文献综述

一#183;摘要

薯类酒精是以淀粉类谷物或植物根茎块如玉米、薯类和大米等为原料发酵酿制而成,在酿造过程中,仅是碳水化合物部分经微生物发酵转化为乙醇和少量乙醇的系列产物,而蛋白质、无机盐、粗脂肪等却被残留在母液中。因此酒精废水中有机物浓度极高,据统计,每生产1t粮食酒精要排放15~20tCOD浓度在55g/L左右的废水,若直接将这些废水排放将会对周围环境造成严重污染。

关键词：薯类酒精 有机物 生物发酵 COD浓度

二#183;背景

宿迁生态化工科技产业园位于宿迁市北部，新沂河南岸、骆马湖下游、宿新一级公路东侧、嶂山干渠以北，东至宿豫区与沭阳县交界处，西临湖滨新城开发区，规划面积40平方公里，建成区10平方公里，主要发展科技含量高、环境治理好、配套能力强的项目。宿迁锦达工贸有限公司即位于宿迁生态化工科技产业园，是一家专门从事食用酒精生产和销售的企业。公司成立于2006年，2009年开始试生产，并于今年获得#8220;医用酒精生产许可证#8221;。厂区总面积60多亩。选用国内最先进、最环保、最节能制造设备和工艺，年生产能力为食用优级酒精5万吨和优质蛋白饲料（DDGS）5万吨。公司目前已利用多项节能技术如循环水回用，废汽复用和废液农灌，废液产沼气回用锅炉等，把国家提倡的循环经济和节约型社会运用到企业来，不断降低生产和管理成本，提高企业的市场竞争力，使企业得到不断地发展。

该城市人口多，如果废水不加处理直接排放，会污染水体。且污水呈酸性，SS含量高，固体悬浮物含量高。进出水水质指标如下：

据此，需确定污水处理厂的处理工艺流程和处理构筑物的类型与数量，进行处理构筑物及设备的工艺设计计算和污水厂各构筑物以及各种管渠等总体布。

三#183;国内外发展

行业现状酒精是一种重要的工业原料,广泛应用于化工、食品饮料工业、军工、日用化工和医药卫生等领域,同时又是最有希望全部或部分替代石油的可再生能源,因此具有十分广泛的应用和发展前景,但酒精工业同时又是一个污染十分严重的行业。我国酒精产量居世界酒精产量第三位,1996年我国酒精工业年排放高浓度有机废水超过5000万m3,排放BOD约180万t,COD约360万t,分别占全国工业废水BOD和COD排放总量的1/8,是我国排放有机污染物浓度最高,造成水环境污染严重的第二大轻工行业。

（1）酒精生产工艺

酒精生产分为发酵法和化学合成法两种，国内外多采用发酵法，发酵法是将淀粉质、糖质等原料，在微生物作用下经发酵生产酒精。其主要化学反应方程式为：

糖化： (C6H10O5)n(淀粉)＋ｎH2O→C6H10O6(葡萄糖)

发酵：C6H10O6→2C2H6O(酒精) 2CO2↑ 热量

以木薯为原料，生产酒精工艺见图

（2）污染源分析

酒精废醪(以下简称酒精废水)是高浓度有机废水，其污染物主要包括：悬浮在废水中的固体不溶物、油脂、淀粉、胶；溶解在水中的糖、酸、碱、盐等；温度可高达100℃；悬浮物含量高，外观混浊、色度高、易腐败。

四#183;处理工艺比较与确定

（1）酒精废水处理厌氧工艺比较

(1)、消化罐工艺： 采用消化罐等进行全糟发酵，废水在厌氧段的停留时间通常为7~10天，该技术具有以下优点：消化罐的各项技术成熟，企业的投资风险性小；可进行全糟发酵，降低了预处理的要求；废水中的主要污染物(COD)去除率可做到60~70%以上。 但消化罐也有以下缺点；因消化罐停留时间长(7~10天)，导致工程占地面积大、投资高；消化液中残余污染物仍很高，COD还在10000mg/L左右，增加了后续好氧处理的投资和处理难度；沼气产率低，造成可回收能源的浪费；排出的消化液SS含量高，很难继续分离出来再到后段处理；消化罐内沉积泥砂多，若定期清理可能会耽误企业正常生产；系统不稳定，若控制不当就会发生酸化等现象降低去除效果；采用机械搅拌或回流，动力投资、运行费用、维修费用都高。

(2)、UASB、EGSB等工艺 UASB、EGSB等第二代厌氧反应器曾被认为高效的厌氧反应器，具有如下的优点：COD去除率高；出水的SS不高，易分离；沼气的产率高。占地比第一代厌氧反应器少。 但UASB、EGSB等也具有如下缺点：容积负荷比较低，而且容易发生酸败；进水系统易堵塞，清理极为麻烦；反应器内常有结晶和泥沙沉积等情况发生，减少了反应器的池容，直至无法运行；运行稳定性差，一旦发生酸败，很难恢复。

（3）、内循环厌氧技术 内循环厌氧技术具有以下优点：反应器容积负荷高，可在12～15kgCOD/(m3#183;d)左右正常稳定运行；COD总去除率在85%以上，主要污染物在厌氧段去除更彻底，减轻了好氧的压力；沼气产率高；出水稳定，耐负荷冲击强；内循环系统大大减少动力设备消耗及降低运行、维修费用；可以较方便地解决结晶和泥砂沉积的问题。 内循环厌氧反应器技术也有以下缺点：为正确操作、高效稳定运行，需对技术人员进行培训，更需要设计人员对此技术有很深刻的理解、丰富的工程经验(操作运行、培养颗粒污泥)、扎实的理论基础。

（2）废水厌氧工艺的确定

一种好的厌氧反应器若想获得高的处理效率、高负荷、高稳定性，必须具备如下两点：

a)产气和进水的均匀分布以及内循环回流，使底部的污泥呈#8220;流化#8221;状态，进水（底物）和活性污泥（菌种）形成了很好的接触，增大了相互间的传质效果；

b)多组三相分离器的保护，使污泥的流失量仅为UASB的1/3以下，从而保证了反应器运行时有足够多的活性污泥，为反应器的稳定、高负荷运行提供安全保障。

（3）好氧工艺的选择

活性污泥法是利用活性污泥处理废水的一种方法。生物环境条件沿池长变化，有机物浓度沿池长逐渐降低，入口处污泥负荷高，出口处降低到内源呼吸水平；推流运行，在负荷较稳定情况下，很少产生短流，能获得高度净化的出水；需氧量沿池长变化，不平衡，入口处耗氧快，氧成为限制因素，渐近出口处供氧过度。但活性污泥法处理该类废水，该法对水量、水质的变化适应性差，冲击负荷对污泥及处理性能影响大；进水有机物浓度不能太高，对有毒、抑制物质敏感；容积负荷低、池体积庞大，占地多；平均污泥浓度低等缺点。

生物膜法是附着生长生物反应器的一种，它是利用附着生长的微生物对废水中有机物的新陈代谢作用去除废水中有机物的。

一般好氧处理酒精污水的工艺多选用接触氧化工艺、SBR工艺和氧化沟工艺，本方案中选取氧化沟工艺，其与接触氧化工艺相比有如下特点： 氧化沟和生物接触氧化法都是活性污泥法的延伸，其对有机物有降解原理相同，都是通过向池内机械供氧，并利用池内的微生物对有机物进行分解，都具有污泥产率低，排泥量少，去除效果好等优点。但氧化沟在处理酒精废水时具有生物接触氧化法不能及的优点： （1）、在水力流态上，氧化沟内流速可达0.3m/s以上，并有着沟内的大比例自回流，使氧化沟的进水与沟内的混合液充分混合，可以快速吸附、稀释进水端的有机物质，使沟内各段的有机物浓度不会有大的变化；生物接触氧化法的水力流态是推流式的，当进水水质发生变化时，对池内的污泥冲击较大。因此，氧化沟的抗冲击负荷能力较接触氧化工艺强； （2）、氧化沟包括厌氧段、好氧段、沉淀池，沉淀池沉淀下来的污泥大部分都回流到厌氧段，保证厌氧段的污泥浓度较高。因废水到后端生化性不是太好，在废水进入氧化沟厌氧段后，沟内的兼性微生物可将废水中的难降解的长链大分子有机物进行分解、断裂，将其分为易分解的小分子物质，可提高废水的可生化性，以利于后续好氧段的生化反应。而接触氧化池即使设置厌氧段，也难保证有高浓度的污泥而使效果不明显。因此，对于处理经过厌氧后的酒精废水，其处理效果的稳定性较接触氧化池好些； （3）、氧化沟与生物接触氧化法相比，在相同的停留时间（有机负荷）的情况下，能够达到同样的处理效果，但没有了填料部分的投资，会使工程造价有所降低。

五#183;参考文献：

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3．李清明;谭兴和;熊兴耀;周红丽;张喻;胡亚平;利用马铃薯生产燃料乙醇的可行性分析[J];酿酒科技;2007年11期

4．管永;高良敏;牛司平;薯干酒精废水固液分离技术综述[J];酿酒科技;2011年03期

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11．高廷东;卢继承;王道虎;;水解酸化/多级接触氧化工艺处理调味品废水[J];中国给水排水;2009年18期

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13．高俊发;王骊;关江;李建;;分段进水多级A/O生物脱氮工艺设计研究[J];环境工程;2007年06期

14．刘长荣;李红;常建一;;分点进水多级A/O污水处理工艺设计计算探讨[J];给水排水;2011年01期

15．刘长荣;李红;常建一;;分点进水多级A/O污水处理工艺设计计算探讨[J];给水排水;2011年01期

文献综述

一#183;摘要

薯类酒精是以淀粉类谷物或植物根茎块如玉米、薯类和大米等为原料发酵酿制而成,在酿造过程中,仅是碳水化合物部分经微生物发酵转化为乙醇和少量乙醇的系列产物,而蛋白质、无机盐、粗脂肪等却被残留在母液中。因此酒精废水中有机物浓度极高,据统计,每生产1t粮食酒精要排放15~20tCOD浓度在55g/L左右的废水,若直接将这些废水排放将会对周围环境造成严重污染。

关键词：薯类酒精 有机物 生物发酵 COD浓度

二#183;背景

宿迁生态化工科技产业园位于宿迁市北部，新沂河南岸、骆马湖下游、宿新一级公路东侧、嶂山干渠以北，东至宿豫区与沭阳县交界处，西临湖滨新城开发区，规划面积40平方公里，建成区10平方公里，主要发展科技含量高、环境治理好、配套能力强的项目。宿迁锦达工贸有限公司即位于宿迁生态化工科技产业园，是一家专门从事食用酒精生产和销售的企业。公司成立于2006年，2009年开始试生产，并于今年获得#8220;医用酒精生产许可证#8221;。厂区总面积60多亩。选用国内最先进、最环保、最节能制造设备和工艺，年生产能力为食用优级酒精5万吨和优质蛋白饲料（DDGS）5万吨。公司目前已利用多项节能技术如循环水回用，废汽复用和废液农灌，废液产沼气回用锅炉等，把国家提倡的循环经济和节约型社会运用到企业来，不断降低生产和管理成本，提高企业的市场竞争力，使企业得到不断地发展。

该城市人口多，如果废水不加处理直接排放，会污染水体。且污水呈酸性，SS含量高，固体悬浮物含量高。进出水水质指标如下：