酒精廢水的概述:
工業是國民經濟重要的基礎原料產業,酒精廣泛應用于化工、食品工業、日化、醫藥衛生等領域,同時又是酒基、浸提劑、溶劑、洗滌劑和表面活性劑,我國酒精生產的原料比例為:淀粉質原料(玉米、薯干、木薯)占75%,廢糖蜜原料占20%,合成酒精占5%。由此,我國酒精生產的原料主要是玉米、薯干等淀粉質原料。酒精企業酒精糟的污染是食品與發酵工業最嚴重的污染源之一,由于投資、生產規模、技術、管理等原因,大部分酒精企業的綜合利用率較低。酒精廢水是高濃度、高溫度、高懸浮物的有機廢水,處理技術起步較早,發展較快。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,在酒精發酵中不能成為酵母菌的碳源而被利用,殘留在廢液中,表現為溶解性COD;無機灰分的泥砂雜質。這些物質增加了酒精廢水處理的難度。
主要處理方法:
酒精糟雖然無毒,但是污染負荷高成酸性。根據酒精生產的原料不同,其酒精糟的綜合利用和處理采用不同的方法。
玉米酒精糟的綜合利用
玉米酒精糟生產DDGS,既能較徹底的消除污染,使廢水處理達標,又能獲得高質量的蛋白飼料。但是DDGS生產設備投資大,能耗高(1tDDGS需要200kw·h電耗,蒸汽2.7t,水耗250t),技術要求高,所以國內只有一部分企業實現DDGS生產,部分企業仍采用先進行固液分離,濾渣生產DDG,做飼料,濾液部分回用生產,部分經生化處理,逐步實現酒精糟生產DDGS。薯干酒精糟的綜合利用
部分企業將薯干酒精糟經厭氧+好氧處理,該方法COD去除率可達到80%。還有企業將酒精糟采用固液分離,濾液回用生產或者經生化處理達標,濾渣直接做飼料。
用厭氧消化處理酒精廢醪經過30多年的研究實踐,已證明是一種切實可行的高效產能的處理方法,得到國內外普遍的承認和應用。我國現行的酒精廢醪治理工程中絕大多數采用了厭氧消化工藝。
糖蜜酒精廢水處理方法
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。
酒精廢水主要處理工藝:
高效全混厭氧污泥罐
厭氧反應器采用鋼結構,其外形結構類似于第三代厭氧反應器EGSB和IC,能承受高濃度的固體懸浮物(SS),是三代厭氧反應器EGSB和IC不具備的特點,采用高溫發酵,容積負荷可高達7.0kgCOD/(m3.d), 高于傳統全渣厭氧發酵工藝的2—3倍, COD 去除率高達90%。該工藝有以下優點:
①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。
②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出沉淀性能很好和活性很高的污泥,這對于保證COD 去除率是關鍵的。
③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,所以產沼氣量很大,能產生較好的經濟效益。
UASB+缺氧池+接觸氧化
上流式厭氧污泥反應器(UASB)技術在國內外已經發展成為厭氧處理的主流技術之一,在UASB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。反應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,有機物在此轉化為甲烷和二氧化碳氣體。在反應器的上部有三相分離器,可以脫氣和使污泥沉淀回到反應器中。UASB的COD負荷較高,反應器中污泥濃度高達100—150 g/L,因此COD去除效率比普通的厭氧反應器高三倍,可達80%~95%。
缺氧池具有雙重作用,一是對廢水進行生物預處理,改善其生化性,并吸附、降解一部分有機物;二是對系統的污泥進行消化處理。可以與后續的接觸氧化形成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,因而該工藝廣泛應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。整個系統由池體、填料、曝氣設備等組成。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,并在此基礎上不斷繁殖厭氧菌,經過一段時間后在數量上開始下降,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展起來,在接觸氧化池內,由于填料表面積大,所以生物膜發展的每一個階段都是存在的,使去除有機物的能力穩定在一個水平上。接觸氧化工藝的主要優點如下:
③ 微生物濃度高,一般的活性污泥法的污泥濃度為2~3g/L,微生物在池中處于懸浮狀態;而接觸氧化池中絕大多數微生物附著在填料上,單位體積內水中和填料上的微生物濃度可達到10~20g/L。由于生物接觸氧化工藝的微生物濃度高,所以有利于提高容積負荷,從而降低占地面積。
④ 污泥產量低。
⑤ 出水水質好而且穩定。在進水短期發生變化時,出水水質受的影響很小,而且生物膜活性恢復快,適合短期間斷運行的需要。
⑥ 運行管理方便
工藝流程如右所示: