化工科技评职论文对酒精废液处理工艺的探讨

　　摘要：酒精是现代人类社会中一种极为重要的生活、生产原料，随着人类对酒精需求量的增加，酒精生产背后隐藏的问题也渐渐地暴露出来：大量需要处理的酒精废液困扰着每一个酒精生产企业，严重制约着企业的发展。本文就酒精废液的特点及当前常用的几种酒精的废液处理工艺进行描述，并对它们存在的问题及改进方法进行探讨。

　　关键词：化工科技评职论文,期刊征稿,酒精废液,废水处理工艺,浓缩焚烧,腐殖酸,发酵,微生物

　　1引言

　　当前社会人类对于酒精的依赖性很强，一方面是用于制造饮用的酒水，人们在酒类产品上的消费额已经达到了很高的地步，以深圳市为例，该市酒类年消费量就达到了100亿元，并且每年以10%-15%的速度递增。另一方面酒精在工业上的重要性不亚于石油原料，且由于其可再生的优势，被越来越广泛的应用到各个行业的生产中。中国的酒精年产量在2011年已经达到了83.37亿升，并且这个数值还在以每年10%以上的速度递增。据统计在目前生产条件下平均每生产一吨酒精就会产生12-14吨的酒精废液，酒精产量的提高也带来了大量酒精废液处理的难题。

　　2酒精废液的特点

　　我国的酒精制造企业大多以发酵法为主，玉米、甘薯、木薯、废糖蜜为主要原料，占酒精总产量的95%左右，工业合成酒精仅占5%，本文仅针对发酵法制酒精产生的酒精废液(以下简称“酒精废液”)进行探讨。酒精生产的方式不同，产生的废液量和浓度也不同，通常采用常压塔蒸馏，生产1吨酒精产生14 吨左右废液，浓度为10°BX (即含水90 %);采用差压蒸馏生产则产生12 吨左右废液，浓度约为16°BX，比用常压蒸馏的废水量要减少21%。酒精废液污染物的主要来源是在酒精生产过程中的蒸发工段产生的酒精糟及设备洗涤水，具有如下特点：

　　(1)酒精废液的化学需氧量和生物需氧量极高，根据生产工艺的不同COD在7万～20万mg/L，BOD在4万～8万mg/L，属于高浓度有机废水。

　　(2)酒精废液的pH值相当低，约为3.5～4.5，含有且SO42-、Cl‑、有机酸等，如外排，对土壤、水源等外环境造成极大的污染。

　　(3)酒精废水中固体含量在10%～12%之间，其中有机质约占70%，主要为糖份、蛋白质、氨基酸、维生素等;灰份约占30%，主要组成是氮、磷、钾、钙、镁、硫等元素，可作为植物肥料。

　　(4)酒精废水的色度组成极为复杂包括如：多酚类物质在酶的作用下氧化成褐色素;还原糖碱分解缩聚成高分子棕黑色素;还原糖与氨基酸反应生成褐色聚合物，糖热分解成深咖啡色的焦糖色素，酚类物与铁反应生成深色的化合物等，色度高，构成稳定。

　　3酒精废液的处理方法及对比

　　经过几十年的发展，目前常见的酒精废液处理工艺有如下几种。

　　3.1灌溉法

　　所谓灌溉法，就是要直接把酒精生产过程中产生的废液冷却后直接排放到农田进行灌溉。因为酒精的废液中含有较高的氮、磷、钾等元素是农作物所需要的，这种做法既节省资金操作又方便。但是由于废液的量不好控制而且其中含有许多有毒物质，很容易导致农作物烧根的现象。这种方法比较适于有机物为原料的生产工艺，经过借鉴国外对于酒精废液的灌溉工艺，可以将原始的直接灌溉改变为发酵后灌溉，并灵活地搭配叶面喷施法，可以增加农作物的产量还可以处理废液，可谓是一举两得。据统计每亩施用五吨酒精废液可以使甘蔗的亩产量增加1吨，按目前480元每吨的价格计算，即每亩甘蔗增收480元，以前又酸又臭的酒精废液如今已经成了人人争抢的好肥料。

　　3.2浓缩燃烧法

　　浓缩燃烧法是许多的酒精制造企业经常使用的一种方法。这种方法首先要把酒精的废液进行浓缩处理，把酒精废液的浓度由2%提高到45%以上，然后再焚烧炉中进行高温燃烧，并且燃烧的热量可以用来进行废液浓度的浓缩。并且由于非也主要是由有机物组成在进行燃烧后不会产生有毒物质，而且产生的灰烬中含有大量的钾元素完全可以直接进行施肥使用。可谓是一举多得的好方法，而且在整个过程中不产生污染。这种工艺已经取得了累累硕果，例如：2009-2010年新疆农二师绿源糖业公司先后实施了1.2万立方米废蜜储蓄罐改造、酒精废液浓缩车间改造和酒精生产技术改造等污染治理项目，将酒精废液经过真空蒸发浓缩后，将酒精废液从14个锤度浓缩到60个锤度，然后送入动力车间锅炉内进行燃烧处理。这一技术的使用使绿原糖业公司在2008年完成了减少1400吨化学需氧量COD减排总量，节约用煤1000多吨。但是由于这种方法所用的设备价格昂贵、运转费用较高和废液仍需后续处理等原因，目前仅在少数大型酒精厂使用，没有得到全面的铺开。

　　3.3发酵法

　　发酵法要根据原料的不同采取不同的发酵方式，根据当前制作酒精的原材料来说发酵方式主要有：沼气发酵、酵母蛋白生产、单细胞蛋白生产等。其中的沼气发酵就是要利用废液中含有大量的有机物的特点，采取发酵池发酵是有机物分解产生大量的沼气。分解后的的沼液含有大量的氮磷钾是农作物的良好的肥料。并且经过发酵后的沼液中BOD以及COD的含量大大降低，从而减少了污染。产生的沼气可以为酒精的蒸馏提供热量，并且还可以应用到供暖供热中来，可以获得大量的经济效益。运用酒精废液生产单细胞蛋白以及酵母蛋白的工艺，主要是利用废液中残留的糖分以及有机酸等物质，加入酵母菌之后进行长时间的发酵处理之后经过沉淀分离等工作获取酵母蛋白。虽然这种方法可以带来一定的经济效益，但是这种工艺处理时间长不利于大规模的废液处理，并且处理后的废液中还含有较高的COD废液对环境仍然有很大的影响，还要进行再次处理。

　　3.4微生物法

　　微生物法是的主要原理是利用微生物的新陈代谢作用将酒精废液中的有机物降解为：甲烷、二氧化碳和水，从而达到去除酒精废液中有机物的目的。自从1967年我国第一座酒精废液沼气池在河南南阳酒精厂投入运行以来，用微生物处理系统处理酒精废水的方式在我国已经走过了40年。在这40年里，各种微生物处理系统相继被应用于酒精废水的处理当中，在很大程度上缓解了酒精废水对自然环境的影响。经过40年的发展，目前在糖蜜酒精废水处理项目中总体工艺思路基本上是一致的，采用的通常是是厌氧+好氧+深度处理的工艺组合，区别仅仅是各个部分采用的反应器的不同和一些支线处理细节的不同。

　　3.5腐殖酸法

　　腐殖酸法最早起源于日本，主要运用酒精的废液进行腐殖酸肥料的生产。这种方法完全可以消除废液中的有毒成分，并且变废为宝。这种方法的优点就是分类处理废液，对不同COD浓度值的废液进行不同方式的处理。我国对于腐植酸法进行了一定程度的改良，开发出了更加先进的化学处理方法。这种新方法大大降低了生产周期有助于大量快速的废液处理。而且处理后的物质应用更广范。

　　3.6工艺对比

　　综上所述，对比现有处理技术，优缺点如表所示：

　　4结语

　　酒精的生产是有关国计民生的大事，但酒精废液的处理更是要提起足够的重视。综合对比现有的酒精废水处理技术，都不能从根本上解决酒精废液处理对酒精生产行业扩张的制约问题，因此，要加大技术投资，加快工艺的创新与改革，找出更加合理有效的处理措施，为国家的经济建设做出贡献。

　　参考文献：

　　[1]喻泽斌，莫创荣.CDM项目对广西糖蜜酒精废液处理技术选择的影响.《给水排水》 .2008年z2期

　　[2]蔡春林，覃文庆，邱冠周.膜技术在糖蜜酒精废液处理中的应用.《广州化工》.2010年10期

　　[3]何少川，王珊珊，胡锦蓉.米曲霉处理酒精废液积累菌丝体蛋白的工艺研究.《中国酿造》.2012年6期