酒精廢水處理技術(shù)

1、酒精廢水處理技術(shù)流資料有限公司目錄二酒精生產(chǎn)廢水特點 三、酒精廢水處理主要方法 1、玉米酒精糟的綜合利用 2、薯干酒精糟的綜合利用 3、糖蜜酒精糟處理方法 4、酒精廢水常用處理工藝 4.1高效全混厭氧污泥罐（EASB 4.2UASB+HASB接觸氧化4.3EGSB+SBR4.4IC+A/O4.5UASB+氧化塘四、酒精廢水的資源化利用 一. 概述酒精工業(yè)是國民經(jīng)濟重要的基礎(chǔ)原料產(chǎn)業(yè)，酒精廣泛應(yīng)用于化 工、食品工業(yè)、日化、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)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(chǎn)的原料比例為：淀粉質(zhì)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

2、精生產(chǎn)的原 料主要是玉米、薯干等淀粉質(zhì)原料。酒精企業(yè)酒精糟的污染是食品與發(fā)酵工業(yè)最嚴重的污染源之一， 由于投資、生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)、管理等原因，大部分酒精企業(yè)的綜合利 用率較低。二. 酒精生產(chǎn)廢水特點酒精工業(yè)的污染以水的污染最為嚴重， 生產(chǎn)過程中的廢水主要來 自蒸餾發(fā)酵成熟醪后排出的酒精糟，生產(chǎn)設(shè)備的洗滌水、沖洗水，以 及蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾工藝的冷卻水等。酒精廢水是高濃度、高溫度、高懸浮物的有機廢水，處理技術(shù)起 步較早，發(fā)展較快。廢液中的廢渣含有粉碎后的木薯皮、根莖等粗纖 維，這類物質(zhì)在廢水中是不溶性的COD木薯中的纖維素和半纖維素 是多糖類物質(zhì)，在酒精發(fā)酵中不能成為酵母菌的碳源而被利用， 殘

3、留 在廢液中，表現(xiàn)為溶解性COD無機灰分的泥砂雜質(zhì)。這些物質(zhì)增加 了廢水處理的難度。三、酒精廢水處理主要方法酒精糟雖然無毒，但是污染負荷高成酸性。根據(jù)酒精生產(chǎn)的原料 不同，其酒精糟的綜合利用和處理采用不同的方法。1、玉米酒精糟的綜合利用玉米酒精糟生產(chǎn)DDGS既能較徹底的消除污染，使廢水處理達標， 又能獲得高質(zhì)量的蛋白飼料。但是 DDG生產(chǎn)設(shè)備投資大，能耗高（1tDDG需要200kwh電耗，蒸汽2.7t，水耗250t），技術(shù)要求高， 所以國內(nèi)只有一部分企業(yè)實現(xiàn)DDG生產(chǎn)，部分企業(yè)仍采用先進行固液 分離，濾渣生產(chǎn)DDG做飼料，濾液部分回用生產(chǎn)，部分經(jīng)生化處理， 逐步實現(xiàn)酒精糟生產(chǎn)DDGS2、薯干酒

4、精糟的綜合利用部分企業(yè)將薯干酒精糟經(jīng)厭氧+好氧處理，該方法CO去除率可達 到80%還有企業(yè)將酒精糟采用固液分離，濾液回用生產(chǎn)或者經(jīng)生化 處理達標，濾渣直接做飼料。用厭氧消化處理酒精廢醪經(jīng)過30多年的研究實踐，已證明是一種 切實可行的高效產(chǎn)能的處理方法，得到國內(nèi)外普遍的承認和應(yīng)用。我 國現(xiàn)行的酒精廢醪治理工程中絕大多數(shù)采用了厭氧消化工藝。3、糖蜜酒精廢水處理方法目前，對糖蜜酒精糟采用濃縮燃燒或者濃縮后制作顆粒肥料用, 對綜合廢水仍采用二級生化處理技術(shù)。4、酒精廢水常用處理工藝 4.1高效全混厭氧污泥罐（EASB）厭氧反應(yīng)器采用鋼結(jié)構(gòu)，其外形結(jié)構(gòu)類似于第三代厭氧反應(yīng)器EGSB和IC,能承受高濃度的

5、固體懸浮物（SS,是三代厭氧反應(yīng)器EGSB和IC不具備的特點，采用高溫發(fā)酵，容積負荷可高達7.0kgCOD/（mLd）,高于傳統(tǒng)全渣厭氧發(fā)酵工藝的 2 3倍，COD去除率高達90%。該工藝有以下優(yōu)點: 對高濃度污染物高 SS的酒精有機廢水，耐沖擊力高承受力 強，可完全達到高濃度懸浮物廢水處理的要求。 在高濃度懸浮液的情況下，雖不能或很難形成顆粒污泥，但 高效厭氧裝置可以培養(yǎng)出沉淀性能很好和活性很高的污泥，這對于保 證CODfc除率是關(guān)鍵的。 在高濃度懸浮液的情況下，容積負荷比普通全渣反映罐高很 多，所以產(chǎn)沼氣量很大，能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。4.2UASB+缺氧池+接觸氧化上流式厭氧污泥反應(yīng)器（U

6、ASB技術(shù)在國內(nèi)外已經(jīng)發(fā)展成為厭氧 處理的主流技術(shù)之一，在UASI中沒有載體，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(tài)。反應(yīng)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(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳氣體。 在反應(yīng)器的上部有三相 分離器，可以脫氣和使污泥沉淀回到反應(yīng)器中。UAS的CO負荷較高， 反應(yīng)器中污泥濃度高達100- 150g/L,因此CO去除效率比普通的厭氧 反應(yīng)器高三倍，可達80%- 95%缺氧池具有雙重作用，一是對廢水進行生物預(yù)處理，改善其生化 性，并吸附、降解一部分有機物；二是對系統(tǒng)的污泥進行消化處理。 可以與后續(xù)的接觸

7、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(yīng)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(tǒng)由池體、填料、曝氣設(shè)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(yǎng)份，吸附分解污水中的有機物，微生物不 斷新陳代謝，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

8、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(nèi)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(zhì)，并在此基礎(chǔ)上不 斷繁殖厭氧菌，經(jīng)過一段時間后在數(shù)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(fā) 展起來，在接觸氧化池內(nèi)，由于填料表面積大，所以生物膜發(fā)展的每 一個階段都是存在的，使去除有機物的能力穩(wěn)定在一個水平上。 接觸 氧化工藝的主要優(yōu)點如下： 體積負荷高，處理時間短，節(jié)約占地面積。生物接觸氧化法的 體積負荷最高可達36kgB0D( mb d),污水在池內(nèi)停留時間最短只 需0.51.5h

9、。同樣體積的設(shè)備，生物接觸氧化的處理能力高出幾倍， 處理效率高，所以節(jié)約占地面積。 生物活性高。由于曝氣系統(tǒng)設(shè)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(xù)的與污水中有機物接觸，避免形成死角。經(jīng)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(tài)；而接觸氧化池中絕大多數(shù)微生物附著在填 料上，單位體積內(nèi)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

10、于提高容積負荷，從 而降低占地面積。 污泥產(chǎn)量低 出水水質(zhì)好而且穩(wěn)定。在進水短期發(fā)生變化時，出水水質(zhì)受的 影響很小，而且生物膜活性恢復(fù)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：UASB細格柵回流降溫+調(diào)I 配水4.3egsB+s缺氧池接觸氧 L!沉淀出EGS與UASBE常相似，其區(qū)別在于，EGS采用高達2.56m/h的 上升流速，使得反應(yīng)器中的顆粒污泥處于部分或者完全膨脹化。 污泥 顆粒之間的距離加大從而使污泥床的體積加大。在高的上升流速以及 產(chǎn)氣的作用下，廢水中的有機物與污泥床更充分的接觸。 因此可以允 許廢水在反應(yīng)器中有更短的停留時間， 從而，EGS可以用于處理較低 濃度

11、的廢水。與UAS相比，它比UAS布水更容易均勻，傳質(zhì)效果更好， 有機物去除率更高，能適應(yīng)高濃度有機廢水和低濃度有機廢水， 容積 負荷咼，CO去除率咼。EGS優(yōu)點：1、使用范圍廣，不需要預(yù)酸化，流程簡單；2、對進水的溫度，pH要求不高，進水CO可達30, 000mg/L;3、依靠進水和產(chǎn)氣達到自行膨脹，并且會根據(jù)負荷的變化自動 改變床層的膨脹度，無須另外增加循環(huán)泵保證膨脹，因此動力消耗??；4、 反應(yīng)器中床層的膨脹度由下自上逐漸增大，屬于變速膨脹床， 其抗沖擊負荷能力較強，有機物去除率較高（一般為 75%95以上）,5、三項分離器：三相分離器專利設(shè)計，有效地將氣固液分離開， 保證有效的污泥停留時間

12、；6、反應(yīng)器沒有內(nèi)循環(huán)，上升流速慢，負荷高時也不影響分離；7、操作維護容易，便于管理。SBRT藝集進水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池 子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運行，單池由潷水器潷水，間歇 出水，故又稱為序批式活性污泥法。該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時間上的分 布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的 優(yōu)點是節(jié)省占地。另外，可以減少污泥回流量，有節(jié)能效果。典型的 SBRE藝沉淀時停止進水，靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好 的水質(zhì)。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展和PLC空制系統(tǒng)的普及化，SBRL藝的 工程應(yīng)用又進入了一個新的時代。工藝流程如下所示

13、：丄細格柵/卜養(yǎng)降溫+調(diào)配水I EGSB4.4IC+A/O氣皆皿出IC反應(yīng)器即膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器，是在UAS反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā) 展起來的第三代厭氧生物反應(yīng)器，它通過出水回流再循環(huán)，大大提高 了污水的上升流速，反應(yīng)器中顆粒污泥始終處于膨脹狀態(tài)， 加強污水 與微生物之間的接觸和傳質(zhì)，獲得較高的去除效率，反應(yīng)器的高度高 達16-25m。從外觀上看，IC反應(yīng)器由第一厭氧反應(yīng)室和第二厭氧反應(yīng) 室疊加而成，每個厭氧反應(yīng)器的頂部各設(shè)一個氣 -固-液三相分離器。 如同兩個UAS反應(yīng)器的上下重疊串聯(lián)。IC的特點：(1) 容積負荷率高，水力停留時間短IC反應(yīng)器生物量大(可達到60g/L),污泥齡長。特別是由于存在

14、 著內(nèi)、外循環(huán)，傳質(zhì)效果好。處理高濃度有機廢水，進水容積負荷率 可達 1525kgCOD/m- d。(2) 抗沖擊負荷強在IC反應(yīng)器中，當CO負荷增加時，沼氣的產(chǎn)生量隨之增加，由 此內(nèi)循環(huán)的氣提增大。處理高濃度廢水時，循環(huán)流量可達進水流量的 1020倍。廢水中高濃度和有害物質(zhì)得到充分稀釋， 大大降低有害程 度，從而提高了反應(yīng)器的耐沖擊負荷能力；當 CO負荷較低時，沼氣 產(chǎn)量也低，從而形成較低的內(nèi)循環(huán)流。因此，內(nèi)循環(huán)實際為反應(yīng)器起 到了自動平衡CO沖擊負荷的作用。(3) 避免了固形物沉積有一些廢水中含有大量的懸浮物質(zhì)，會在UAS等流速較慢的反應(yīng) 器內(nèi)容易發(fā)生累積，將厭氧污泥逐漸置換，最終使厭氧反

15、應(yīng)器的運行 效果惡化乃至失效。而在IC反應(yīng)器中，高的液體和氣體上升流速，將 懸浮物沖擊出反應(yīng)器。(4) 基建投資省和占地面積小由于IC反應(yīng)器的容積負荷率比普通的UAS反應(yīng)器要高34倍以 上，則IC反應(yīng)器的體積為普通UAS反應(yīng)器的1/41/3左右。而且有很 大的高徑比，所以，占地面積特別省，非常使用于占地面積緊張的廠 礦企業(yè)米用。并且，可降低反應(yīng)器的基建投資。(5) 依靠沼氣提升實現(xiàn)自身的內(nèi)循環(huán)，減少能耗厭氧流化床載體的膨脹和流化，是通過出水回流出水泵加壓實 現(xiàn)。依次必須消耗一部分動力。而IC反應(yīng)器正常運行時是以自身產(chǎn)生 的沼氣作為提升的動力，實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必開水泵實現(xiàn)強制循 環(huán)，從而減少

16、能耗。(6) 減少藥劑投量，降低運行費用內(nèi)外循環(huán)的液體量相當于第一級厭氧出水的回流，對pH起緩沖作用，使反應(yīng)器內(nèi)的pH呆持穩(wěn)定?？蓽p少進水的投堿量，從而節(jié)約藥劑 用量，而減少運行費用。(7) 出水的穩(wěn)定性好f *因為，IC反應(yīng)器相當有上、下兩個UAS反應(yīng)器串聯(lián)運行，下面一個UAS反應(yīng)器具有很高的有機負荷率，起“粗”處理作用，上面一個 UAS反應(yīng)器的負荷較低，起“精”處理作用。一般說，多級處理工藝 比單級處理的穩(wěn)定性好，出水水質(zhì)穩(wěn)定。(8) IC可以在較高溫度下運行，非常適合于生產(chǎn)廢水溫度較高的 情況，可節(jié)省污水蒸汽加熱的運行費用。A/0工藝：系A(chǔ)noxic/Oxic (兼氧/好氧)工藝的簡寫。

17、是常規(guī)二 級生化處理基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物去碳除氮技術(shù)，是考慮污水脫氮采 用較多的一種處理工藝。充分利用缺氧生物和好氧生物的特點， 使廢 水得到凈化。目前典型A/O工藝是把缺氧工段提前到好氧工段前，利用原水中 有機物作為有機碳源，故稱為前置反硝化作用，轉(zhuǎn)化為硝化態(tài)氮，在 缺氧段時，活性污泥中的反硝化細菌利用硝化態(tài)氨和廢水中的含碳有 機物進行反硝化作用，使化合態(tài)氨轉(zhuǎn)化為分子態(tài)氨，獲得去碳脫氮的 效果，同時具有生物選擇的作用，防止污泥膨脹。因此 A/O工藝不但 具有穩(wěn)定的脫氮功能，而且對CODBOI有較高的去除率，處理深度高， 剩余污泥量少。該工藝特別適合于建在郊區(qū)的木薯酒精生產(chǎn)企業(yè)， 氧化塘的廢水

18、 停留時間可達數(shù)月，由于這類企業(yè)多處于市郊或鄉(xiāng)鎮(zhèn)， 而且每年的生 產(chǎn)期為間歇式生產(chǎn)，從而為這種占地面積大，處理時間長的污水處理 方式提供了可能。工藝流程如下所示：生產(chǎn)彳ITI恢丄nn i血/冃丄仃細格柵/氧J四、酒精廢水的資源化利用配水 aUASB以某木薯酒精廠廢水處理工程為例說明。 主要生產(chǎn)木薯淀粉， 年 產(chǎn)6萬噸，淀粉廢水水量為 4800m3/d ，CODcr30000mg/L，BOD518000mg,SS2000mg/L pH4-5。根據(jù)環(huán)保部門的有關(guān)規(guī)定，廢 水排放應(yīng)達到污水綜合排放標準 (GB8978- 1 996)中的一級標準： CODc£ 100mg/L, BOD空 20m