同时也进一步加剧了当下的环境污染，加重了水资源的稀缺问题。
2.酒精发酵废水的处理方法
综上可知，酒精废水的处理问题十分严峻，必须要采取合适的方式对其进行解决。国内外一直致力于酒精废水的处理研究，对不同的方案进行了探索和验证，其中比较具有实践价值的废水处理方案如下：
2.1浓缩燃烧法
浓缩燃烧法使用起来十分简便，原理也比较易懂，即使用高效能的燃烧炉和蒸发设备对发酵后剩余的废糟进行处理，蒸发器可以将酒精废糟中的水分大量蒸发，使其最终形成一个含水量只有40%的泥饼，然后再用焚烧炉对上述泥饼进行燃烧处理，而在燃烧的过程中会产生一定的热量，这些热量可以二次使用作为蒸馏酒精环节和蒸发环节的动能，这样就能实现酒精废水的合理处理和高效回收利用，既能达到零排放的目的，又能节省酒精的生产成本。
2.2酒精糟生产蛋白饲料（DDGS）工艺
通常情况下，使用玉米来用作酒精发酵的原材料会产生许多悬浮物质和溶解物，若是可以将这些物质进行二次利用，就可以制成高营养含量的饲料，而且其中含有丰富的蛋白质，具有极高的经济价值。这样一来，既可以使酒精发酵废液中会对环境带来污染的物质得到处理，又可以为酒精生产企业带来其它的经济收益，所以将废水中的物质转化为蛋白饲料的工艺技术已经开始逐渐推广和使用。
这一技术的大致施工流程如下图所示。先使用压滤机把酒精发酵后剩余的废糟进行处理，使其中的固体物质和液体得到分离，此时废液中的悬浮物质就会被有效分离出，过滤后得到的液体则送至多效蒸发器中进行进一步加工浓缩，从而使其中多余的水分被大量蒸发出。然后把蒸发后得到的浓缩液体与上一固液分离步骤得到的固体物质一同投入干燥器中，经过干燥后得到的产品经过压缩后将形成粉状饲料，即蛋白饲料。当前，这一技术已经在各个发达国家得到全面推广使用，我国近几年也开始逐渐尝试将这一技术投入至酒精发酵的废液回收利用处理中。
2.3生物法
在酒精生产的工艺中通常也会使用好氧和厌氧的组合技术，来对酒精发酵废液进行处理和加工。因为酒精废液是一类具有高浓度有机物、高含量固体物质的废液，可生化性能极高，若是直接排放会产生较大的生态污染，但与此同时也是一种极其优质的能源物质。酒精废水经过厌氧处理之后依然含有一定量的COD物质，这是因为厌氧处理其自身本来在总磷、氨氮物质方面的处理效果就不太明显，所以，在进行厌氧处理之后需要对其再次进行好氧处理。当前在玉米酒精废液的处理中较长使用的厌氧技术有厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）、上流式厌氧污泥床（UASB）、内循环厌氧反应器（IC）等技术，上述方法能够保证废水中的80%的COD物质都能得到有效去除。而当前使用较多的好氧处理技术主要有循环式活性污泥法（CASS）、间歇式活性污泥法（SBR）以及接触氧化法，正常使用接触氧化法后其COD物质的净化率高达70%以上，另外两种好氧处理技术则高达80%以上。
结束语：
由上可知酒精发酵的废水处理十分重要，而且当下也有多种方法可供选择。其中，燃烧法最为便捷，若是处理方案设计得当，其在使用燃烧法中花费的成本能够通过二次利用燃烧产生的热能得到等价弥补，但是燃烧法也存在一定的缺点和难点，比如说燃烧炉容易烧焦固结引起开裂问题的发生等，所以具有一定的局限性。蛋白饲料转化技术也具有一定的不足，如，废水过滤后的残渣必须要经过干燥处理之后才可以用作饲料，而为了使其得到干燥则需要使用大量的能源，其中的投入要远高于最终生产加工获得饲料的收益。所以综上所述，燃烧法和蛋白都存在一定的瑕疵，限制了这两种方法的使用和推广，而生物处理法使用起来花费的成本较少，而且能源耗费量十分低，但是传统的厌氧处理方案对技术的要求比较严格。所以当前较常使用的处理技术是“厌氧+好氧”的生物处理方法，兼具经济和简便的优点。
参考文献：
[1]刘辉，卢清峰，李丽珍，史学峰，向怡.玉米发酵酒精废水处理工艺的选择[J].环境与可持续发展，2015，40（2）：138-139.
论文作者:刘新颖,刘志国
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
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