酒精废水处理新技术

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1、酒精废水处理新技术作者：张振家单位：南开大学环境科学与工程学院出自：《中国水污染防治技术装备论文集》（第五期）摘要：酒精漕液废水属高浓度有机废水，采用现有技术进行处理，通过工艺流程和费用分析，可以看出，处理效率低下，成本高，而采用本文提出的新技术进行处理，效率可提高四倍以上，出水可达到国家1996年二级排放标准，并且处理一吨污水可获得2.90元的经济效益。关键词：酒精废水　处理新技术　UASB反应器　　1概述　　1.1生产原料及其水质特征　　采用液体发酵法生产酒精，其原料一般以薯干、木薯、玉米和高粱等为主。淮河流域地区的山东省和安徽省等以采用薯干为原料者居多。其生产

2、过程中所产生的高浓度有机污水主要为酒精蒸馏塔的釜底残液，即酒精蒸馏塔所排出的酒精糟液。糟液的排出量一般为10～15m3/t酒精，其水质特征为（1）温度高，一般在70℃以上；（2）所含悬浮物浓度高，一般在3万mg/L以上；（3）有机物（COD）浓度高，一般在4万mg/L～5万mg/L；（4）pH低，一般为4～5。因此是一种高温，高悬浮物的高浓度有机污水。　　对于污水中溶解性的有机污染成分来说，薯干类污水主要以糖类和脂肪酸类化合物为主，玉米、高粱等污水中含有较多的蛋白质。前者容易进行厌氧沼气发酵处理，后者较难。　　1.2现有处理技术的缺陷　　目前，在酒精糟液处理方面主要

3、采取固体物（悬浮物）分离作饲料厌氧产沼气处理法。固体物分离采用离心机或沉淀过滤池，产沼气则采用全混式沼气发酵罐。由于投资和国产设备的性能所限，糟液中的固体物分离很低，残存在分离液中的悬浮物浓度仍在1万mg/L水平上，同时，这种老式的沼气发酵罐效率很低，体积很大，一般水力停留时间要在10天左右，而且要靠水泵循环进行搅拌动力消耗大，搅拌不均匀。　　从环保角度看，这种处理工艺所存在的最重要的问题是处理水质不达标。一般，经这种厌氧大罐处理后的水，COD浓度仍在1.0～1.4万mg/L以上，悬浮物浓度仍在1.0万mg/以上，分别超出《污水综合排放标准》GB8978-1996标

4、准中所规定的相应二级标准（COD≤300mg/L，悬浮物≤200mg/L）30倍以上和50倍以上。　　为了排放达标，近几年不少厂家和环保公司采用［厌氧＋好氧］的处理工艺。对于处理高浓度的有机污水，国外已普遍采用这种工艺。但是，同样是［好氧＋厌氧］工艺，在系统组成和处理单元的设计上却有很大不同。现在普遍存在的问题是处理构筑物体积大，运转能耗高、处理水质仍然达标困难。具体举例分析如下。　　1.3处理工艺及其造价和运转能耗　　现以酒精生产量1.5万t/a的薯干酒精糟液污水处理工厂为例进行分析。　　1.3.1糟液量及其浓度　　糟液量：750m3/d；COD：50kg/m3　

5、　1.3.2处理工艺流程　　糟液→除砂→离心机物体分离→分离液（污水）→温度调整至60℃→加石灰调整pH值为7以上→进料泵→全混式沼气发酵罐→出水→冷却至30℃左右→气浮池去除悬浮物→活性污泥曝气池→沉淀池→排放　　1.3.3处理构筑物容积　　a.污水有机物负荷量（L1）　　一般，离心机固体物的体积占糟液体积的10%，COD的去除率为30%。因此，分离液的有机物负荷为　　L1=［750×（1-0.1）］m3/d×［50×（1-0.3）］kg/m3=23625kgCOD/d　　b.全混式沼气发酵罐容积（V1）　　一般，全混式沼气发酵罐容积负荷为3kgCOD/m3·d，

6、则其有效容积为：　　V1=23625COD/d÷3kgCOD/m3·d=7875m3　　水力停留时间=7875m3÷［750×（1-0.1）］m3/d=9.45d　　按照以上计算，发酵罐的进水COD浓度为35000mg/L，去除率为70%，出水的COD浓度为10500mg/L。　　c.活性污泥曝气池容积（V2）　　一般，全混式沼气发酵罐的COD去除率为70%，气浮池的COD去除率为30%，浮渣体积占污水体积5%，所以，进入曝气池的有机物负荷（L2）为：　　L2=［750×（1-0.15）］m3/d×［50×（1-0.3）×（1-0.7）］kgCOD/m3　　　=66

7、93.75kgCOD/d　　曝气池的容积一般取1.0kgCOD/m3·d，则：　　V2=6693.75kgCOD/d÷1.0kgCOD/m3·d=6693.75m3　　水力停留时间=6693.75m3÷［750×（1-0.15）］m3/d=7.59d　　按照以上计算，曝气池的进水COD浓度为7350mg/L，如果要求出水的COD浓度满足二级排放标准，即COD浓度不大于300mg/L，则曝气池的COD去除率不得小于96%。这是很难达到的。也就是说，即使采用上述所谓的［厌氧＋好氧］处理工艺，其处理结果也很难达标。　　1.3.4运转费用核算　　我们再来看其运转费用。以