酒精废水处理工艺 4页

酒精废水处理工艺一．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主要是玉米、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重的污染源之一，由于投资、生产规模、技术、管理等原因，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重，生产过程中的废水主要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，发展较快。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、酒精废水处理主要方法酒精糟虽然无毒，但是污染负荷高成酸性。根据酒精生产的原料不同，其酒精糟的综合利用和处理采用不同的方法。1、玉米酒精糟的综合利用玉米酒精糟生产DDGS，既能较彻底的消除污染，使废水处理达标，又能获得高质量的蛋白饲料。但是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，所以国内只有一部分企业实现DDGS生产，部分企业仍采用先进行固液分离。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用固液分离，滤液回用生产或者经生化处理达标，滤渣直接做饲料。n用厌氧消化处理酒精废醪经过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应用。我国现行的酒精废醪治理工程中绝大多数采用了厌氧消化工艺。3、糖蜜酒精废水处理方法目前，对糖蜜酒精糟采用浓缩燃烧或者浓缩后制作颗粒肥料用，对综合废水仍采用二级生化处理技术。4、酒精废水常用处理工艺4.1高效全混厌氧污泥罐（EASB）厌氧反应器采用钢结构，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，采用高温发酵，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，虽不能或很难形成颗粒污泥，但高效厌氧装置可以培养出沉淀性能很好和活性很高的污泥，这对于保证COD去除率是关键的。③在高浓度悬浮液的情况下，容积负荷比普通全渣反映罐高很多，所以产沼气量很大，能产生较好的经济效益。4.2UASB+缺氧池+接触氧化上流式厌氧污泥反应器（UASB）技术在国内外已经发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，向上流动，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，可以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去除效率比普通的厌氧反应器高三倍，可达80%～95%。n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。可以与后续的接触氧化形成A/O模式，具有同步脱氮除磷作用，其中厌氧段主要作用是去除有机污染物和释放磷，缺氧段的主要作用是反硝化脱氮，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繁殖，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。在脱落的生物膜表面新的生物膜又重新发展起来，在接触氧化池内，由于填料表面积大，所以生物膜发展的每一个阶段都是存在的，使去除有机物的能力稳定在一个水平上。接触氧化工艺的主要优点如下：①体积负荷高，处理时间短，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），污水在池内停留时间最短只需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，所以节约占地面积。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，避免形成死角。经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，所以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，出水水质受的影响很小，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4.4IC+A/OnIC反应器即膨胀颗粒污泥床反应器，是在UASB反应器的基础上发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，水力停留时间短IC反应器生物量大（可达到60g/L），污泥龄长。特别是由于存在着内、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）避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普通的UASB反应器要高3～4倍以上，则IC反应器的体积为普通UASB反应器的1/4～1/3左右。而且有很大的高径比，所以，占地面积特别省，非常使用于占地面积紧张的厂矿企业采用。并且，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。