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玉米发酵酒精废水处理技术

发表时间:2022-09-16 10:11

随着石油资源越来越匮乏,石油的价格骤然上升,与此同时,提倡环保与干净的新能源——燃料乙醇深受科学家们的青睐,在未来,燃料乙醇代替部分汽油将会是一个新的能源突破口。现阶段我国提炼乙醇所用的原料是玉米,因为玉米当中具有丰富的淀粉,极容易进行发酵,所生产的乙醇价格较为适中。但是由于玉米在经过发酵提取乙醇之后的废水具有严重污染性,如果不经过一定的处理便贸然排放,会对周围环境造成严重的污染。

  一、玉米酒精醪液分离技术

  通常情况下每1吨乙醇的生产需要3吨玉米的量,根据发酵成熟酒份的不同,每生产1吨乙醇产生的酒精醪液量约为9-12m3。这种酒精醪液由溶解性固体以及悬浮固体和胶体组成,具有一定的腐蚀性和粘度,所以这种醪液要经过一系列的技术处理,从而实现安全排放。

  1、离心分离技术

  一般的企业在分离酒精醪液当中的固体时主要采用离心分离的技术,而这种离心分离技术一般会用到沉降式的离心机,这种沉降式离心机在国内外现阶段是最为先进的一种设备,其中以卧式螺旋沉降离心机为代表,它不需要对介质进行过滤并且耐磨保护性较为良好,具有能耗低的优点,这种卧式螺旋沉降离心机在酒精醪液的固体分离当中有着广泛应用。

  2、DDGS工艺

  这种工艺技术基本会将所有酒精醪液当中的固体一并进行干燥,比如在离心分离过后产生的清液,需要经过蒸发浓缩之后所形成的糖浆与离心分离当中的固体混愈合后,再经过干燥、包装等一系列处理加工后成为畜牧所使用的饲料。所谓废物利用便是如此。使用DDGS工艺能够将废物所变成饲料加以利用,而清液在蒸发浓缩过程中产生的蒸发凝液等高COD废水,还要再经过废水处理装置处理,这部分工艺在国内属于处理酒精废水环节。

  二、玉米酒精废水处理技术

  用玉米发酵而生产酒精,所产生的工业废水具有一定的酸性,其中BOD、COD的含量都较高,如果直接采用好氧生物处理技术,便会产生大量的成本,而一般情况下国内通常采用厌氧与好氧结合的处理技术,不仅能够节省一定成本,而且成功率具有较大的提升。

  1、厌氧生物处理技术

  厌氧生物处理技术通常有厌氧颗粒污泥膨胀床(ECSB)、升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧折流板反应器(ABR)、多级内循环厌氧反应器(MIC)以及厌氧生物滤池(AF)等,而其中升流式厌氧污泥床反应器(UASB)的应用最为广泛。这种反应器由污泥反应区、气液固三相分离器以及气室三个部分组成。在反应器的底部反应区当中有着大量的厌氧污泥,具有良好的沉淀功能以及凝聚功能,将玉米酒精废水从厌氧污泥床当中流入,与污泥层的污泥进行充分的混合,这时污泥当中的微生物便会将废水当中的有机物进行充分分解,再转化为沼气。沼气再以微小的气泡形式不断地生成,又不断地合并形成较大的气泡。在污泥床上部,通过沼气将污泥浓度较低的污泥与水一起放入三相分离器,再经过气室,在气室当中将沼气集中在一起用导管导出,污泥与水形成的混合液会经过三相分离器的沉淀,这时候污泥的颗粒便会变大,在重力作用下进行沉淀,再进入厌氧反应区当中,使反应区形成大量的污泥,在与分离污泥之后的水一起从沉淀区当中的溢流堰上部溢出去排出污泥床。这种反应器的容积负荷率较高,并且设备操作简单,不需要填充填料,也不需要在反应区当中设立机械搅拌装置,通常情况下在国内具有广泛的应用。

  2、好氧生物处理技术

  传统的好氧生物处理技术包括有序列间歇式火星污泥法(SBR)、周期循环活性污泥法(CASS)以及间歇式循环延时曝气活性污泥法(ICEAS)等技术,其中的ICEAS工艺最为常用。这种工艺是在序列间歇式活性污泥法(SBR)的基础上所进行改良的工艺,在SBR的反映池当中增加了一道隔墙,将反应池分为预反应区以及主反应区,预反应区可以用来调节水流,而主反应区则是用来曝气和沉淀。ICEAS是一种连续进水的工艺,在反应阶段以及沉淀和滗水阶段都在进水,当污水进入预反应区之后,通过其中的隔墙底部的连接口进入主反应池,在主反应池当中进行间接曝气与沉淀滗水,使之成为连续进水与间接出水的SBR反应池,不会影响出水的水质,不但能够将有机物质所进行去除,还能够将其中的氮物质以及磷物质去除,具有适应能力强、污泥生成量少以及操作简单的优点。

  由于玉米酒精发酵废水当中的COD、BOD含量浓度较高,并且可生化性较好,所以许多酒精企业一般采用厌氧以及好氧生物处理技术进行处理,目的便是能够将废水进行废物回收利用,更加注重环保节能,更好地保护我们所在的大自然环境。(来源:中粮生化能源(肇东)有限公司)


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