玉米酒精廢水處置

玉米酒精廢水解決水解決技術(shù):一、玉米酒精的特性每生產(chǎn)1噸酒精需3噸玉米，排出糟液約為12立方米。淀粉質(zhì)原料(玉米)酒精發(fā)酵產(chǎn)生的廢糟液COD,BOD5值相對較低,COD大概3～5萬mg/L,BOD5大概2～3萬mg/L。糟液污染重要指標(biāo)之一是總固體，它涉及溶解性固體、懸浮固體和膠體，它是由有機(jī)物、無機(jī)物和生物菌體所構(gòu)成。有機(jī)物的成分重要是碳水化合物、另首先是含氮化合物、生物菌體和未完全分離出去的產(chǎn)品如丁醇，乙醇、丙酮等低沸點(diǎn)易揮發(fā)物；無機(jī)物重要來自原水（自來水）中多個離子和原料中的雜質(zhì)、灰塵，如Ca2+、Mg2+、SiO2、HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-、PO42-等。在總固體中懸浮固體（涉及超膠體和部分膠體）約占60%~80%，溶解性固體和部分膠體（即粒徑不大于4.5um）占20%~40%。糟液含有很強(qiáng)的腐蝕性和較高的粘度。二、玉米酒精糟液污染控制技術(shù)玉米酒精糟中含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪等含有豐富的有機(jī)成分，是極好的畜、禽飼料，現(xiàn)在采用的重要污染控制技術(shù)有：玉米酒精糟制取全干燥蛋白飼料（DDGS）；玉米酒精糟固掖分離、濾渣直接做飼料或生產(chǎn)DDG蛋白飼料、濾液稀釋排放；玉米酒精固掖分離、濾渣直接做飼料或DDG蛋白飼料、濾液30%~50%回用于生產(chǎn)：玉米酒精糟固液分離、濾渣直接做飼料或生產(chǎn)DDG蛋白飼料、濾液厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣等四種。酒糟中存在的對酵母酒精發(fā)酵有克制作用的物質(zhì),大部分被濕渣帶走,留下的只是極少部分,通過調(diào)節(jié)回流比完全有可能在回流系統(tǒng)中將其濃度控制在酵母能夠忍受的范疇之內(nèi)。因此現(xiàn)在普通酒精廠所采用的酒精廢糟液的綜合解決工藝中都包含有將部分或者全部返回生產(chǎn)系統(tǒng)作為拌料用水或液化、糖化添加水的回用路線。并且,若回流比恰當(dāng),酒精回流技術(shù)的應(yīng)用不僅不會影響酵母的酒精發(fā)酵,反而有可能會提高酒精產(chǎn)量。（一）、膜過濾法解決酒精廢糟液膜解決技術(shù)由于操作簡便、分離效果抱負(fù)而得以廣泛應(yīng)用，同時也是污水深度解決的重要手段之一?，F(xiàn)在，國內(nèi)外已普遍應(yīng)用與膜技術(shù)解決紡織、造紙廢水、膠粘劑生產(chǎn)廢水、含油廢水以及味精生產(chǎn)廢水等，其中不少單位也正嘗試把膜技術(shù)應(yīng)用于酒精工業(yè)廢水的解決。酒精廢糟液先經(jīng)離心分拜別除粗渣，再經(jīng)膜過濾，除去大部分對酵母生長和酒精發(fā)酵有克制作用的大分子有機(jī)物，最后濾液全部回流。應(yīng)用膜過濾技術(shù)解決玉米酒精濃醪發(fā)酵酒精廢糟液的工藝流程示意圖以下：玉米粉—→拌料—→低溫蒸煮—→糖化—→發(fā)酵↑↓濾液←—膜過濾←—酒糟液←—蒸餾↓↓濾渣酒精玉米酒精濃醪發(fā)酵廢糟液“全回流”工藝流程示意圖應(yīng)用膜過濾技術(shù)能去除酒精槽液中重要的克制副產(chǎn)物，大大減少了副產(chǎn)物對酵母生產(chǎn)及酒精發(fā)酵的克制作用。在工藝上實(shí)現(xiàn)“全回流”是切實(shí)可行的。但在膜過濾過程中要注意膜的污染問題，以確保膜通量的穩(wěn)定，并延長膜的使用壽命。（二）、高效蒸發(fā)濃縮工藝蒸發(fā)濃縮法是通過多效蒸發(fā)，將中的水分除去、蒸發(fā)冷凝水清澈透明，即可回用于酒精生產(chǎn)，又可達(dá)標(biāo)排放，蒸發(fā)剩余的干物質(zhì)制成固體蛋白質(zhì)飼料DDG。流程以下：因酒精糟液是酸性液體，極具腐蝕性，必須先進(jìn)行中和解決，然后投加絮凝劑以去除中的殘?jiān)?，沉淀下的殘?jiān)鼭{液經(jīng)固液分離為產(chǎn)品，而上清液則進(jìn)入多效蒸發(fā)，蒸發(fā)器按具體狀況可選二至三級。用玉米酒精槽生產(chǎn)DDGS，雖從根本上解決了環(huán)境污染問題，但該技術(shù)普通為國外采用，一次性投資巨大，能耗較大，現(xiàn)在在國內(nèi)無法推廣應(yīng)用。（三）、厭氧——好氧并用工藝該工藝較耐高溫，高負(fù)荷，高懸浮物，屬環(huán)保型工藝，對解決高濃度酒糟廢水有較好的合用性和針對性。特別是厭氧過程產(chǎn)生沼氣，能減輕后續(xù)有機(jī)負(fù)荷解決，減少酒精生產(chǎn)成本，大量，節(jié)省資源，真正實(shí)現(xiàn)綜合運(yùn)用、、環(huán)保3個目的。糟液從精餾塔排出，首先熱能約30kcal/L，然后經(jīng)固液分離機(jī)進(jìn)行固液分離—經(jīng)微濾機(jī)可去除50%左右的COD與固體物質(zhì)，最后經(jīng)厭氧—好氧及過濾吸附解決后排放，具體流程以下：在厭氧解決工段,重要工藝有:厭氧接觸反映器(ACP)、升流式厭氧污泥床反映器(UASB)、厭氧生物濾池(AF)、厭氧附著膜膨脹床(AAFEB)、厭氧流化床(AFB)等?，F(xiàn)在國內(nèi)常采用的厭氧反映器類型大致有3種:ACP、UASB、AF。UASB反映器抗懸浮物沖擊性能較差,AF容易發(fā)生堵塞,ACP更適于解決懸浮物和有機(jī)物濃度均高的廢液,其可解決的懸浮物濃度可高達(dá)50000mg/L。在解決過程中,溫度、酸堿度、進(jìn)料量、原料種類、溶解氧等都會對厭氧消化的效率和效果產(chǎn)生不同程度的影響,其中溫度和酸堿度是影響和制約厭氧消化的核心因素。酒精廢糟液固液分離所得清液酸度高,pH普通在4.5左右,若清液直接進(jìn)料,由于酸度高,易引發(fā)發(fā)酵液酸化。為避免酸化可采用部分發(fā)酵后料液回流以改善pH,提高解決負(fù)荷。厭氧解決后序工段——好氧解決辦法較多,有活性污泥法(氧化溝、AB法合持續(xù)式、間歇式活性污泥法)和生物膜法。(生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床)等.例如：厭氧解決采用上流式污泥床反映器UASB，水溫50~53oC，停留時間1~3d，COD去除率可達(dá)90%以上，反映器有機(jī)負(fù)荷7~10kgCOD/m3.d，產(chǎn)氣率3~5m3/m3.d,每m3進(jìn)水產(chǎn)沼氣10m3以上，每去除1kgCOD產(chǎn)沼氣580L，沼氣中含甲烷58~60%。例如：好氧解決采用沸石生物膜（浸沒式沸石生物濾池）工藝，停留時間10h，COD去除率為50%~70%（亦可用生物接觸氧化），最后出水若經(jīng)活性炭吸附可使出水無色透明，COD達(dá)標(biāo)排放原則。（1）、上流式厭氧污泥床（UASB）加間歇式活性污泥法（SBR）玉米酒精生產(chǎn)過程中，要消耗大量的水，其中90%是冷卻用水，可循環(huán)運(yùn)用。10%左右是污水（每噸酒精約生產(chǎn)12t）,包含冷凝水、污水、沖洗用水。這些污水中含有殘存糖、粗纖維、粗蛋白、酵母殘?bào)w、殘存酒類以及少量的油脂類、酸堿類物質(zhì)，成為無毒無害的有機(jī)廢水。實(shí)踐表明，酒精生產(chǎn)過程中的事故排污、DDGS車間不能回流使用的清夜是高濃度且有機(jī)廢水，其CODcr平均含量在0mg/L左右；酒精車間的設(shè)備沖洗、DDGS車間的冷凝污水以及廠區(qū)的污水是中低濃度、排放較穩(wěn)定的有機(jī)廢水，其CODcr含量平均在mg/L左右，：事故池沼氣綜合運(yùn)用pH調(diào)節(jié)池自循環(huán)攪拌鼓風(fēng)曝氣酒精車間污水集水池冷水池UASBSBR達(dá)標(biāo)排放DDGS車間污水脫泥水污泥活性炭解決中水事故池干化場綜合運(yùn)用采用上流式厭氧污泥床（UASB）加間歇式活性污泥法（SBR）綜合工藝解決玉米酒精工業(yè)廢水，這套工藝的運(yùn)行費(fèi)用低、效果好，解決后的污水達(dá)標(biāo)排放，還可作為中水回用、污水先經(jīng)預(yù)解決系統(tǒng)（涉及事故調(diào)節(jié)池、集水池、pH調(diào)節(jié)、）解決后進(jìn)入U(xiǎn)ASB反映器解決，經(jīng)解決后出水CODcr去除率達(dá)76%，BOD去除率達(dá)83%，然后進(jìn)入SBR池解決。CODcr去除率達(dá)91%，BOD去除率達(dá)95%。解決后的水經(jīng)活性炭吸附解決后可作中水使用。[3]（2）、二級厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB)+好氧生物解決（接觸氧化）酒精廢液普通呈較強(qiáng)的酸性,因此在配水罐中需加堿中和。污泥接種采用酒精廠原有的厭氧發(fā)酵罐中的絮狀污泥接種。通過二級EGSB,出水CODcr的去除率可達(dá)91%以上。廢水經(jīng)二級EGSB+好氧生物解決(接觸氧化)后,出水達(dá)標(biāo)排放。解決工藝以下圖所示：[4]石灰沼氣壓濾沉配EGSB降接后——淀——泵——水——泵——反——溫——觸稀池罐應(yīng)池氧糟器化液玉米酒精新型EGSB反映器CODcr的容積負(fù)荷能夠達(dá)成25kgPm3•d以上。重要通過沼氣上升來維持污染物質(zhì)與微生物的充足接觸,在不同高度分別存在優(yōu)勢微生物種群,解決效率高能夠達(dá)成90%以上,并且由于不需要出水循環(huán),從而減少了厭氧反映器的運(yùn)行費(fèi)用。這種反映器能夠在較短的時間內(nèi)啟動并形成顆粒污泥,根據(jù)現(xiàn)有的工程實(shí)際運(yùn)行成果,能夠在3個月內(nèi)形成顆粒污泥。其含有較高的抗沖擊負(fù)荷能力。（3）二級厭氧（MIC+MIC）+二級厭氧IC（內(nèi)循環(huán)）反映器被公認(rèn)為含有有機(jī)負(fù)荷率高，水力停留時間短，高徑比大，占地面積小，基建投資省，出水水質(zhì)穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[5]。其解決工藝以下：預(yù)解決——厭氧（MIC反映器，2臺）——二級好氧（曝氣、氧化溝）——深度解決（過濾）——塘解決其過濾（或塘解決）出水（COD低于60mg/l）可回用于生產(chǎn)、綠化用水及鍋爐沖渣。但下列幾個方面值得繼續(xù)研究：1.IC反映器的最基本特性，與其它反映器的重要區(qū)別；2.IC內(nèi)部的流體力學(xué)規(guī)律；3.循環(huán)（回流）的優(yōu)缺點(diǎn)，和循環(huán)量的估算；4.IC設(shè)計(jì)的規(guī)范，制作的原則化；5.采用低等污泥啟動IC。（四）、缺氧生化和加壓生化法解決酒精釀造廢水流程采用混凝沉淀-缺氧生化-接觸氧化-加壓生化-氣浮流程解決酒精釀造高濃度酒糟廢液和低濃度廢水,可使廢水中的CODcr和BOD5去除率均達(dá)99.6%以上,解決后廢水符合國家排放原則中的二級原則。該廢水解決流程工藝合理,占地少,一次性投資少,運(yùn)行費(fèi)用低,解決有機(jī)物高,耐負(fù)荷沖擊性能強(qiáng),符合我國中小型酒精釀造廠廢水解決規(guī)定。在該工藝的缺氧生化段實(shí)現(xiàn)了沼氣回收。但應(yīng)當(dāng)考慮在冬季氣溫較低時該工藝的正常運(yùn)行的問題。三、幾個技術(shù)性能比較為了減少投資，合理運(yùn)用資源，經(jīng)數(shù)年的探索實(shí)踐，證明較為合理的工藝：將玉米酒精槽先固液分離，濾渣生產(chǎn)DDG蛋白飼料，濾液部分回用于生產(chǎn)，剩余濾液進(jìn)行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，作農(nóng)灌或進(jìn)行好氧解決。從幾個技術(shù)中都能夠看出，固液分離是酒精工業(yè)污染控制技術(shù)中最基本的重要解決