燃料乙醇廢水厭氧段處理技術(shù)

1、木薯為原料進(jìn)行生產(chǎn)的乙醇廢水處理工藝

木薯在我國＂十二五＂規(guī)劃中被列為非糧食作物，其主要用途是磨木薯粉。提供木薯淀粉和漿洗用淀粉及作為生產(chǎn)乙醇的原料。木薯中蛋白質(zhì)含量為1.5%左右，在木薯生產(chǎn)乙醇的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的高濃度有機(jī)廢水，由于其可生物可降解性好，因而在經(jīng)固液分離或全糟發(fā)酵后，乙醇生產(chǎn)廢水大多采用厭氧+好氧工藝進(jìn)行處理。

由于乙醇廢水系高濃度有機(jī)廢水，在該廢水的處理流程中，厭氧段處理效果是對(duì)其最終處理效果中影響最大的不穩(wěn)定因素，也是整個(gè)乙醇廢水處理的核心工段。厭氧工段的處理效率對(duì)整個(gè)乙醇廢水的處理起著決定性的作用，若厭氧工段的處理效率受到限制，將會(huì)使乙醇廢水的達(dá)標(biāo)處理變得極為困難。

按照有機(jī)物在厭氧條件下的轉(zhuǎn)化流程，厭氧生物處理可分為三個(gè)階段:水解發(fā)酵階段。產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段，轉(zhuǎn)化過程見圖1。

第一階段是水解發(fā)酵階段，復(fù)雜的大分子有機(jī)物在酶和細(xì)菌的幫助下進(jìn)行水解反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為溶解性小分子有機(jī)物，同時(shí)產(chǎn)生脂肪酸和醇類、酸類物質(zhì)；

第二階段是產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段，溶解性小分子有機(jī)物降解為乙酸、甲酸和丙酸等脂肪酸，由于水解階段和產(chǎn)酸階段混合在一起，因此難于分開。脂肪酸和溶解化合物在此階段被分解成氫、膠、碳酸鹽、二氧化碳、氮?dú)?、甲烷和氨氣、在此階段，活躍的產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷細(xì)菌使廢水中氨態(tài)氮濃度上升，直接導(dǎo)致了廢水整體的氧化還原電位下降，pH值上升，為下一流程中產(chǎn)甲燒菌的正常生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。此階段的參與反應(yīng)的主要微生物是水解產(chǎn)酸細(xì)菌。

最后一個(gè)階段是產(chǎn)甲烷階段，產(chǎn)甲烷菌把上一階段生成的乙酸等轉(zhuǎn)化為甲烷，同時(shí)合成新的細(xì)胞質(zhì)，并最終完成厭氧生物處理。

2、已進(jìn)行的酒精廢水處理工程和研究進(jìn)展情況

四川某公司酒精生產(chǎn)采用玉米、木薯紅薯等多原料品種進(jìn)行生產(chǎn)，該廠酒精廢水的產(chǎn)生來源來自粗塔塔底的蒸餾殘物物(高濃度有機(jī)廢水一酒精廢糟液)。精溜塔塔底的蒸溜殘留物(中濃度有機(jī)廢水)和生產(chǎn)過程的洗滌水等，其中酒精廢糟液是生產(chǎn)過程的重點(diǎn)污染源。原UASB污水處理系統(tǒng)由于各種原因長期不能正常運(yùn)行。因此，重新進(jìn)行高濃度廢水處理工程建設(shè)，采用EGSB厭氧處理系統(tǒng)對(duì)廢水進(jìn)行處理，同時(shí)保留原UASB處理系統(tǒng)。

該公司酒精廢水處理能力為1700m3/d。廢水經(jīng)過處理，當(dāng)水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的酒精行業(yè)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)后排入暇江。廢水首先進(jìn)入絮凝沉淀罐，通過加入絮凝劑和助凝劑在混凝沉淀池進(jìn)行沉淀，沉淀后的廢水再進(jìn)入酸化池，讓廢水中的懸浮物充分沉降，并讓廢水在酸化池內(nèi)完成大分子變成小分子的過程，使廢水處于偏酸性狀態(tài)。酸化池的出水進(jìn)入中和池，將廢水pH值調(diào)整到7.5左右后再進(jìn)入生化處理單元。

采用EGSB與UASB相結(jié)合，EGSB對(duì)懸浮物不敏感作一級(jí)厭氧，UASB作二級(jí)厭氧。中和池的出水進(jìn)入EGSB反應(yīng)器，通過厭氧菌的作用去除廢水中大部分污染物。出水自流進(jìn)入UASB，UASB出水進(jìn)入SBR氧化池，進(jìn)一步去除廢水中的污染物，SBR氧化池的出水經(jīng)二沉池沉淀后上清液進(jìn)入脫色塔處理，再進(jìn)新建的人工濕地做深度處理后達(dá)標(biāo)，其中750m3/d廢水處理后回用，其余經(jīng)過處理的廢水外排入眠江。絮凝沉淀池沉淀污泥排入污泥濃縮池，與從兩套系統(tǒng)的厭氧部分的剩余污泥混合通過重力作用沉淀后，沉淀污泥進(jìn)入壓濾機(jī)脫水后外運(yùn)做堆肥，壓濾產(chǎn)生的上清液回流進(jìn)入混凝沉淀池。

3、乙醇廢水處理現(xiàn)場調(diào)研及技術(shù)研究

威遠(yuǎn)縣某酒業(yè)有限公司以木薯為主要原料生產(chǎn)食用乙醇，其生產(chǎn)能力30000m3/a，生產(chǎn)天數(shù)為330天。以木薯混合小麥為生產(chǎn)原料，采用發(fā)酵法生產(chǎn)食用乙醇，每天產(chǎn)生食用乙醇廢液1200m3，酒精糟液CODcr值為40000-50000mg/L，BOD的值為20000-25000mg/L，SS值為34000mg/L。廢水經(jīng)過處理，當(dāng)出水水質(zhì)優(yōu)于GB8978-1996中的酒精行業(yè)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，排放到威遠(yuǎn)縣市政污水管網(wǎng)。

由于廢水中懸浮物含量非常高，因此，在進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)之前，酒精糟液在治理前經(jīng)過離心機(jī)處理后，排出糟液，留下酒糟，酒糟經(jīng)烘干處理作為飼料原料，濾液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。酒精廢水處理采用UASB+CASS工藝的厭氧+好氧處理工藝。設(shè)置調(diào)節(jié)池對(duì)進(jìn)水的水質(zhì)水量做均化處理，保證在厭氧段和好氧段的混合液回流率，同時(shí)做好運(yùn)行維護(hù)管理，使整個(gè)廢水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。（來源：國投廣東生物能源有限公司）