酒精废水处理技术.doc

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1、酒酒精精废废水水处处理理技技术术 交交 流流 资资 料料 山东国瑞环保产业有限公司山东国瑞环保产业有限公司 二二九年八月九年八月 目录目录 一概述一概述.3 二酒精生产废水特点二酒精生产废水特点.3 三、酒精废水处理主要方法三、酒精废水处理主要方法.3 1、玉米酒精糟的综合利用、玉米酒精糟的综合利用.4 2、薯干酒精糟的综合利用、薯干酒精糟的综合利用.4 3、糖蜜酒精糟处理方法、糖蜜酒精糟处理方法.5 4、酒精废水常用处理工艺、酒精废水常用处理工艺.5 4.1 高效全混厌氧污泥罐（EASB） .5 4.2 UASB+HASB+接触氧化5 4.3 EGSB+SBR .7 4.4 IC+A/O 9

2、 4.5 UASB+氧化塘.11 四、酒精废水的资源化利用四、酒精废水的资源化利用.11 一概述一概述 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二酒精生产废水特点 酒精工业的污染以水的

3、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

4、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200kwh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，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、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

5、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、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、酒精废水常用处理工艺 4.1 高效全混厌氧污泥罐（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

6、 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 23 倍， COD 去 除率高达 90。该工艺有以下优点： 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。 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。 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。 4.2 UASB+缺氧池缺氧池+接触氧化接触氧化 上流式厌氧

7、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100150 g/L，因此 COD去除效率比普通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

8、。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。在溶解氧 和食物都充足的情况下，微生物繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚， 溶解

9、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繁殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为 基质，并在此基础上不断繁殖厌氧菌，经过一段时间后在数量上开 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： 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36kgBOD（m3d） ，污水在池内停留时间最 短只需0

10、.51.5h。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。 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。 微生物浓度高，一般的活性污泥法的污泥浓度为23g/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 1020g/L。由于生物接触氧化工艺的微生物浓度高，

11、所以有利于提 高容积负荷，从而降低占地面积。 污泥产量低。 回流 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。 运行管理方便 工艺流程如下所示： 4.3 EGSB+SBR EGSB与UASB非常相似，其区别在于，EGSB采用高达 2.56m/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。因此可以允许废水在反应器中有更短的停留时间，从而， EGSB可以用于处理较低浓度的废水。与UASB相比，它比U

12、ASB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，并且会根据负荷的变化自动 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） 生产废水细格栅/气浮降温+调节池配水井UASB 接触氧化池沉淀池出水缺氧池 ， 5、三项分离器

13、：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间； 6、反应器没有内循环，上升流速慢，负荷高时也不影响分离； 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间上的 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 大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。 典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效 率和较好的水质。随着自动化技术的发展和PLC控

14、制系统的普及化， 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： 4.4 IC+A/O IC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 SBR出水气浮池 2 生产废水细格栅/气浮降温+调节池配水井EGSB 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。 I

15、C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1525kgCOD/m3d。 （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1020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

16、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34倍 以上，则IC反应器的体积为普通UASB反应器的1/41/3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

17、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 面一个UASB反应器具有很高的有机负荷率，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。一般说， 多级处理工艺比单级处理的稳定性好，出水水质稳定。 (8)IC可以在较高温度下运

18、行，非常适合于生产废水温度较高的 情况，可节省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 级生化处理基础上发展起来的生物去碳除氮技术，是考虑污水脱氮 采用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前到好氧工段前，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

19、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。 生产废水细格栅/气浮降温+调节池配水井IC 反应器 4.5 UASB+氧化塘氧化塘 该工艺特别适合于建在郊区的木薯酒精生产企业，氧化塘的废 水停留时间可达数月，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，处理时间长的污 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说明。主要生产木薯淀粉， 年产6万吨，淀粉废水水量为4800m3/d，CODcr 30000mg/L，BOD5 18000mg/L，SS

20、2000mg/L，pH 4-5。根据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，SS70mg/L，pH 69。 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天生产时间计算，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 A/O沉淀池出水 氧化塘出水 生产废水细格栅/气浮降温+调节池配水井UASB 万元，吨水收益5.3元/吨水。