白酒生產(chǎn)技術(shù)的論文

【專家解說】：固液分離-UASB-SBR技術(shù)處理酒精糟液工程 　 摘要：論述了薯干原料酒廠酒精糟液的處理技術(shù)，提出帶式壓濾機固液分離-UASB-SBR的酒精槽液處理工藝。以某酒廠的應(yīng)用實例說明工程設(shè)計方案、調(diào)試過程和處理效果。 關(guān)鍵詞：薯干制酒 酒精糟液 固液分離-UASB-SBR 帶式壓濾機 ;　 酒精是國民重要的基礎(chǔ)原料產(chǎn)業(yè)。酒精廣泛應(yīng)用于化學(xué)、食品、日用化工、衛(wèi)生等領(lǐng)域。我國的酒精年產(chǎn)量約為300萬t，生產(chǎn)原料以糧食(玉米、薯干等)為主，糧食酒精中約有80%是用薯干釀造的。酒精生產(chǎn)過程中蒸餾工序排放的酒精糟液是一種含高懸浮物、高濃度的有機廢液。據(jù)，每生產(chǎn)1t酒精，排放的有機物含量達500kg 以上。全國每年排放的酒精工業(yè)廢水約為1200萬m3。大量的高濃度有機廢水如果不經(jīng)嚴(yán)格的處理直接排放，將會造成嚴(yán)重的污染。資源浪費、污染已成為制約國內(nèi)酒精工業(yè)發(fā)展的一個重要因素。 　　安徽省泗州酒廠是一個以薯干為原料生產(chǎn)酒精的白酒廠，年產(chǎn)酒精5000t。正常生產(chǎn)時排放酒精糟液250m3/d，糟液溫度為90℃。廢水中主要含糖類、有機酸、蛋白質(zhì)和纖維素等，有機物濃度很高，CODCr達到30000～45000mg/L，BOD5達到15000～25000mg/ L。糟液非常渾濁，SS約為40000mg/L。廢液呈酸性，pH為3～4。酒精糟液雖然污染物濃度高，但沒有生物毒性，可生化性好。該廠屬于淮河流域限期治理項目。為了徹底根治其對周圍環(huán)境和地下水資源的嚴(yán)重污染，該廠對酒糟廢液進行綜合利用，建成處理能力為250m3/ d的高濃度有機廢水(酒精糟液)處理廠。同時回收糟液中的飼料和生產(chǎn)沼氣。 　　設(shè)計廢水水質(zhì)指標(biāo)為： CODCr：40000mg/L；BOD5：25000mg/L；SS：20000mg/L；pH：3.5～4。處理后出水水質(zhì)應(yīng)達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-88)中的行業(yè)一級標(biāo)準(zhǔn)：CODCr：＜350mg/L；BOD5：＜200mg/L；SS：＜200mg/L；pH：6～9。1　處理工藝選擇 　　酒精糟液綜合利用和深度處理的關(guān)鍵之一是對酒精糟液進行有效的固液分離。薯干酒精糟液的脫水處理具有很大難度，過去采用離心脫水機和箱式壓濾機兩種脫水設(shè)備進行脫水試驗，由于薯干酒精糟液粘度大，粒度小，容易將離心脫水機的濾網(wǎng)和箱式壓濾機的濾布堵塞，結(jié)果均不很成功。因而無法應(yīng)用于薯干酒精糟液的脫水。 　　原部環(huán)保所對酒精糟液脫水工藝進行了深入研究，開發(fā)研制出新型帶式壓濾機(見圖1 )。新型帶式壓濾機特點如下：①超長的重力脫水區(qū)；②超長的斜式楔形區(qū)；③結(jié)構(gòu)緊湊、壓力遞增的壓榨區(qū)；④獨創(chuàng)濾帶偏移檢測方式和雙端糾偏機構(gòu)；⑤性能好、效率高的反沖洗方式。   圖1　新型帶式壓濾機工作原理 1 帶壓機　2 反應(yīng)器　3 流量計　4 速溶機　5 加藥泵　6 輸料泵　7 空壓機　8 沖洗泵　9 輸送機 　　在某釀酒廠進行的工業(yè)性試驗結(jié)果顯示：進料酒精糟液含水率為96%～96.5%，pH值為4.0 ，溫度為70℃。脫水處理后酒糟濾餅含水率72%。利用帶式壓濾機進行酒精糟液脫水是一種嘗試和突破。技術(shù)關(guān)鍵是針對性地提出調(diào)節(jié)等電點和相應(yīng)的絮凝處理工藝，可以提高糟渣回收率，提高糟液CODCr去除率(74%)，對減輕后部濾液深度處理負(fù)荷具有明顯效果。 　　經(jīng)過帶式壓濾機對酒糟廢液進行固液分離以后，濾液的CODCr可降低50%左右，SS 也大幅度降低，有利于廢水的厭氧和好氧的生化處理。后續(xù)的厭氧工藝采用上流式厭氧污泥床(UASB)，好氧工藝采用序批式活性污泥反應(yīng)器(SBR)。2　處理工藝介紹 　　本工藝的核心是：固液分離、UASB和SBR。酒糟廢液經(jīng)過粗格柵進入調(diào)節(jié)池進行冷卻和調(diào)節(jié)，再用立式污泥泵將糟液泵入污泥濃縮池，濃縮后的糟液進入帶式壓濾機進行固液分離。濾渣經(jīng)擠壓、干燥可制成直接供銷售的飼料。濾液泵入?yún)捬鮑ASB和好氧SBR單元進行處理，出水達標(biāo)排放。UASB產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封阻火器后進入儲氣柜或輸送到工廠鍋爐直接燃燒(見圖2)。   圖2　泗州酒廠酒精糟液處理流程 3　主要處理構(gòu)筑物、設(shè)備的設(shè)計3.1　調(diào)節(jié)沉淀池 　　調(diào)節(jié)沉淀池為地下結(jié)構(gòu)，總體尺寸為：長10m，寬4.5m，深3.0m，水力停留時間 ?2.0h 。調(diào)節(jié)池底部設(shè)污泥斗，污泥斗傾角50°，斗內(nèi)設(shè)污泥提升泵將沉淀污泥提升至濃縮池。調(diào)節(jié)池淺水區(qū)設(shè)厭氧進水泵2臺，1用1備。3.2　UASB反應(yīng)器 　　酒糟廢液經(jīng)固液分離后CODCr去除50%，UASB進水CODCr=20000mg/L，Q＝ 225m3/d。設(shè)計負(fù)荷為7.0kgCODCr/(m3·d)，消化溫度35～37℃。UASB反應(yīng)罐選用D＝11m ，H＝8.0m，有效水深H＝7.5m。UASB內(nèi)設(shè)有供水、泥、氣分離用的三相分離器，以維持反應(yīng)罐內(nèi)高活性的厭氧污泥菌群，并有效地回收沼氣，UASB出水CODCr≤3000 mg/L，SS≤1 500mg/L。其沼氣產(chǎn)量為2 000m3/d。3.3　SBR反應(yīng)器進水CODCr≤3000mg/L，SS≤1500mg/L，污泥負(fù)荷為0.3kgCOD/(kgMLSS·d) ，污泥濃度為3g/L，SBR反應(yīng)器有效容積為750m3。依據(jù)廢水處理工藝要求設(shè)置2座圓形SBR反應(yīng)器。每座SBR反應(yīng)器的尺寸為：D＝11m，H＝5.0m，有效水深4.5m。 　　根據(jù)SBR反應(yīng)器的運行規(guī)律和設(shè)計要求確定不同的運行周期，排水方式采用篦水器排水，依據(jù)時間控制其升降實現(xiàn)排水。 　　曝氣裝置采用中微孔曝氣器曝氣，曝氣 器的氧利用率按10%計算，曝氣池對CODCr去除率為90%，則供氣量應(yīng)為10m3/min，選SSR100風(fēng)機3臺，2用1備。 3.4　風(fēng)機房 　　風(fēng)機房安裝3臺SSR100離心風(fēng)機，2用1備。單機風(fēng)量為6.73m3/min，H＝5.0m。 　　風(fēng)機房設(shè)有隔音的配電室及操作休息間，風(fēng)機房總尺寸：長×寬×高＝10m×5m×7m。3.5　污泥濃縮池 　　酒糟液進入調(diào)節(jié)沉淀池后，大部分污泥將沉淀于污泥斗內(nèi)，經(jīng)污泥泵提升至污泥濃縮池進行濃縮，以利于后續(xù)的污泥機械脫水。污泥濃縮池為半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其幾何尺寸為：D×H＝5.0m×7.0m。 　　濃縮后污泥進入帶式壓濾機進行機械脫水，濃縮池上清液回流至調(diào)節(jié)池后進入UASB厭氧反應(yīng)器進行處理。3.6　污泥脫水機及脫水機房 　　濃縮以后的糟液和污泥，用泥漿泵輸送到管道混合器與高分子絮凝劑和助凝劑混合，在折板式絮凝反應(yīng)器中反應(yīng)后流入帶式壓濾機脫水，設(shè)計中選用帶式壓濾機，帶寬1.5m，處理量為13.5m3濕泥/h。脫水機濾后的上清液回流至調(diào)節(jié)池后進入UASB進一步處理，帶式壓濾機反沖洗所用的自來水和空氣由離心泵和空壓機供給。脫水以后的污泥餅(含水率80%) 有很高的營養(yǎng)價值。工藝中所用經(jīng)藥品毒理試驗及飼用試驗均證明對牲畜無毒無害，所以帶式壓濾機分離出的泥餅可直接做飼料，若以每t飼料(干物質(zhì))500元計，每年以300個工作日計算，則年收益為120萬元。 　　污泥脫水機房由機房、配電室及值班室組成。內(nèi)裝有帶寬1.5m的帶式壓濾機1臺及相應(yīng)的污泥泵、溶藥罐、空壓機等輔助設(shè)備，脫水機房平面尺寸：L×B＝12.0m×5.0 m，檐高5.0m，磚混結(jié)構(gòu)。 4　運行調(diào)試和處理效果 　　工程調(diào)試先從厭氧部分開始，分為三個階段：污泥馴化培養(yǎng)期、負(fù)荷提高期和滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)期。從1997年10月開始厭氧部分的調(diào)試，至1998年4月酒精廢水全部進入UASB反應(yīng)器，有機負(fù)荷達8.0kgCODCr/(m3·d)，CODCr去除率穩(wěn)定在90%以上，出水CODCr為2500mg/L左右，SS為1500mg/L左右。1998年3月好氧系統(tǒng)也投入運行，經(jīng)過3個月的運轉(zhuǎn)，各項指標(biāo)均達標(biāo)。 　　第一階段污泥馴化培養(yǎng)期：利用鄰縣的靈璧酒廠厭氧處理裝置中的厭氧污泥接種，接種后反應(yīng)器污泥濃度約為20.0g/L。由于兩廠水質(zhì)及發(fā)酵溫度相似，因此污泥不需要進行馴化，從而縮短啟動時間。厭氧罐由20℃升至37℃，每日升溫1～2℃。將少量調(diào)節(jié)池中的高溫廢水泵入?yún)捬豕蓿嘤鄰U水流出，如此進行加熱循環(huán)。控制進水量為4～6m3/h。同時控制以0.1～0.3kg CODCr/(m3·d)的容積負(fù)荷投加廢水，當(dāng)溫度升高到37℃時，負(fù)荷達2kg CODCr/(m3·d)時，進入提高負(fù)荷階段。 　　第二階段負(fù)荷提高期：在反應(yīng)罐穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，負(fù)荷從2kgCODCr/(m3·d)提高到設(shè)計負(fù)荷7.0kgCODCr/(m3·d)。馴化期內(nèi)間歇進水，一天兩次，根據(jù)濃度和水量控制負(fù)荷。要求控制反應(yīng)罐出水揮發(fā)性有機酸(VFA)小于200mg/L，pH 7.2以上，CODCr去除率80%以上且產(chǎn)氣正常，方可進一步提高負(fù)荷。整個調(diào)試期約7個月(第一階段4個月，第二階段3個月)，自1998年4月UASB達到設(shè)計負(fù)荷后，CODCr去除率一直維持在90%以上。雖然水質(zhì)有波動，但有機負(fù)荷總是穩(wěn)定在7.0kgCODCr/(m3·d)以上。隨著有機負(fù)荷的提高，產(chǎn)氣量也相應(yīng)提高，產(chǎn)氣率為2.6～3.7m3/(m3·d)。SBR好氧反應(yīng)器的調(diào)試比較簡單。先在反應(yīng)器中注入清水和少量廢液開始曝氣，待生長出污泥后逐漸增加廢水量。1998年3月開始達到滿負(fù)荷運行，CODCr去除率達到90%以上，出水水質(zhì)達到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。 　　安徽省環(huán)境監(jiān)測中心站于1998年5月19～21日對酒廠生產(chǎn)排放廢水進行監(jiān)測，結(jié)果表明：泗州酒廠酒精生產(chǎn)排放廢水CODCr、SS平均濃度、pH值及酒精噸排水量均符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978－88)中發(fā)酵、釀造工業(yè)的有關(guān)規(guī)定。 參考文獻 1　王凱軍. 再論厭氧(水解)-好氧處理工藝. 中國環(huán)境科學(xué)，1998 ，18(4)：337～340 2　杜兵，等. UASB處理酒精廢水生產(chǎn)運行研究. 中國沼氣，1999，17(2)：14～17 3　張德清. 薯類酒精廢糟液治理工程設(shè)計探討. 給水排水，1999，25(7)：34～36 　                                                  2                                                                白酒生產(chǎn)廢水處理設(shè)計及運行結(jié)果 摘要：白酒生產(chǎn)過程中產(chǎn)生有機廢水,CODcr800mg/L,SS 430mg/L,經(jīng)氧化溝法工藝處理后,出水CODcr＜100mg/L,SS＜100mg/L。 關(guān)鍵詞：白酒 廢水處理 氧化溝 ;前言 　　古井貢酒股份有限公司（原名古井酒廠）位于安徽亳州市古井鎮(zhèn)，主要生產(chǎn)各種規(guī)格白酒。公司現(xiàn)有十三個釀酒車間、十四條包裝流水線和為釀酒配套服務(wù)設(shè)施。為了解決水污染問題，公司于1996年建成一套2000m3/d污水處理試驗裝置。經(jīng)過一年的實際運行，出水水質(zhì)優(yōu)于國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。在裝置投產(chǎn)運行良好的基礎(chǔ)上，1997年公司建成8000m3/d綜合污水處理站，工程投入運行后，徹底解決了廢水污染問題。 1　廢水來源及水量和水質(zhì)1.1　廢水來源 　　制曲車間、包裝車間的生產(chǎn)廢水。 1.2　水量及水質(zhì) 1.2.1　廢水水量及水質(zhì) 　　 水量:8000m3/d; 　　 水質(zhì):CODcr:800mg/L;BOD5:400mg/L;SS:300mg/L 　　 TN:3～4mg/L;TP:2～mg/L;PH:7.8～8.5;T=25～28℃ 1.2.2　處理后出水水質(zhì) 　　污水處理后達到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-96[1]和安徽省地方污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)DB34/066-92[2]。豐水期時:CODcr≤150mg/L;BOD5≤60mg/L;SS≤200mg/L?？菟跁r:CODcr≤100mg/L；BOD5≤30mg/L。2; 污水處理工藝流程　　污水處理工藝流程如圖1所示。　　生產(chǎn)和生活污水經(jīng)回轉(zhuǎn)格柵去除粗大顆粒后進入集水池，用無堵塞潛污泵送至反切式旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵，去除0.3mm以上的砂粒和稻殼后進入氧化溝。為防止集水池長期使用池底沉泥淤積，集水池設(shè)兩臺潛水?dāng)嚢铏C定時攪拌。為保護潛水電泵，設(shè)有高低液位報警、高液位時自動啟動備用水泵。污水進入氧化溝后進行生化處理，主要去除污水中有機物。氧化溝出水進入沉淀池進行泥水分離。沉淀池出水即可達標(biāo)排放。污泥一部分回流到氧化溝，剩余污泥排入污泥濃縮池。濃縮污泥由泵提升到帶式壓濾機脫水，泥餅外運作農(nóng)肥。濃縮池上清液和壓濾機濾液回流至氧化溝再行處理。3　主要處理構(gòu)筑物和設(shè)備　　① 集水池、泵房：尺寸為12m×8m×6.5m，有效水深2～2.5m，有效容積200～250m3，泵房建在集水池上。 　?、?氧化溝：氧化溝2座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，溝寬8m，水深3.5m，總有效容積11500m3。停留時間33h,MLSS=4000mg/L,污泥負(fù)荷：0.1kg[BOD5]/(kb[MLVSS].d),BZS-750型轉(zhuǎn)刷曝氣機8臺，DYH500型電動堰門2臺。 　?、?沉淀池：沉淀池2座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，每個有效容積815m3，停留時間2.5h,SZ-18型刮泥機2臺。 　　④ 污泥濃縮池：污泥濃縮池1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效容積235m3,停留時間16h,NZG-10型刮泥機1臺。 4　主要技術(shù)指標(biāo)　　工程總：1204.88萬元；占地面積:13320m2；定員44人；裝機容量:470kW，常用容量:282～329kW，消耗:0.85～0.99kW·h/m3；運行費用:1.32元/kg[CODcr],合0.86元/m3[廢水]。5　運行效果　　1997年10月中旬，污水處理廠投入試運行，同年11月4日至6日，經(jīng)省監(jiān)測站48h監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)見表1。廢水量6710m3/d,COD、SS、PH三項指標(biāo)均達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，18日由省環(huán)保局組織，通過了工程驗收。6　結(jié)論　　白酒生產(chǎn)廢水用氧化溝法處理不僅能達標(biāo)排放而且能較經(jīng)濟地穩(wěn)定運行。通過摸索，重點抓好供氧、回流、排泥三大重要運行操作。通過適當(dāng)?shù)嘏拍啵寡趸瘻现谢钚晕勰酀舛缺３衷?000～4000mg/L，轉(zhuǎn)刷間斷高速運轉(zhuǎn)即可滿足微生物生命活動需要，減少供氧量，降低能耗。在滿足處理工藝要求下，減少污泥回流量，降低電耗也是一種經(jīng)濟運行方式。參考文獻： 　　[1]GB 8978-96,污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S]. 　　[2]DB 34/066-92,安徽省地方污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S]．