酒精废水处理方法研讨 79页

酒精废水处理技术一．概述酒精工业是国民经济重要的基础原料产业，酒精广泛应用于化工、食品工业、日化、医药卫生等领域，同时又是酒基、浸提剂、溶剂、洗涤剂和表面活性剂。我国酒精生产的原料比例为：淀粉质原料（玉米、薯干、木薯）占75%，废糖蜜原料占20%，合成酒精占5%。由此，我国酒精生产的原料要紧是玉米、薯干等淀粉质原料。酒精企业酒精糟的污染是食品与发酵工业最严峻的污染源之一，由于投资、生产规模、技术、管理等缘故，大部分酒精企业的综合利用率较低。二．酒精生产废水特点酒精工业的污染以水的污染最为严峻，生产过程中的废水要紧来自蒸馏发酵成熟醪后排出的酒精糟，生产设备的洗涤水、冲洗水，以及蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工艺的冷却水等。酒精废水是高浓度、高温度、高悬浮物的有机废水，处理技术起步较早，进展较快。废液中的废渣含有粉碎后的木薯皮、根茎等粗纤维，这类物质在废水中是不溶性的COD；木薯中的纤维素和半纤维素是多糖类物质，在酒精发酵中不能成为酵母菌的碳1/79n源而被利用，残留在废液中，表现为溶解性COD；无机灰分的泥砂杂质。这些物质增加了废水处理的难度。三、酒精废水处理要紧方法酒精糟尽管无毒，然而污染负荷高成酸性。依照酒精生产的原料不同，其酒精糟的综合利用和处理采纳不同的方法。1、玉米酒精糟的综合利用玉米酒精糟生产DDGS，既能较完全的消除污染，使废水处理达标，又能获得高质量的蛋白饲料。然而DDGS生产设备投资大，能耗高（1tDDGS需要200kw•h电耗，蒸汽2.7t，水耗250t），技术要求高，因此国内只有一部分企业实现DDGS生产，部分企业仍采纳先进行固液分离，滤渣生产DDG，做饲料，滤液部分回用生产，部分经生化处理，逐步实现酒精糟生产DDGS。2、薯干酒精糟的综合利用部分企业将薯干酒精糟经厌氧+好氧处理，该方法COD去除率可达到80%。还有企业将酒精糟采纳固液分离，滤液回用生产或者经生化处理达标，滤渣直接做饲料。用厌氧消化处理酒精废醪通过30多年的研究实践，已证明是一种切实可行的高效产能的处理方法，得到国内外普遍的承认和2/79n应用。我国现行的酒精废醪治理工程中绝大多数采纳了厌氧消化工艺。3、糖蜜酒精废水处理方法目前，对糖蜜酒精糟采纳浓缩燃烧或者浓缩后制作颗粒肥料用，对综合废水仍采纳二级生化处理技术。4、酒精废水常用处理工艺4.1高效全混厌氧污泥罐（EASB）厌氧反应器采纳钢结构，其外形结构类似于第三代厌氧反应器EGSB和IC，能承受高浓度的固体悬浮物（SS），是三代厌氧反应器EGSB和IC不具备的特点，采纳高温发酵，容积负荷可高达7.0kgCOD/(m3.d),高于传统全渣厌氧发酵工艺的2—3倍，COD去除率高达90％。该工艺有以下优点：①对高浓度污染物高SS的酒精有机废水，耐冲击力高承受力强，可完全达到高浓度悬浮物废水处理的要求。②在高浓度悬浮液的情况下，虽不能或专门难形成颗粒污泥，但高效厌氧装置能够培养出沉淀性能专门好和活性专门高的污泥，这关于保证COD去除率是关键的。③在高浓度悬浮液的情况下，容积负荷比一般全渣反映罐高专门多，因此产沼气量专门大，能产生较好的经济效益。3/79n4.2UASB+缺氧池+接触氧化上流式厌氧污泥反应器（UASB）技术在国内外差不多进展成为厌氧处理的主流技术之一，在UASB中没有载体，污水从底部均匀进入，向上流淌，颗粒污泥（污泥絮体）在上升的水流和气泡作用下处于悬浮状态。反应器下部是浓度较高的污泥床，上部是浓度较低的悬浮污泥层，有机物在此转化为甲烷和二氧化碳气体。在反应器的上部有三相分离器，能够脱气和使污泥沉淀回到反应器中。UASB的COD负荷较高，反应器中污泥浓度高达100—150g/L，因此COD去除效率比一般的厌氧反应器高三倍，可达80%～95%。缺氧池具有双重作用，一是对废水进行生物预处理，改善其生化性，并吸附、降解一部分有机物；二是对系统的污泥进行消化处理。能够与后续的接触氧化形成A/O模式，具有同步脱氮除磷作用，其中厌氧段要紧作用是去除有机污染物和释放磷，缺氧段的要紧作用是反硝化脱氮，由于具有同步去除有机污染物、脱氮、除磷作用，因而目前该工艺广泛应用在需要脱氮除磷的污水处理方案中。生物接触氧化法是生物膜法的一种，属于好氧生化处理工艺。整个系统由池体、填料、曝气设备等组成。好氧生化法是细菌及4/79n菌类的微生物、后生动物等一类的微型动物在填料载体上生长生殖，微生物摄取污水中的有机物作为养份，吸附分解污水中的有机物，微生物不断新陈代谢，保持活性，从而使污水得以净化。在溶解氧和食物都充足的情况下，微生物生殖十分迅速，生物膜逐渐增厚，溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，被微生物利用。当生物膜达到一定厚度时，氧气无法向生物膜内部扩散，好氧菌死亡，而兼性细菌和厌氧菌开始大量生殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此基础上不断生殖厌氧菌，通过一段时刻后在数量上开始下降，加上代谢气体的逸出，使生物膜大块脱落。在脱落的生物膜表面新的生物膜又重新进展起来，在接触氧化池内，由于填料表面积大，因此生物膜进展的每一个时期差不多上存在的，使去除有机物的能力稳定在一个水平上。接触氧化工艺的要紧优点如下：①体积负荷高，处理时刻短，节约占地面积。生物接触氧化法的体积负荷最高可达3～6kgBOD（m3•d），污水在池内停留时刻最短只需0.5～1.5h。同样体积的设备，生物接触氧化的处理能力高出几倍，处理效率高，因此节约占地面积。②生物活性高。由于曝气系统设置在填料之下，不仅供氧充分而且对生物膜起到扰动作用，加速生物膜的更新，大大提高生5/79n物膜的活性。曝气形成的紊流使得生物膜不断的连续的与污水中有机物接触，幸免形成死角。通过我们在类似工程中的检测，同样湿重的丝状菌生物膜，其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。③微生物浓度高，一般的活性污泥法的污泥浓度为2～3g/L，微生物在池中处于悬浮状态；而接触氧化池中绝大多数微生物附着在填料上，单位体积内水中和填料上的微生物浓度可达到10～20g/L。由于生物接触氧化工艺的微生物浓度高，因此有利于提高容积负荷，从而降低占地面积。④污泥产量低。⑤出水水质好而且稳定。在进水短期发生变化时，出水水质受的阻碍专门小，而且生物膜活性恢复快，适合短期间断运行的需要。⑥运行管理方便工艺流程如下所示：4.3EGSB+SBR6/79nEGSB与UASB特不相似，其区不在于，EGSB采纳高达2.5～6m/h的上升流速，使得反应器中的颗粒污泥处于部分或者完全膨胀化。污泥颗粒之间的距离加大从而使污泥床的体积加大。在高的上升流速以及产气的作用下，废水中的有机物与污泥床更充分的接触。因此能够同意废水在反应器中有更短的停留时刻，从而，EGSB能够用于处理较低浓度的废水。与UASB相比，它比UASB布水更容易均匀，传质效果更好，有机物去除率更高，能适应高浓度有机废水和低浓度有机废水，容积负荷高，COD去除率高。EGSB优点：1、使用范围广，不需要预酸化，流程简单；2、对进水的温度，pH要求不高，进水COD可达~30，000mg/L；3、依靠进水和产气达到自行膨胀，同时会依照负荷的变化自动改变床层的膨胀度，无须另外增加循环泵保证膨胀，因此动力消耗小；4、反应器中床层的膨胀度由下自上逐渐增大，属于变速膨胀床，其抗冲击负荷能力较强，有机物去除率较高（一般为75%~95%以上）；5、三项分离器：三相分离器专利设计，有效地将气固液分离开，保证有效的污泥停留时刻；7/79n6、反应器没有内循环，上升流速慢，负荷高时也不阻碍分离；7、操作维护容易，便于管理。SBR工艺集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由滗水器滗水，间歇出水，故又称为序批式活性污泥法。该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时刻上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节约占地。另外，能够减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀能够获得较高的沉淀效率和较好的水质。随着自动化技术的进展和PLC操纵系统的普及化，SBR工艺的工程应用又进入了一个新的时代。工艺流程如下所示：4.4IC+A/OIC反应器即膨胀颗粒污泥床反应器，是在UASB反应器的基础上进展起来的第三代厌氧生物反应器，它通过出水回流再循环，大大提高了污水的上升流速，反应器中颗粒污泥始终处于膨胀状8/79n态，加强污水与微生物之间的接触和传质，获得较高的去除效率，反应器的高度高达16-25m。从外观上看，IC反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧反应室叠加而成，每个厌氧反应器的顶部各设一个气-固-液三相分离器。如同两个UASB反应器的上下重叠串联。IC的特点：（1）容积负荷率高，水力停留时刻短IC反应器生物量大（可达到60g/L），污泥龄长。特不是由于存在着内、外循环，传质效果好。处理高浓度有机废水，进水容积负荷率可达15～25kgCOD/m3•d。（2）抗冲击负荷强在IC反应器中，当COD负荷增加时，沼气的产生量随之增加，由此内循环的气提增大。处理高浓度废水时，循环流量可达进水流量的10～20倍。废水中高浓度和有害物质得到充分稀释，大大降低有害程度，从而提高了反应器的耐冲击负荷能力；当COD负荷较低时，沼气产量也低，从而形成较低的内循环流。因此，内循环实际为反应器起到了自动平衡COD冲击负荷的作用。（3）幸免了固形物沉积有一些废水中含有大量的悬浮物质，会在UASB等流速较慢的反9/79n应器内容易发生累积，将厌氧污泥逐渐置换，最终使厌氧反应器的运行效果恶化乃至失效。而在IC反应器中，高的液体和气体上升流速，将悬浮物冲击出反应器。（4）基建投资省和占地面积小由于IC反应器的容积负荷率比一般的UASB反应器要高3～4倍以上，则IC反应器的体积为一般UASB反应器的1/4～1/3左右。而且有专门大的高径比，因此，占地面积特不省，特不使用于占地面积紧张的厂矿企业采纳。同时，可降低反应器的基建投资。（5）依靠沼气提升实现自身的内循环，减少能耗厌氧流化床载体的膨胀和流化，是通过出水回流出水泵加压实现。依次必须消耗一部分动力。而IC反应器正常运行时是以自身产生的沼气作为提升的动力，实现混合液内循环，不必开水泵实现强制循环，从而减少能耗。（6）减少药剂投量，降低运行费用内外循环的液体量相当于第一级厌氧出水的回流，对pH起缓冲作用，使反应器内的pH保持稳定。可减少进水的投碱量，从而节约药剂用量，而减少运行费用。（7）出水的稳定性好因为，IC反应器相当有上、下两个UASB反应器串联运行，下面10/79n一个UASB反应器具有专门高的有机负荷率，起“粗”处理作用，上面一个UASB反应器的负荷较低，起“精”处理作用。一般讲，多级处理工艺比单级处理的稳定性好，出水水质稳定。(8)IC能够在较高温度下运行，特不适合于生产废水温度较高的情况，可节约污水蒸汽加热的运行费用。A/O工艺：系Anoxic/Oxic（兼氧/好氧）工艺的简写。是常规二级生化处理基础上进展起来的生物去碳除氮技术，是考虑污水脱氮采纳较多的一种处理工艺。充分利用缺氧生物和好氧生物的特点，使废水得到净化。目前典型A/O工艺是把缺氧工段提早到好氧工段前，利用原水中有机物作为有机碳源，故称为前置反硝化作用，转化为硝化态氮，在缺氧段时，活性污泥中的反硝化细菌利用硝化态氨和废水中的含碳有机物进行反硝化作用，使化合态氨转化为分子态氨，获得去碳脱氮的效果，同时具有生物选择的作用，防止污泥膨胀。因此A/O工艺不但具有稳定的脱氮功能，而且对COD、BOD有较高的去除率，处理深度高，剩余污泥量少。11/79n4.5UASB+氧化塘该工艺特不适合于建在郊区的木薯酒精生产企业，氧化塘的废水停留时刻可达数月，由于这类企业多处于市郊或乡镇，而且每年的生产期为间歇式生产，从而为这种占地面积大，处理时刻长的污水处理方式提供了可能。工艺流程如下所示：四、酒精废水的资源化利用以某木薯酒精厂废水处理工程为例讲明。要紧生产木薯淀粉，年产6万吨，淀粉废水水量为4800m3/d，CODcr30000mg/L，BOD518000mg/L，SS2000mg/L，pH4-5。依照环保部门的有关规定，废水排放应达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准：CODcr≤100mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤70mg/L，pH6－9。12/79n运行费用：人工费用0.05元/吨水；吨水电耗0.65元/吨水，药剂费0.25元/吨水，直接费用1.00元/吨水。效益分析：厌氧段每天接纳COD总量约为129600公斤，则沼气日产量为51840m3。沼气发热量约为5500千卡/m3，相当于1kg燃煤的热值，回收用于厂内生产锅炉燃烧，每天节约标准煤51吨，吨煤按600元计，每天可收益30600元，全年按300天生产时刻计算，可节约标准煤炭15300余吨，每年节约煤款918万元。除去年运行费用约144万元，吨水收益5.3元/吨水。酒精废水特点酒精生产要紧以玉米、木薯、甘薯等为原料。生产过程初馏塔排出的酒精废水含有蛋白质、粗脂肪等可作为饲料的有用成份。酒精废水是一种高浓度的有机废水，具有极高的污染负荷。水中4444ρ(COD)为4x10-5x10mg/L。ρ(BOD5)为3×10-4×10mg/L，44ρ(SS)为1.3×10-4x10mg/L，pH值3.5-4.5。这些污染物质若不操纵，肆意排入水体会消耗水中大量的溶解氧，破坏氧的平衡，导致水质恶化，对环境带来严峻的污染。特点如下：13/79n1、悬浮物含量高，平均悬浮物含量高达40000mg/L；2、温度高，平均水温达70℃，蒸馏釜底排出的废水温度高达100℃；3、浓度高，废水的COD高达2-3万，包括悬浮固体、溶解性COD和胶体，有机物占93%-94%，无机物占6%-7%，有机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产品：如丁醇、乙醇等，此外还有500mg/L的有机酸；4、废水含有约500mg/L左右的有机酸，废水呈酸性，运行初期可考虑加碱或污泥的回流以平衡废水的酸碱度，运行稳定后系统具备足够的缓冲能力，则不需要加碱或回流；5、无机物要紧是来自原料中的灰尘和杂质。酒精废水产生背景酒精是一种用途广泛的化工产品，也是一种清洁燃料。酒精的生产方法有发酵法和合成法。发酵法是以植物为原料，通过微生物发酵，经蒸馏制取酒精。14/79n制取酒精的原料可分为两大类。一类是含糖植物，如甘蔗、甜菜、或制糖厂的副产品糖蜜；另一类是含淀粉的植物，如玉米、薯干。玉米和薯干，在发酵时投加不同种类的微生物，可制取丙酮、丁酮和酒精等溶剂。我国是生产酒精大国，用液态发酵生产的白酒，其原料也是含淀粉的植物如玉米、高粱等，生产工艺类同制取酒精。发酵法制取酒精和溶剂，尽管采纳的原料和生产工艺有所不同，但在制取过程中都产生大量的糟液，糟液中含有高浓度的有机物。糟液专门难直接利用，废弃的糟液对环境造成严峻污染。发酵酒精和白酒工业污染物排放标准1范围本标准规定了发酵酒精和白酒工业水污染物排放浓度限值和单位产品污染物排放量。15/79n本标准适用于现有发酵酒精和白酒工业的污染物排放管理，以及新建发酵酒精和白酒工业建设项目环境阻碍评价、环境爱护设施设计、竣工验收及其投产后的污染操纵与管理。本标准适用范围为发酵酒精和白酒生产企业水污染操纵与管理。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB3097海水水质标准GB3838地表水环境质量标准GB6920水质pH值的测定玻璃电极法GB7478水质铵的测定蒸馏和滴定法GB7488水质五日生化需氧量（BOD5）的测定稀释与接种法16/79nGB11893水质总磷的测定钼酸铵分光光度法GB11901水质悬浮物的测定重量法GB11914水质化学需氧量的测定重铬酸盐法GB13223火电厂大气污染物排放标准GB13271锅炉大气污染物排放标准GB16297大气污染物综合排放标准GB18599一般工业固体废物贮存、处置场污染操纵标准3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1发酵酒精工业指以谷物、薯类或糖蜜等为原料，经发酵、蒸馏而制成食用酒精、工业酒精、变性燃料乙醇的工业。3.2白酒工业指以粮谷、薯类或代用品等为原料，经发酵、蒸馏而制成白酒和用食用酒精勾兑成白酒的工业。17/79n3.3单位产品污染物排放量指在生产过程中，每生产一吨酒精或白酒，直接由生产工艺排出的污染物量，以kg/t计。酒精废水治理的常规流程糟液中含有大量的有机物，并具有良好的可生物降解性能。因此，糟液的常规综合治理流程是以生物处理中的厌氧反应器为核心，以回收糟液中的潜有能源和其他资源。为了保证糟液通过厌氧反应器回收沼气的效果，糟液在进入反应器前应进行预处理。通过厌氧反应器，将糟液中极大部分有机物转化为沼气，糟液的COD值也大幅度下降，但残存的有机物浓度仍不能满足国家规定的排放标准的要求。须同意进一步的处理，若先进行好氧生物处理，随后再进行以混凝过程和氧化吸附等技术后处理，满足排放标准的要求。混凝、过滤、氧化和吸附等处理方法称为深度处理。糟液综合治理的常规流程可归纳为预处理，厌氧生物处理、好氧生物和深度处理等四部分组成。18/79n1预处理2厌氧生物处理3好氧生物处理4深度处理厌氧生物处理糟液的厌氧处理是糟液综合治理的核心工艺，常用的厌氧反应器有UASB、AF和厌氧接触工艺等。糖蜜糟液中硫酸盐含量较高，一般采纳中温厌氧接触工艺。因为在中温状态下，与高温状态时相比，反应器中硫酸盐还原菌与产甲烷菌之间竞争利用乙酸的速度差不多相同。因此，采纳中温厌氧反应器处理含高浓度的糖蜜酒糟时对反应器的甲烷产率阻碍不明显。淀粉糟液的厌氧处理，有采纳一段法的，有的采纳二段法19/79n的。一段法的，一般使用高温UASB或高温厌氧接触工艺；采纳二段法时，一般选用高温UASB串联中温AF工艺，或高温厌氧接触工艺串联中温厌氧接触工艺。厌氧处理可使糟液的COD值下降75%～90%，即由数万mg/L，下降到数千mg/L当环境同意时，可将厌氧反应器的出液灌溉农田，以增加土壤的肥力。但对排放标准比较严格的地区，厌氧反应器的出液需要好氧生物处理等工艺处置。好氧生物处理厌氧反应器的出液与厂内其他有机低温度的废水，如地面冲洗水、设备清洗水等合并，进行好氧生物处理。由于混合废水有机物浓度偏高，又属酿造废水，为防止好氧生物处理装置出现污泥膨胀现象而阻碍正常运转，好氧生物处理装置一般选用生物膜类型的，如生物接触氧化装置、生物转筒等。这些装置可单一选用，也可多级串联选用。好氧生物处理工艺可降解混合废水中COD值的75%～90%。其出水COD值一般在400mg/L～800mg/L。出水带有较高的色度。20/79n在有都市下水道，其下游建设都市污水集中处理厂的地区，好氧生物处理的出水可直接排入都市下水道，假如该厂位于排放标准较为严格的地区，则好氧生物处理装置的出水还需要进行深度处理。深度处理深度处理一般选用混凝沉淀、过滤、活性炭吸附等常规水净化技术。这些技术可单一选用，也可多种串联选用。深度处理的出水已达到无色透明的程度，其COD值在100mg/L～150mg/L，满足国家规定的污水综合排放标准。预处理厌氧反应器的糟液温度可分为三类，高温、中和气常温。高温，其适宜温度在50℃～56℃；中温，其适宜温度在35℃～40℃；常温，则随自然温度而变化。新奇的糟液，其温度在80℃以上，应先通过热交换器回收热能，将糟液降到适宜的温度再进入厌氧反应器。糟液在同意厌氧反应器处理时，通常采纳的操作温度是高21/79n和气中温。厌氧反应器内的pH值是阻碍处理效果的要紧因素之一，一般操纵在Ph7左右。进液的pH值不一定需要调整到反应器内操纵的pH值范围，因为进入反应器后，经反应器内料液的稀释和生物化学反应能够改变进液的pH值。糟液中的有机物要紧是碳水化合物，在制取酒精过程中已被酸化，其中部分有机物是以挥发性有机酸的形式存在，使糟液的pH值偏酸性。但其进入厌氧反应器后，经稀释和生物化学反应等作用，糟液的pH值专门快调整到反应器内操纵的pH值范围。因此，糟液的pH值一般不需要进行预调整。气液一体化完全混合厌氧反映器(CSTR)原理：在一个密闭罐体内完成料液的发酵、沼气产生的过程。消化器内安装有搅拌装置，使发酵原料和微生物处于完全混合状态。投料方式采纳恒温连续投料或半连续投料运行。新进入22/79n的原料由于搅拌作用专门快与发酵器内的全部发酵液菌种混合，使发酵底物浓度始终保持相对较低状态。优点：CSTR工艺能够处理高悬浮固体含量的原料。消化器内物料均匀分布，幸免了分层状态，增加了物料和微生物接触的机会。本公司国家专利技术《内循环浮渣破裂搅拌系统》，使得液面上的有机悬浮物循环到反应器的下部，逐渐完全反应，幸免了反应器液面上的“结盖现象”。利用产生沼气发电余热对反应器外部的保温加热系统进行保温，大大提高了产气率和投资利用率，同时使得反应器一年四季均可正常工作。该工艺占地少、成本低，是目前世界上最先进的厌氧反应器之一。23/79n使用领域：应用于屠宰废水，牛、猪、鸡等养殖场中畜禽粪便的处理和沼气生产、发电工程；都市生活污泥等SS较多的高浓度有机废水处理工程。高温厌氧CSTR反应器处理木薯酒精废水（CSTR）1材料与方法1.1淡水水质木薯酒精废水取自江苏某木薯酒精厂的总排放口，其水质见表1。能够看出，废水中的COD和SS浓发都专门高，滞蟹镳骶，其C：N：P差不多上能够满足厌氧消化对营养物的要求。24/79n1.2试验装置CSTR反应器如图1所示。CSTR反应器的总容积为5L，其中3L用来处理废水，上部的1L用来储存消化气。采纳电动搅拌器进行搅拌，转速操纵在200r/min。采纳水浴加热，并通过自动操纵装置使反应器内温度维持在(55±1)℃。废水由蠕动泵从配水槽抽至CSTR反应器，出水进入沉淀池，经泥水分离后沉淀下来的污泥定期圆滚至CSTR反应器内，回流比为1：1。CSTR反应器产生的气体经出气管进入集气装置。1.3分析项目与方法25/79n将样品在3500r/min的转速下离心10min，上清液经0.45um膜过滤后测定SCOD、VFAs、碱度。TCOD和SCOD采纳重铬酸钾法测定；VFAs采纳气相色谱仪分析；产气量采纳饱和NaCl溶液排水集气法测定；气体组成采纳气相色谱仪分析；碱度采纳酸碱指示剂滴定法测定。2结论①以中温厌氧颗粒浮泥为种泥，在高温(55℃)条件下成功地实现了处理木薯酒精废水的CSTR反应器的启动。采照低负荷3启动，且维持增幅为lkgCOD/(m/d)，可使对TCOD的去除率稳定在90%左右。②进入稳定运行期爝，容积受荷的提高幅度可达32-4kgCOD/(m•d)。通过80d左右的运行，容积负荷达到了314kgCOD/(m•d)，对TCOD去除率达90%，产气量为18L/d，其中甲烷含量量>55%。26/79n③在厌氧消化过程巾部分SS转变为SCOD，这使得以SCOD3计熬甲烷产率较大，可达0.370.50m/kgSCOD。④启动及运行过程中不需对进水的pH值进行调节，也无需露反应器中投热碱性物质，就可实现CSTR反应器的离效稳定运行。EIC处理技术(1)EIC工艺EIC是在第二代厌氧反应器UASB技术基础上进展而来，关于高浓度可生化性好的有机废水处理有独到之处，可广泛用于养殖场废水、屠宰废水、酒业废水、发酵产品废水、食品加工废水、造纸废水及部分高浓度石化污水等有机废水的处理及其他可甲烷化的有机污水的处理。(2)EIC厌氧技术原理EIC厌氧反应器，包括反应器壳体、气液分离器、旋流式布水器、沼气能量转换装置等。两层三相分离器将反应器人为地分为两个反应区，废水在进入厌氧反应器的下部高负荷区时，与颗粒污泥进行充分的混合和传质，将废水中大部分的有机物分解，产生大量沼气。沼气通过下部提升装置时，27/79n由于沼气的提升作用，沼气连同一部分混合液被提升到反应器顶部的气液分离器，沼气被分离出来，分离后的混合液再通过回流管回流到反应器的底部，与进入EIC厌氧反应器的进水混合，形成了厌氧罐自身的内循环。废水通过下部提升装置后，进入上部精处理区(低负荷区)，进一步降解废水中的有机物，混合液通过上部的三相分离器时，进行颗粒污泥、水、沼气的分离，沼气通过沼气管道排出，污泥则回流到厌氧反应器底部保持生物量，而沉淀后的水通过出水堰，一部分回流到EIC进水系统，剩余的水进入后续处理装置。EIC厌氧反应器处理酒精废水有机废水的处理，通常采纳好氧和厌氧生物处理方法。好氧处理动力大，处理成本高，而厌氧处理的动力消耗只是好氧的1/8。因此，尽量扩大厌氧处理的应用范围，先经厌氧处理，以减少好氧处理的负荷，这是有机废水处理技术的进展趋势。酿酒废水的处理工艺，经历了从“二级好氧”到“水解-好氧”再到“厌氧-好氧”三个处理时期，其中以最后一种处理工艺成本最低。厌氧处理方法因COD去除率高、运行费用低，在有机废水处理中已得到广泛应用。厌氧反应器是厌氧处理中的关键设备，28/79n其处理效率决定了处理工程的建设费用，产业化程度决定了应用规模。因此，追求厌氧反应器的高有机负荷，实现反应器的产业化一直是厌氧技术进展的主攻方向。要提高反应器的有机负荷，必须提高反应器中的污泥浓度，并强化其传质过程，第一代的常规厌氧反应器、第二代的UASB反应器均不能同时满足这两个条件，故有机负荷不高。EIC反应器基于其工作原理，实现了“高负荷与污泥流失相分离”，既强化了传质过程，又保持污泥的高浓度，故有机负荷较高。(1)处理效率高。EIC反应器的有机负荷是UASB的5倍，3UASB处理啤酒废水的有机负荷为5～7kg/(m•d)，而厌氧反应器3的有机负荷达到了25kg/(m•d)。(2)反应器造价低。因有机负荷比UASB高5倍，因此，处理同样规模的有机废水，EIC反应器的容积只需UASB的1/5，故EIC反应器的造价比UASB至少低50%以上。(3)处理成本低。厌氧处理的动力消耗是好氧的1/8，运行费用是好氧处理的1/5，而EIC反应器的处理效率却比其他厌氧29/79n反应器高得多，因此，处理成本也更低。(4)应用范围广。其他的厌氧反应器通常只能处理浓度为5000mg/L以上的有机废水，但EIC反应器不仅能够处理高浓度的有机废水，还能够处理浓度较低(COD1000mg/L)和温度较低(温度>20℃)的有机废水，应用更广。(5)占地面积小。只有USAB的1/5。(6)操作简便，耐冲击负荷能力强，运行稳定，且用计算机操作，自动化程度高。(7)可产业化。EIC反应器的关键部件为内循环装置，可工厂化生产，便于迅速、大规模地推广应用这一厌氧处理技术。EGSB(膨胀颗粒污泥床)EGSB（ExpandedGranularSludgeBed），中文名膨胀颗粒污泥床，是第三代厌氧反应器，于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga等人领先开发的。其构造与UASB反应器有相似之处，能够分为进水配水系统、反应区、三相分离30/79n区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有专门大的高径比，一般可达3~5，生产装置反应器的高度可达15~20米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。厌氧膨胀颗粒床反应器(ExpandedGranularSludgeBed，简称EGSB)是在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的研究成果的基础上，开发的第三代超高效厌氧反应器，该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外，还具有以下特征，①高的液体表面上升流速和COD去除负荷；②厌氧污泥颗粒粒径较大，反应器抗冲击负荷能力强；③反应器为塔形结构设计，具有较高的高径比，占地面积小；④可用于SS含量高的和对微生物有毒性的废水处理。31/79n中温EGSB厌氧处理玉米酒精废水粮食发酵生产酒精的过程中会产生大量的废糟液，废糟液的BOD和COD含量都相当高，假如直接排放，会对环境造成专门大污染。同时酒精废糟液中富含有机物和矿物质，具有专门高的营养价值，可将其回收制成DDG饲料。唐山市冀东溶剂有限公司有一条年产3.3万t食用酒精生产线，依照酒精废糟液的上述特性，公司采纳DDG饲料十厌氧消化工艺来治理废糟液，即先将废糟液进行固液分离，得到DDG湿饲料，再将滤液即废水采纳新型的中温厌氧颗粒污泥膨胀床工艺处理联产沼气，然后将所产沼气用来烘干DDG饲料。通过处理的酒精废水，生物降解率达到96%以上，COD小于l000mg/L，BOD小于600mg/L，达到GB8978-199632/79n《污水综合排放标准》污水三级排放标准，排放人都市污水管网。该工艺同时产生大量的清洁能源沼气可用于烘干饲料。如此即解决了酒精废水、废气环境污染的问题，又做到了节能和废弃物资源化的再生利用。按年产3.3万t酒精计，公司每年可处理33万t酒精废水，烘干23000tDDG饲料，节煤6000t，多创利润285.30万元。经权威部门查新，目前国内尚未见与该工艺综合技术特点相同且规模相当的酒精废水处理及资源化利用的文献报道。1酒精废水处理的工艺流程唐山市冀东溶剂有限公司原废水处理采纳的是中温UASB工艺，长期运行也没能形成颗粒污泥，因此对酒精废水的处理一3直不理想。为此，在2004年，公司重新建筑了2座2400m的钢制EGSB厌氧反应器，并采纳中温厌氧发酵工艺处理酒精生产中产生的废水。中温厌氧发酵工艺的优点是能耗低，厌氧发酵所产生的沼气还可代替原煤烘干DDG饲料，不仅节约了能源，降低了成本，而且根治了因燃煤造成的大气污染，提高了饲料的品质。2套厌氧系统均正常启动，短期内形成了大量的颗粒污泥，处理33/79n能力也都达到了设计水平，且运行稳定。酒精废水处理率达100%，产生了显著的经济和社会效益。具体工艺流程如图1所示。2酒精废水处理的各个工艺单元2.1板框压滤生产DDG饲料将酒精生产中产生的废糟液通过板框压滤进行固液分离，得到DDG蛋白饲料，同时还减少了下游处理的生物负荷及处理水量。经本单元处理后，废糟液的生物负荷能够削减40%以上。经板框压滤后酒糟滤饼水分在66%-67%，因而烘干成ltDDG饲料需要3t滤饼，也确实是讲生产hDDG饲料需要烘掉近Zt水分。经计算处理水量可减少15%。34/79n2.2中温厌氧发酵联产沼气新建成的反应器采纳厌氧颗粒污泥膨胀床工艺(EGSB)，该工艺是布水系统从反应器底部均匀进水，使污水与厌氧反应器中的污泥充分接触、混合，污水中有机物在厌氧菌群作用下被分解，产生沼气。经厌氧反应后的水在厌氧反应器上部三相分离器的作用下，分离沼气、沉降污泥、澄清出水。厌氧颗粒污泥膨胀床工艺成功的关键是形成大量颗粒污泥，而不是絮状悬浮泥。如不能形成大量优质的颗粒污泥，反应器就会维持在较低的负荷水平，达不到理想的处理能力。2.3沼气代煤烘干DDG饲料提取酒精废糟液中DDG蛋白饲料采纳的是板框压滤+热风炉烘干工艺。原来在没有厌氧发酵生产沼气前全部使用燃煤，而煤的燃烧会对大气造成污染，且在烘干饲料的过程中，会有一部分烟尘、炉灰等有害物进人到饲料中，严峻阻碍饲料的质量。用沼气烘干饲料就幸免了如此的问题。厌氧发酵的成功运行，必定35/79n会产生大量的清洁能源沼气，目前2套厌氧设备可日产沼气1800om3，折标煤18t。而且从生产实践中得出，酒精糟液提取饲料后的废水经厌氧发酵后产生的沼气足以用来烘干饲料。公司从2005年4月起就完全用沼气代替了原煤，每年可节煤约6000t，多创利润285.3万元。3中温厌氧工艺的优缺点3.1中温厌氧发酵工艺的优点高温厌氧发酵工艺为了保证58~60℃的高温条件，需要消耗大量的能源，尤其是在严寒的冬季，高温厌氧发酵工艺的耗能更大。中温厌氧发酵工艺只需操纵温度在36-38℃，与高温厌氧发酵工艺相比极大地节约了能源。4效益分析中温厌氧发酵的能耗远低于高温厌氧发酵，且用厌氧发酵产生的沼气代替燃煤烘干饲料，可节约大量的煤炭，从而降低成36/79n本。(l)沼气代替燃煤烘干饲料，可节约能源费用302.50万元。(2)沼气代替燃煤烘干饲料，可使饲料质量提高，售价每吨提高10元，按饲料年产量23000t计算，产品销售收人提高23万元。(3)采纳中温厌氧发酵工艺，成本增加40.20万元。(4)可能每年节约成本费用：302.5+23-40.2=285.30万元。综上所述，采纳中温厌氧发酵工艺真正做到了酒精废水的资源化开发再利用，起到了节能、环保、创效三赢的目的，具有显著的经济、社会和环保效益，且投资小回收期短，有用性强，符合我国可持续进展的政策，具有专门好的推广价值。5结论(1)中温厌氧发酵工艺比高温厌氧发酵工艺极大地降低了能耗，年可处理废水33万t，烘干DDG饲料23000t，处理后的废水达到GB8978-1996《污水综合排放标准》三级排放标准。37/79n(2)用中温厌氧发酵产生的沼气烘干酒糟饲料，根治了燃煤对大气的污染，提高了饲料品质，每年可节煤6000t，多创利润285.30万元。UASB升流式厌氧污泥床升流式厌氧污泥床UASB(Up-flowAnaerobicSludgeBed，注：以下简称UASB）工艺具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。关于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术差不多成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。38/79nUASB工作原理UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液通过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积存大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。UASB工艺的优缺点39/79nUASB的要紧优点是：1、UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20－40gVSS/1；2、有机负荷高，水力停留时刻短，采纳中温发酵时，容积3负荷一般为10kgCOD/m.d左右；3、无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；4、污泥床不填载体，节约造价及幸免因填料发生堵赛问题；5、UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常能够不设污泥回流设备。要紧缺点是：1、进水中悬浮物需要适当操纵，不宜过高，一般操纵在100mg/l以下；2、污泥床内有短流现象，阻碍处理能力；3、对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。40/79n厌氧-气浮-UASB-SBR工艺处理酒精废水UASB-CASS工艺处理酒精废水UASB-接触氧化工艺在酒精废水处理中的应用厌氧-气浮-UASB-SBR工艺处理酒精废水文中以中国南方某酒精企业为例。该企业系用薯干为要紧原料、发酵法生产酒精，酒精的产量约为5×104t/a。1废水水质和水量该企业废水要紧来自于粗馏塔酒糟废水、精馏塔余馏水等废水，废水水质和水量如表1所示。设计出水水质须达到当地都市污水处理厂接管标准。41/79n2工艺流程的选择酒糟废液排放量大，污染物和悬浮物浓度高，国内薯干酒糟一般采纳厌氧、好氧的工艺处理。糟液中含有淀粉、多羟基糖和多元醇类，易于生物降解，可生化性好，适合用生化方法进行处理。该企业结合国内外酒精废水的处理技术，确定采纳厌氧-气浮-SBR组合工艺。项目在厌氧后续工段增加气浮工段，保证了后续SBR好氧处理的效率，也保证了废水经处理后具有良好的出水水质，并能够回用于生产过程中。同时，该工程在设计过程中充分考虑了各工段的处理效率，延长了废水在各个工段的停留时刻，保证了废水的处理效果。工艺流程如图1。42/79n3要紧构筑物及设备工程中要紧设备及构筑物见表2。4处理效果和工艺分析酒糟废水经隔栅去除大的颗粒物后，全部进入厌氧发酵罐进行全糟发酵，废水经厌氧发酵罐后去除掉大部分污染物，COD和SS分不由50000mg/L左右和35000mg/L降低至15000mg/L和43/79n15000mg/L，同时能够产生较多的沼气，具有较好的经济效益。废水经发酵罐后，经固液分离和气浮能够去除约60%的COD和93%的SS，可使COD和SS的浓度降到6000mg/L和1000mg/L左右。废水经气浮后仍有较高的浓度，需进一步处理，废水经UASB后COD和SS的去除效率能够达到67%和40%。再经SBR处理后废水水质COD和SS能够达到200mg/L和70mg/L。能够达到当地污水处理厂的接管标准，并部分回用至生产中。酒精废水COD和SS总的去除效率分不达到99.6%和99.8%以上。5要紧技术经济指标⑴废水处理站总投资约4600万元。具体运行费用如下。电费：5500元/d；药剂：5000元/d；人工费用：1000元/d；污水处理厂的接管费用：1920元/d；设备维修及其它费用：1000元/d；设备折旧费：9580元/d；则总运行费用24000元/d(包括折旧费)。经计算得出废水处理费用约为11元/t。⑵废水处理站运行后取得的经济效益。废水处理站产生的44/79n沼气为50万m3/d，折合煤50t/d，能够节约原煤50t/d，按原煤现价580元/t计，则经济效益为29000元/d。通过该废水处理工程，污水处理站盈利为29000-24000=5000元/d，年增效益约为150万元。⑶废水处理站运行后取得的环境效益。污水处理设施运行后，可处理酒精生产废水66万t/a，削减COD约为35万t/a，其环境效益十分显著。6经验和教训⑴建设项目采纳全糟发酵，能够回收大量的沼气送锅炉房代替煤作为燃料，产生了良好的经济效益。⑵厌氧发酵池设计时，需有足够长的水力停留时刻，保证具有较好的COD和SS去除效率和较高的沼气产生率。保证经后续废水处理能够达到设计的出水水质。⑶由于原水的污染物浓度过高，废水经上述处理后不能直45/79n接排放至地表水体中，需要在SBR池后增加物化或生化等深度处理工段进一步处理，使得废水能够达到相应的标准。对待酒精生产中产生的高浓度有机废水，采纳所介绍的处理工艺，具有运行稳定和处理效率高等优点，为企业带来了良好的经济效益和社会效益。因此，其设计和运行是成功的。UASB-CASS工艺处理酒精废水某酒精厂以玉米为原料生产酒精和生物蛋白饲料，年产酒精15000t，生物蛋白饲料10000t。其生产工艺为：玉米原料→粉碎(过筛)→配料→预煮→高压蒸煮→糖化→发酵→粗馏→精馏→酒精成品。粗馏下的醪液经板框压滤后产生的固形物经烘干、配兑、制成生物蛋白饲料。所排废水要紧是粗馏塔的废醪液以及其他车间的冷却水、洗涤水和冲洗水等一些较低浓度的废水。工程采取了多项节水措施，如：(1)冷却水自低温至高温多次循环套用，最后用于拌料；(2)锅炉排水用作水膜除尘器的补充水；(3)醪液经固液分离后液体回用于拌料；(4)减少设备冲洗水等。3项目废水排放量约为418m/d。酒精废醪液以有机物为主，废水CODCr浓度高，本工程采纳UASB-CASS处理系统对酒精废水进行处理，保证了废水出水水质能够稳定达标。46/79n1废水水质3工程废水水质情况见表1。废水排放量为418m/d，设计水3量为500m/d，处理后出水水质要求达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中的二级排放标准(表1)。表1废水水质(mg/l)pHCODBODSS废水水3.21200106003810质9排放标6-15030150准92处理工艺2.1工艺流程(图1)粗馏塔的废醪液经提取生物饲料后，其工艺废水首先进入调节沉淀池除去部分颗粒物，经调节水量、pH值，均化水质，然后进入UASB反应器，在此降解了大部分难降解有机物，提高废水的可生化性，出水再与工程所产生的无污染物水混合后进入47/79nCASS池，以去除可生物降解的污染物后达标排放。2.2工艺讲明本废水处理系统采纳厌氧处理制取沼气，好氧处理达标排放的技术路线。(1)调节沉淀池：首先采纳将废水中较大的颗粒物去除，调节pH值，作为预处理工序，为后续生化处理工序制造条件，同时削减部分有机污染物。(2)厌氧处理采纳两级UASB反应器，UASB反应器主体为无填料的容器，废水由反应器底部进入，其中含有大量厌氧污泥。由于废水以一定的流速自下向上流淌以及厌氧过程产生大量沼气的搅拌作用，废水与污泥充分混合，有机质被吸附分解。又由于反应器中能够形成沉淀性能特不行的颗粒污泥，能够同意较大的上升流速和专门高的容积负荷，两级UASB处理对CODCr的去除率能够高达95%，BOD5去除率高达96%，是CODCr、BOD5的要紧去除场所。48/79n(3)好氧处理采纳CASS反应池。由于厌氧处理出水可生化性专门差，必须对好氧工艺加以强化，方可实现达标，依照我院对可生化性较差的废水进行好氧处理多年的应用与研究经验，采纳CASS工艺是一种合适的选择。CASS工艺的曝气与非曝气时期不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。其流程由进水、反应、沉淀、闲置等差不多过程组成，实行连续进水、静态沉淀和间歇排水，对污染物质降解经历着“好氧-缺氧-厌氧”交替运行的过程，加之采纳延时曝气与生物选择，有效地促进了难降解有机物的好氧生化。CASS工艺的优点：运行费用省，自动化操纵程度高，管理方便；氧的汲取率高；运行灵活，可依照实际情况改变运行方式。2.3要紧构筑物及工艺参数本废水处理工程要紧构筑物为调节沉淀池、UASB反应器、CASS池、污泥浓缩池等。其设计参数见表2。49/79n3运行效果(表3)4经济技术分析3该酒精厂污水处理站设计处理水量500m/d，工程总造价280万元，劳动定员6人。废水处理装置的运行费用约为2.52元/t，每吨水产生的沼气利用收益10元左右，因此该工程不仅解决了废水的污染问题，还带来了可观的经济效益。从经济上、技术上分析，该工程采纳UASB-CASS处理系统工艺技术可靠、经济合理，能保证废水稳定达标排放。5结论及经验50/79n(1)采纳UASB-CASS工艺处理酒精废水具有工艺简单，运行可靠，节约投资，日常维护简单等特点，工程运行实践表明，该工艺运行稳定，各项污染物指标能够达到GB8978-1996《污水综合排放标准》二级标准的要求。(2)UASB反应器的启动是整个工程能够顺利运行的关键，启动过程分成两个要紧时期进行：首先采纳低浓度进水且保持进水浓度不变，逐渐增加进水量以提高有机负荷直至达到设计进水量；然后保持进水量不变，逐渐增加废水浓度以提高有机负荷直至达到设计进水浓度。当UASB反应器达到了设计的水质水量，反应器中形成颗粒污泥则进入稳定运行期。(3)醪液废水经厌氧处理可产生大量的沼气，每吨醪液厌氧3发酵约可获得沼气22m。产生的沼气用于饲料热风炉烘干，剩余3沼气通入锅炉内燃烧。每利用1m沼气相当于产生0.5元的收益，具有良好的经济效益。UASB-接触氧化工艺在酒精废水处理中的应用51/79n1前言兖州兴达酒厂以薯干为原料发酵生产酒精，酒精产量35000t/a，其中每生产1t酒精约产生15m高浓度酒槽废水，废水3量180m/d左右。酒糟液中含有4%~5%的固形物，要紧是植物组织中的纤维素、半纤维素、多聚糖类、蛋白质及酵母细胞等。由于酒糟中的固形物属非惰性材料，菌体难以长期附着并形成优势，颗粒污泥不易形成，需将酒糟废液沉降，经板框压滤机过滤后再进行生化处理。本研究采纳上流式厌氧污泥床(UASB)和生物接触氧化法，保证了处理指标的达标排放。污染物去除率均在99%以上，设备运行稳定，处理效果显著。通过1a多的生产运行，出水各项指标均达到设计要求。2工艺流程及设计参数研究所采纳的废水水质见表1，处理工艺流程见附图。52/79n依照环保要求，废水处理后应达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)二级标准，即CODCr≤300mg/L，BOD5≤100mg/L，SS≤150mg/L。酒糟生产废水从生产车间排出后，由板框压滤机压滤进行酒糟提取，可去除80%以上的悬浮物(即酒糟，晒干作为饲料出售给养殖厂)。滤液经多级格栅网过滤后去除大颗粒的悬浮物，再进入调节池内，均衡水量水质。酒精废水的CODCr虽高，但废水的可生化性好，BOD5/CODCr约为0.6。废水温度操纵在35~37℃，经脉冲器均匀进入UASB反应器底部，保证厌氧污泥床污泥呈悬浮状态。经生物厌氧污泥床的生化反应，分解废水中的大部分有机物。有机物被分解成CH4、CO2和H2S等气体外排，并经脱硫后回收利用。分解后的低分子量有机物随上清液进入曝气调节池，其要紧功能是去除厌氧出水中的有害气体，增加废水中的溶解氧，为好氧处理制造有利条件，然后经灌装车间洗瓶水及地面53/79n冲洗水稀释后进入生物接触氧化池再次生化处理。在生物接触氧化池内被活性好氧微生物分解，使水中的有机物降至最低。生物接触氧化池出水进入气浮池进行固液分离，出水达标排放。气浮池部分污泥自流入曝气调节池。UASB反应器和生物接触氧化池的剩余污泥进入污泥储存池进行进一步消化，消化后污泥外运作3肥料。UASB反应器温度操纵在35℃左右，每池有效容积120m，3共2池。生物接触氧化池为2座，每座有效容积80m，空气由SSR罗茨鼓风机供给，曝气采纳可变孔曝气软管，内置悬浮填料，填料层高3.5m，设计气水比30∶1。气浮池采纳加压溶气气浮，水力停留时刻20min，回流比30%。3运行效果经连续3d监测，本处理工艺出水各污染物去除率均能达到设计要求，监测结果见表4。54/79n4结果与讨论(1)针对薯干酒精废水较难处理的特点，采纳UASB反应器+生物接触氧化池+气浮工艺，经治理工程实践证明不仅是可行的，同时也为酒糟废水治理找到了一条新途径。(2)UASB反应器设备简单，运行方便，不需填料，建设成本低，污泥量少，易于管理，同时，CODCr容积负荷高，可达到315kg/m•d左右，水力停留时刻短，池容小，颗粒污泥浓度高，处理效果好。(3)调试运行过程中，UASB反应器必须具有足够的厌氧颗粒污泥，才能达到预期效果。随着颗粒污泥的逐渐成熟，污泥床55/79n厚度的增加，抗冲击负荷增强，进水pH4.5左右，系统仍稳定运行。(4)生物接触氧化池运行稳定，不产生污泥膨胀，但在调试期间和运行初期，由于生物膜量不足，需进行污泥回流，才能保证出水水质稳定。(5)本工程从启动运行至今已1a多，设施运行良好，UASB反应器污泥床增厚，生化池挂膜成熟，不需污泥回流。郑州市某酒精厂废水处理工程(UASB)1废水来源及水质水量郑州市某酒精厂以玉米为原料生产酒精，年产酒精1万吨，酒精生产采纳湿法生产代替传统的全粒法，立即玉米浸泡分离了胚芽后，用淀粉浆生产酒精。分离胚芽后生产酒精，一方面减少了废水中脂肪、蛋白质的含量，降低了水污染程度和废水处理难度，另一方面分离出的胚芽可生产玉米油，制造可观的经济效益。3该酒精厂每天产生酒精废水400m，废水要紧来源于浸泡废水、56/79n发酵蒸馏后的酒精糟液及车间设备冲洗水，废水的水质状况及排放标准见表1。2废水处理工艺工艺流程酒精废水是富含营养成分的酸性高浓度有机废水，处理难度较大。因此，废水处理应从清洁生产，资源综合利用的角度动身，降低废水的处理难度。除了从酒精生产工艺中挖掘潜力，由湿法生产代替传统的全粒法，减少废水中脂肪、蛋白质的含量，降低废水处理难度外，还要在废水处理工艺上选择能回收利用废水中的有用成分、处理效果好、运行稳定的处理工艺。依照工程经验和小试、中试结果，确定了如图1所示的酒精废水处理工艺。57/79n运行效果该废水处理系统通过三个多月的调试进入正常运行，正常运行后连续sd的监测结果见表2。从表2可知该系统运行可靠，3处理效果较好，出水水质稳定达标，同时有200m/d处理后废水又回用于车间生产用水、厂区绿化和杂用水。3废水综合利用效益分析3.1玉米油生产效益分析58/79n传统玉米酒精生产大多采纳全粒法生产才确实是直接由玉米粒投料经粉碎蒸煮糖化发酵制酒精，未将玉米中的脂肪、蛋白质分离出来充分利用，全部成为酒精废液，不仅造成资源白费，还加大了水体污染和废水处理难度冈。本工程从清洁生产，资源综合利用的角度动身，采纳湿法生产，将玉米浸泡分离胚芽后用淀粉浆生产酒精，分离出的胚芽能够生产玉米油，同时降低了废水的处理难度。玉米油含有较多的亚油酸和维生素E，有良好的煎炸性和抗氧化性，是一种易被人体汲取，营养丰富的植物油脂，同时玉米油具有降低胆固醇、预防心血管病、延缓衰老等功能，在市场上受到了广泛的关注。由于我国玉米油的产量专门少，玉米油的销路专门好，精制玉米色拉油已成为最高档的食用油之一，其价格也高于其他油脂。玉米油按目前的市场价8800元/吨，每年生产酒精1万吨，消耗玉米3万吨，生产成品玉米油380吨，产值将达到334.4万元/a，另外还能够出售玉米油生产过程中产生的油饼，经济效益特不可观。3.2饲料生产效益分析酒精废水含有大量的营养物质，其营养价值大致与大豆相59/79n当，具有较高的回收利用价值，除了能够生产酱油、食醋、食用菌外，要紧用来生产蛋白饲料间。酒精废水经固液分离、脱水烘干后生产高蛋白饲料。年产量1万吨酒精的企业，每年可生产高蛋白饲料6000吨，高蛋白饲料市场售价按每吨900元，成本(原料、辅料、菌种、人工、电费、折旧)按每吨400元计算，则每吨饲料可获得利润500元，每年可获得利润300万元。同时通过固液分离回收饲料后，降低了废水中70%的COD和80%的SS。3.3沼气利用效益分析酒精废水属高浓度有机废水，采纳UASB反应器对其进行厌氧消化处理，不仅大幅度降低了废水的COD，而且产生大量可供回收利用的沼气。沼气是一种良好的清洁燃料阁。UASB反应器333的产气率一般在0.5m/kgCOD，可产生沼气2800m/d，通常1000m沼气燃烧的热值相当于1吨煤的热值，每吨煤价按260元计算，则通过沼气回收可产生经济效益为728元/d。3.4回用水效益分析60/79n该酒精厂废水处理后有200耐/d回用于车间生产用水，厂区绿化和杂用水。郑州市目前的工业用水价为10.2元/m3，每m，回用水按自来水价的50%计算，则每天节约成本1020元。4结语针对酒精废水营养物质丰富，有机负荷高，处理难度大的特点，郑州市某酒精厂采取了资源综合回收利用相结合的酒精废水处理工艺。即对酒精废水进行处理的同时回收利用其中的有用组分，既节约了资源，制造了可观的经济效益，又降低了废水处理难度，保证出水达标排放。从工程运行情况能够看出，该工艺设计合理，运行稳定可靠，去除效率高，出水水质好，经济效益显著，具有良好的应用前景和推广价值。岑溪市酒精厂废水处理改造工程1岑溪市酒精废水的差不多状况岑溪市酒精厂是岑溪唯一一家生产酒精的企业，由于酒精生产是产生大量废水的重污染源企业，加上往常治污工艺技术落后，特不是治污资金及运行成本企业难以承担，因此，酒精生产61/79n废水排放一直无法回收，即采取山塘存贮废水沉淀后直排人义昌江河。直排对环境特不是江河水质造成严峻污染，危及岑溪市民的饮水安全。对酒精废水的回收及利用技术改造是该厂当务之急，企业要生存必需要对污染源进行治理，况且该企业又是以岑溪本地可种植再生木薯为原料的农产品加工企业，只有环境得到保证，企业生产才能正常运行，岑溪农民种植的木薯销路才有保障。2酒精废水回收技术现状2.1工艺流程酒精废水回收工艺流程见图l。由图l可知，原酒精生产工艺不变，只是把初馏塔排出的酒精废水用离心机进行水分离。滤渣(含水率70%、通过压滤、干燥、粉碎、筛分即可加工成千饲料：滤液通过滤、自由沉淀、调配后作粉碎工序拌料用水，循环使用。62/79n2.2节约用水量及回收热能一个用木薯为原料。日产20t的酒精厂，年产酒精6000t，需投入木薯原料17100t，粉碎工序拌料用水量为59850t。酒精废水分离脱水设备选用新一代的高效节能型卧螺离心机和全自动压滤机，1t酒精废水通过二级分离脱水设备的处理，产生分离水约0.6t。按上述产量计算共产生分离水43200t。滤水全部回用于拌料生产，还需补充新奇用水大约16650t，按每吨新奇水0.4元计，则节约水费1728万元。3酒精厂技术改造的意义63/79n岑溪市酒精厂生产废水技术处理工程建成后，完全排除了因酒精废水排放而引起的环境污染纠纷，尽管每吨酒精增加生产成本20元左右，但通过抓管理。降能耗。提收率来消化。每年至少减少COD等有机物排放200-300t。幸免江河水质因酒精废水排放而造成的环境污染，既爱护了生态环境，又实现了经济、社会、环境效益的统一。某酒厂酒精废水处理工程（UASB）某酒厂要紧以地瓜、玉米为原料生产酒精和淀粉，高浓度有机废水来源于：酒精车间排放的醒液，部分通过滤回收饲料后，33日排放酒精废水400m；粮食酒车间排放的池底水((40m/d)和通3过预处理后的淀粉废水((600-900m/d)。其废水水质为：pH=6，BOD5=12.1g/l，COD=24.9g/l，SS=10g/l。1废水处理工艺该厂废水处理分两个部分：高浓度有机废水的厌氧处理和低浓度废水的好氧、物化处理，其工艺流程如图1所示。厌氧采3纳UASB工艺，UASB系统每日处理水量为1040-1340m，COD20t，64/79nSS8t，厌氧工段要求COD去除率达到85%以上，以便与后续的好氧处理相衔接，使出水达到排放标准。2生产运行情况从开始酒精废水厌氧处理的调试，至全部酒精废水进人3USAB，有机负荷达8kg/COD(m/d)止，COD去除率稳定在90%以上，出水COD为3800mg/L，SS为2500mg/L。各项指标均能达标，顺利通过省环保局组织的工程验收。其厌氧处理调试分为3个时期：污泥驯化培养期、负荷提高期、满负荷运转期。①污泥驯化培养期65/79n接种污泥来源与驯化：启动部分厌氧池，分几次投人高温厌氧活性污泥，启动时测得混合液污泥浓度为17g/L。当厌氧池3升温到40℃，以0.1-0.3kgCOD/(m•d)的容积负荷投加废醒液，3当温度升高到5290，负荷达2.0kgCOD/(m/d)时即进入正常提高负荷时期。驯化期内间歇进水，依照浓度和水量操纵负荷。要求操纵反应器出水VFA<200mg/L，pH在7.2以上、COD去除率在80%以上且产气量正常，方可进一步提高负荷。②负荷提高期3负荷提高期以负荷从2.0kgCOD(m/d)起至全部废水进人厌3氧池，负荷提高到7-12kgCOD/(m/d)止。③满负荷运转期全厂的废水均进入污水处理站处理，可提高负荷和产气量，且COD去除率不变(90%以上)。随着水质的波动，有机负荷总稳3定在8kgCOD/(m/d)以上，当池底部出现颗粒污泥，随后污泥颗粒化的速度越来越快，颗粒污泥的大量积存，极大地改善了污泥66/79n的沉淀性和稳定性，出水悬浮物浓度进一步降低。3要紧操纵措施通过生产调试研究表明，要紧应严格操纵以下三个条件，就可获得较好的处理效果。①pH值及VFA的操纵pH值的高低变化是确定反应器进料量的一个要紧参数。启动期间，厌氧出水pH值操纵在7.0-7.2以上，同时将出水的VFA操纵在200mg/L以下。酒精车间废醒液pH值一般为4.0，新奇的醒液与调节池中回流的厌氧出水消化液混合后，pH值一般在7.0以上，符合进水要求。调试过程表明，在厌氧发酵过程中，操纵好进水量和回流水量，能够省去加碱的费用。在稳定运行时，可减少或停止回流。②温度连续性的操纵67/79n反应器温度应保持一定的稳定性，防止温度变化超过±12℃/d。以利于反应池高效稳定，提高纤维素的去除率。③投配负荷的操纵调试期间通过逐步提高原液的进料量，从而达到逐步提高有机负荷的目的。4处理效果该厂处理酒精废水取得如下稳定运行的工艺参数：有机负3荷7-12kgCOD/(m/d)，COD去除率85-96%进水SS>10g/l，出水SS2.5g/L，平均去除率89%；进、出水BOD平均为23.585g/L，33825mg/L；平均产气量2.3m/(m•d)。酒精废水处理工程的设计与运行某酒精厂以玉米为原料生产酒精，其生产工艺为：玉米原料、粉碎(过筛)、配料、预煮、高压蒸煮、糖化、发酵、粗馏、精馏、酒精成品。所排废水要紧是粗馏塔的废醒液，以及其他车间的冷却水、洗涤水和冲洗水等一些较低浓度的废水，该厂将大部分的68/79n低浓度的废水回收循环使用，故污水处理工程的对象要紧是粗馏塔排出的废液。酒精废水以有机物为主，采纳生物技术对本废水处理是经济有效的方法，现将该废水处理工程有关的设计和运行情况介绍如下：1废水水质水33废水排放量为750m/d，设计水量为1200m/d，要紧是为了扩产备用。处理后出水水质要求达到国家《污水综合排放标准》GB8978-1996酒精工业二级排放标准，设计进水水质和排放标准见表1。2废水处理工艺2.1处理工艺69/79n本厂酒精废醛属于高浓度有机废水，可生化性较好。依照水质特点和工程经验，废水处理采纳的工艺流程见图1。2.2处理技术讲明本废水处理系统采纳固液分离提取饲料，厌氧处理制取沼气，好氧处理达标排放的技术路线。厌氧处理前的固液分离采纳XM80/800-u型板框压滤机，所得滤渣含水率为75%左右，经烘干成为DDG蛋白饲料。滤液中由于大部分悬浮物(90%以上)被去除，使COD的质量浓度降至25000mg/L，BOD的浓度降至6000mg/L，3SS的质量浓度降至2500mg/L。出水30%(约300m)回用酒精车间拌料。厌氧处理采纳新型高效的厌氧复合床反应器(UBF)，进水用该厂部分低浓度废水调节。设计温度为35-38℃；设计流量70/79n31200m/d；进水COD的质量浓度为18000-20000mg/L；去除率385%-90%；反应器单体直径8m，总高度12m，有效容积500m；污泥悬浮层高度为2m；填料层2m；填料层和三相分离器的间隔高度设计为1m；三相分离器和排水高度设计为4m；UBF中安装YDT弹性立体填料。UBF反应器的启动是整个工程能够顺利运行的关键。首先确实是接种污泥的性质，本工程中不管是采纳性质相似的厌氧污泥依旧好氧污泥(来自二沉池)，均能将UBF成功启动且形成颗粒污泥。然而，用好氧污泥，所需时刻长，形成的颗粒污泥小。接3种污泥浓度不低于10kg[VLSS]/m。本工程UBF反应器启动过程分成2个要紧时期进行：①采纳低浓度进水且保持进水浓度不变，逐渐增加进水量以提高有机负荷直至达到设计进水量；②保持进水量不变，逐渐增加废水浓度以提高有机负荷直至达到设计进水浓度。当UBF反应器达到了设计的水质水量，反应器中形成颗粒污泥则进人稳定运行期。好氧处理采纳周期循环活性污泥法(CASS)技术。原设计CASS的运行周期是4h，其中曝气2h，沉淀1h，排水1h。调试71/79n过程中发觉厌氧出水浓度比设计浓度低，通过调整，运行采纳限量曝气方式，进水4h，然后曝气2h，沉淀1h，排水1h。出水达到国家《污水综合排放标准》GB8978-1996酒精工业二级排放标准。3设计参数和要紧构筑物本废水处理工程要紧构筑物尺寸及设计参数见表2。4工程运行效果本工程2002年10月的监测验收期间，新乡市环境爱护监测站进行了每天4次连续3d的监测，监测结果见表3。72/79n5工程运行经济分析3本废水处理工程处理水量为750m/d，工程总投资为550万元，工程运行费用每年为434.3万元，单位处理成本为19.3元3//m。但饲料车间每年生产饲料9720t，每吨按最低价800元计3算，每年带来777.6万元的经济效益，厌氧每年产生150x104m3沼气，按0.5元//m，可折合75万元。总的计算，每年可得到3418.3万元的利润，相当于每1m废水带来18.6元的利润。因此该工程不仅解决了废醒的污染问题，还带来了可观的经济效益。河南某酒精厂酒精废水处理工程实例（IC反应器）酒精废水是一种高浓度有机废水，其COD的质量浓度高达80-100g/L，即使经固液分离后仍达20-30g/L，是我国排放有机污染物浓度最高、造成水环境污染严峻的第二大轻工废水川。目前酒精废水处理常用的方法有：浓缩燃烧法、培养饲料酵母法、浓缩蒸发制饲料蛋白(DDGS)工艺和固液分离制饲料蛋白(DDG)-73/79n沼气工艺。其中DDG-沼气工艺处理以玉米为原料的酒精生产废水应用最广，而常用的厌氧工艺为UASB反应器，该反应器存在占地面积较大、处理效率较低、投资费用高等缺点。在本工程应用中，采纳新型高效内循环厌氧生物反应器(IC反应器)处理酒精工业废水，通过近1年多的实际运行证明，IC反应器启动速度较快，运行稳定性强，IC反应器出水再经周期循环式活性污泥系统(CASS)处理，水质可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准。1废水来源及水质河南某酒精厂以玉米为原料生产酒精，生产能力为2万t/a，生产过程中排放的废水要紧来源于酒精蒸馏后剩余的糟液，生产每吨酒精排放糟液约12t，每天排放量为700t，其要紧成分是未充分发酵的粮食颗粒、残糖、发酵微生物的悬浮物和胶状液体。废水水质水量见表1。74/79n2工艺技术讲明2.1工艺流程废水处理工艺流程如图1所示。该工艺的特点是：①固液分离。酒精糟液采纳板框压滤机进行固液分离，该工艺耗电少，磨损少，运行费用低；分离后的滤饼含水率低(约75/79n为60%)，为烘干节能奠定了基础。固液分离后的糟渣采纳转筒干燥炉烘干制成饲料，燃料采纳厌氧工艺产生的沼气。②厌氧工艺。IC反应器由上下2个厌氧反应室叠加而成，这种结构既强化了处理效果，又能有效地防止污泥流失，增强反应器对悬浮物的适应性，特不适合酒精糟液悬浮物高的特点。反应器中专门大的内循环流量能够对pH值起到较好的缓冲作用。另外，反应器高径比大，占地面积小，特不适合该厂土地紧张的状况。③好氧工艺。CASS是SBR工艺及间歇式循环延时曝气活性污泥工艺(ICEAS)的一种更新变形。该工艺集生物反应和沉淀于一体，结构简单，投资省，运行管理方便。在CASS中不易产生污泥膨胀，泥水分离效果好，而且耐冲击负荷，处理效率高，出水水质好。经工程实践证明，CASS技术尤其适用于处理难度较大的工业废水。2.2要紧处理构筑物及设计参数76/79n整个工程分为饲料车间和废水处理系统两部分。其中饲料车间要紧由板框压滤设备、离心设备、热风烘干设备和燃烧炉组成，工程投资约62.0万元；废水处理系统部分投资106.8万元，要紧处理构筑物及设计参数见表2。3处理效果4工程效益77/79n4.1环境效益本工程建成后每天去除COD高达60t，出水能够达到国家《污水综合排放标准》酒精工业二级排放标准，为企业的进一步进展铺平了道路；同时大大减轻了水体污染，对促进区域经济进展和改善生态环境都将产生积极的作用。4.2经济效益该工程建成运行后，每年饲料车间获得的经济效益为1080万元，沼气利用获得的经济效益105万元。运行费用要紧包括燃料费、人工费、电费、折旧费、维修费等，每年运行费用合计为560万元。除去运行费用，每年可获得的经济效益为625万元。该工艺有专门高的推广价值。酒精废水处理技术展望酒精废水具有COD高、SS含量多、温度高、酸性大等污染特点，属于高浓度农产品加工有机废水，假如不认真处理，长期直接对外排放，将对环境造成专门大污染。此类废水的治理有一定的难度，常采纳厌氧产沼气为处理系统的主体，好氧等工艺确保出水78/79n回用或达标排放等。但真正能做到出水达标、废水治理的投资和运行费用都专门节约、废水回收效益高的实际工程并不多。目前国内外已采纳或尝试过多种处理方法措施，如：蒸发浓缩、厌氧和好氧发酵、生产饲料或复混肥、农用灌溉和生产沼气、制造混凝土减水剂、金属阻蚀剂和铸件成型剂等。但这些处理措施普遍存在处理效果不理想或普及面窄等问题。多级氧化塘占地面积大、有臭气，生物处理法产气不稳定；采纳生化法，废液仍难以达标排放；浓缩法能耗大、成本高，浓缩后生产复合肥饲料的成本过高；浓缩后堆肥或生产复合肥，则生产占地大，季节性强，较难推广应用；浓缩焚烧法是目前企业常用的处理手段之一，但其处理费用高，企业也难以同意。因此查找、研究、探究技术成熟、效果更好、投资更少、风险性更小的酒精废水治理技术是生产企业和环保界任重而道远的课题。79/79