酒精廢水排放標準與水質(zhì)特點

　　酒精工業(yè)是國民經(jīng)濟重要的基礎(chǔ)原料產(chǎn)業(yè)，酒精廣泛應(yīng)用于化工、食品工業(yè)、日化、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)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(chǎn)的原料比例為：淀粉質(zhì)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(chǎn)的原料主要是玉米、薯干等淀粉質(zhì)原料。

　　酒精企業(yè)酒精糟的污染是食品與發(fā)酵工業(yè)最嚴重的污染源之一，由于投資、生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)、管理等原因，大部分酒精企業(yè)的綜合利用率較低。

　　酒精廢水具體特點如下：

　　1、懸浮物含量高，平均懸浮物含量高達40000mg/L；

　　2、溫度高，平均水溫達70℃，蒸餾釜底排出的廢水溫度高達100℃；

　　3、濃度高，廢水的COD高達2-3萬，包括懸浮固體、溶解性COD和膠體，有機物占93%-94%，無機物占6%-7%，有機物的成分是碳水化合物，其次是含氮化合物，生物菌和未分解出去的產(chǎn)品：如丁醇、乙醇等，此外還有500mg/L的有機酸；

　　4、廢水含有約500mg/L左右的有機酸，廢水呈酸性，運行初期可考慮加堿或污泥的回流以平衡廢水的酸堿度，運行穩(wěn)定后系統(tǒng)具備足夠的緩沖能力，則不需要加堿或回流；

　　5、無機物主要是來自原料中的灰塵和雜質(zhì)。

湖北某酒精年產(chǎn)酒精1.5萬t其主要以玉米為原料,日排放廢糟液750m3左右,pH值為4.0左右,COD達80g/L,BOD達45g/L以上,廢水最后注入附近的河流，造成嚴重的污染。

酒精廢水處理主要方法

　　酒精糟雖然無毒，但是污染負荷高成酸性。根據(jù)酒精生產(chǎn)的原料不同，其酒精糟的綜合利用和處理采用不同的方法。

1、玉米酒精糟的綜合利用

　　玉米酒精糟生產(chǎn)DDGS，既能較徹底的消除污染，使廢水處理達標，又能獲得高質(zhì)量的蛋白飼料。但是DDGS生產(chǎn)設(shè)備投資大，能耗高（1tDDGS需要200kw?h電耗，蒸汽2.7t，水耗250t），技術(shù)要求高，所以國內(nèi)只有一部分企業(yè)實現(xiàn)DDGS生產(chǎn)，部分企業(yè)仍采用先進行固液分離，濾渣生產(chǎn)DDG，做飼料，濾液部分回用生產(chǎn)，部分經(jīng)生化處理，逐步實現(xiàn)酒精糟生產(chǎn)DDGS。

2、薯干酒精糟的綜合利用

　　部分企業(yè)將薯干酒精糟經(jīng)厭氧+好氧處理，該方法COD去除率可達到80%。還有企業(yè)將酒精糟采用固液分離，濾液回用生產(chǎn)或者經(jīng)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(jīng)過30多年的研究實踐，已證明是一種切實可行的高效產(chǎn)能的處理方法，得到國內(nèi)外普遍的承認和應(yīng)用。我國現(xiàn)行的酒精廢醪治理工程中絕大多數(shù)采用了厭氧消化工藝。

3、糖蜜酒精廢水處理方法

　　目前，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(shù)。

酒精廢水治理的常規(guī)流程

　　糟液中含有大量的有機物，并具有良好的可生物降解性能。所以，糟液的常規(guī)綜合治理流程是以生物處理中的厭氧反應(yīng)器為核心，以回收糟液中的潛有能源和其他資源。為了保證糟液通過厭氧反應(yīng)器回收沼氣的效果，糟液在進入反應(yīng)器前應(yīng)進行預(yù)處理。 

通過厭氧反應(yīng)器，將糟液中極大部分有機物轉(zhuǎn)化為沼氣，糟液的COD值也大幅度下降，但殘存的有機物濃度仍不能滿足國家規(guī)定的排放標準的要求。須接受進一步的處理，若先進行好氧生物處理，隨后再進行以混凝過程和氧化吸附等技術(shù)后處理，滿足排放標準的要求。混凝、過濾、氧化和吸附等處理方法稱為深度處理。 

糟液綜合治理的常規(guī)流程可歸納為預(yù)處理，厭氧生物處理、好氧生物和深度處理等四部分組成。

工藝流程說明

　　UASB+缺氧池+接觸氧化

　　上流式厭氧污泥反應(yīng)器（UASB）技術(shù)在國內(nèi)外已經(jīng)發(fā)展成為厭氧處理的主流技術(shù)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(tài)。反應(yīng)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(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳氣體。在反應(yīng)器的上部有三相分離器，可以脫氣和使污泥沉淀回到反應(yīng)器中。UASB的COD負荷較高，反應(yīng)器中污泥濃度高達100—150g/L，因此COD去除效率比普通的厭氧反應(yīng)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(yù)處理，改善其生化性，并吸附、降解一部分有機物；二是對系統(tǒng)的污泥進行消化處理?？梢耘c后續(xù)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，因而目前該工藝廣泛應(yīng)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(tǒng)由池體、填料、曝氣設(shè)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(yǎng)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(nèi)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(zhì)，并在此基礎(chǔ)上不斷繁殖厭氧菌，經(jīng)過一段時間后在數(shù)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(fā)展起來，在接觸氧化池內(nèi)，由于填料表面積大，所以生物膜發(fā)展的每一個階段都是存在的，使去除有機物的能力穩(wěn)定在一個水平上。接觸氧化工藝的主要優(yōu)點如下：

體積負荷高，處理時間短，節(jié)約占地面積。生物接觸氧化法的體積負荷最高可達3～6kgBOD（m3?d），污水在池內(nèi)停留時間最短只需0.5～1.5h。同樣體積的設(shè)備，生物接觸氧化的處理能力高出幾倍，處理效率高，所以節(jié)約占地面積。

　　生物活性高。由于曝氣系統(tǒng)設(shè)置在填料之下，不僅供氧充分而且對生物膜起到擾動作用，加速生物膜的更新，大大提高生物膜的活性。曝氣形成的紊流使得生物膜不斷的連續(xù)的與污水中有機物接觸，避免形成死角。經(jīng)過我們在類似工程中的檢測，同樣濕重的絲狀菌生物膜，其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。

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(tài)；而接觸氧化池中絕大多數(shù)微生物附著在填料上，單位體積內(nèi)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。

污泥產(chǎn)量低。

　　出水水質(zhì)好而且穩(wěn)定。在進水短期發(fā)生變化時，出水水質(zhì)受的影響很小，而且生物膜活性恢復(fù)快，適合短期間斷運行的需要。

EGSB+SBR

　　EGSB與UASB非常相似，其區(qū)別在于，EGSB采用高達2.5～6m/h的上升流速，使得反應(yīng)器中的顆粒污泥處于部分或者完全膨脹化。污泥顆粒之間的距離加大從而使污泥床的體積加大。在高的上升流速以及產(chǎn)氣的作用下，廢水中的有機物與污泥床更充分的接觸。因此可以允許廢水在反應(yīng)器中有更短的停留時間，從而，EGSB可以用于處理較低濃度的廢水。與UASB相比，它比UASB布水更容易均勻，傳質(zhì)效果更好，有機物去除率更高，能適應(yīng)高濃度有機廢水和低濃度有機廢水，容積負荷高，COD去除率高。

IC+A/O

　　IC反應(yīng)器即膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器，是在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的第三代厭氧生物反應(yīng)器，它通過出水回流再循環(huán)，大大提高了污水的上升流速，反應(yīng)器中顆粒污泥始終處于膨脹狀態(tài)，加強污水與微生物之間的接觸和傳質(zhì)，獲得較高的去除效率，反應(yīng)器的高度高達16-25m。從外觀上看，IC反應(yīng)器由第一厭氧反應(yīng)室和第二厭氧反應(yīng)室疊加而成，每個厭氧反應(yīng)器的頂部各設(shè)一個氣-固-液三相分離器。如同兩個UASB反應(yīng)器的上下重疊串聯(lián)。

IC的特點：

　　容積負荷率高，水力停留時間短

　　IC反應(yīng)器生物量大（可達到60g/L），污泥齡長。特別是由于存在著內(nèi)、外循環(huán)，傳質(zhì)效果好。處理高濃度有機廢水，進水容積負荷率可達15～25kgCOD/m3?d。

抗沖擊負荷強

　　在IC反應(yīng)器中，當COD負荷增加時，沼氣的產(chǎn)生量隨之增加，由此內(nèi)循環(huán)的氣提增大。處理高濃度廢水時，循環(huán)流量可達進水流量的10～20倍。廢水中高濃度和有害物質(zhì)得到充分稀釋，大大降低有害程度，從而提高了反應(yīng)器的耐沖擊負荷能力；當COD負荷較低時，沼氣產(chǎn)量也低，從而形成較低的內(nèi)循環(huán)流。因此，內(nèi)循環(huán)實際為反應(yīng)器起到了自動平衡COD沖擊負荷的作用。

　　避免了固形物沉積

　　有一些廢水中含有大量的懸浮物質(zhì)，會在UASB等流速較慢的反應(yīng)器內(nèi)容易發(fā)生累積，將厭氧污泥逐漸置換，最終使厭氧反應(yīng)器的運行效果惡化乃至失效。而在IC反應(yīng)器中，高的液體和氣體上升流速，將懸浮物沖擊出反應(yīng)器。

　　基建投資省和占地面積小

　　由于IC反應(yīng)器的容積負荷率比普通的UASB反應(yīng)器要高3～4倍以上，則IC反應(yīng)器的體積為普通UASB反應(yīng)器的1/4～1/3左右。而且有很大的高徑比，所以，占地面積特別省，非常使用于占地面積緊張的廠礦企業(yè)采用。并且，可降低反應(yīng)器的基建投資。

依靠沼氣提升實現(xiàn)自身的內(nèi)循環(huán)，減少能耗

厭氧流化床載體的膨脹和流化，是通過出水回流出水泵加壓實現(xiàn)。依次必須消耗一部分動力。而IC反應(yīng)器正常運行時是以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力，實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必開水泵實現(xiàn)強制循環(huán)，從而減少能耗。

減少藥劑投量，降低運行費用

　　內(nèi)外循環(huán)的液體量相當于第一級厭氧出水的回流，對pH起緩沖作用，使反應(yīng)器內(nèi)的pH保持穩(wěn)定?？蓽p少進水的投堿量，從而節(jié)約藥劑用量，而減少運行費用。

出水的穩(wěn)定性好

因為，IC反應(yīng)器相當有上、下兩個UASB反應(yīng)器串聯(lián)運行，下面一個UASB反應(yīng)器具有很高的有機負荷率，起“粗”處理作用，上面一個UASB反應(yīng)器的負荷較低，起“精”處理作用。一般說，多級處理工藝比單級處理的穩(wěn)定性好，出水水質(zhì)穩(wěn)定。

　　IC可以在較高溫度下運行，非常適合于生產(chǎn)廢水溫度較高的情況，可節(jié)省污水蒸汽加熱的運行費用。

A/O工藝：系A(chǔ)noxic/Oxic（兼氧/好氧）工藝的簡寫。是常規(guī)二級生化處理基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物去碳除氮技術(shù)，是考慮污水脫氮采用較多的一種處理工藝。充分利用缺氧生物和好氧生物的特點，使廢水得到凈化。

　　目前典型A/O工藝是把缺氧工段提前到好氧工段前，利用原水中有機物作為有機碳源，故稱為前置反硝化作用，轉(zhuǎn)化為硝化態(tài)氮，在缺氧段時，活性污泥中的反硝化細菌利用硝化態(tài)氨和廢水中的含碳有機物進行反硝化作用，使化合態(tài)氨轉(zhuǎn)化為分子態(tài)氨，獲得去碳脫氮的效果，同時具有生物選擇的作用，防止污泥膨脹。因此A/O工藝不但具有穩(wěn)定的脫氮功能，而且對COD、BOD有較高的去除率，處理深度高，剩余污泥量少。

UASB+氧化塘

　　該工藝特別適合于建在郊區(qū)的木薯酒精生產(chǎn)企業(yè)，氧化塘的廢水停留時間可達數(shù)月，由于這類企業(yè)多處于市郊或鄉(xiāng)鎮(zhèn)，而且每年的生產(chǎn)期為間歇式生產(chǎn)，從而為這種占地面積大，處理時間長的污水處理方式提供了可能。