1 廢水來源及水質(zhì)水量
鄭州市某酒精廠以玉米為原料生產(chǎn)酒精,年產(chǎn)酒精1萬噸,酒精生產(chǎn)采用濕法生產(chǎn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的全粒法,即將玉米浸泡分離了胚芽后,用淀粉漿生產(chǎn)酒精。分離胚芽后生產(chǎn)酒精,一方面減少了廢水中脂肪、蛋白質(zhì)的含量,降低了水污染程度和廢水處理難度,另一方面分離出的胚芽可生產(chǎn)玉米油,創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。該酒精廠每天產(chǎn)生酒精廢水400m3,廢水主要來源于浸泡廢水、發(fā)酵蒸餾后的酒精糟液及車間設(shè)備沖洗水,廢水的水質(zhì)狀況及排放標(biāo)準見表1。
2 廢水處理工藝
工藝流程
酒精廢水是富含營養(yǎng)成分的酸性高濃度有機廢水,處理難度較大。因此,廢水處理應(yīng)從清潔生產(chǎn),資源綜合利用的角度出發(fā),降低廢水的處理難度。除了從酒精生產(chǎn)工藝中挖掘潛力,由濕法生產(chǎn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的全粒法,減少廢水中脂肪、蛋白質(zhì)的含量,降低廢水處理難度外,還要在廢水處理工藝上選擇能回收利用廢水中的有用成分、處理效果好、運行穩(wěn)定的處理工藝。根據(jù)工程經(jīng)驗和小試、中試結(jié)果,確定了如圖1所示的酒精廢水處理工藝。
運行效果
該廢水處理系統(tǒng)經(jīng)過三個多月的調(diào)試進入正常運行,正常運行后連續(xù)sd的監(jiān)測結(jié)果見表2。從表2可知該系統(tǒng)運行可靠,處理效果較好,出水水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo),并且有200m3/d處理后廢水又回用于車間生產(chǎn)用水、廠區(qū)綠化和雜用水。
3 廢水綜合利用效益分析
3.1 玉米油生產(chǎn)效益分析
傳統(tǒng)玉米酒精生產(chǎn)大多采用全粒法生產(chǎn)才就是直接由玉米粒投料經(jīng)粉碎蒸煮糖化發(fā)酵制酒精,未將玉米中的脂肪、蛋白質(zhì)分離出來充分利用,全部成為酒精廢液,不僅造成資源浪費,還加大了水體污染和廢水處理難度岡。本工程從清潔生產(chǎn),資源綜合利用的角度出發(fā),采用濕法生產(chǎn),將玉米浸泡分離胚芽后用淀粉漿生產(chǎn)酒精,分離出的胚芽可以生產(chǎn)玉米油,同時降低了廢水的處理難度。玉米油含有較多的亞油酸和維生素E,有良好的煎炸性和抗氧化性,是一種易被人體吸收,營養(yǎng)豐富的植物油脂,并且玉米油具有降低膽固醇、預(yù)防心血管病、延緩衰老等功能,在市場上受到了廣泛的關(guān)注。由于我國玉米油的產(chǎn)量很少,玉米油的銷路很好,精制玉米色拉油已成為最高檔的食用油之一,其價格也高于其他油脂。玉米油按目前的市場價8800元/噸,每年生產(chǎn)酒精1萬噸,消耗玉米3萬噸,生產(chǎn)成品玉米油380噸,產(chǎn)值將達到334.4萬元/a,另外還可以出售玉米油生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的油餅,經(jīng)濟效益非?捎^。
3.2 飼料生產(chǎn)效益分析
酒精廢水含有大量的營養(yǎng)物質(zhì),其營養(yǎng)價值大致與大豆相當(dāng),具有較高的回收利用價值,除了可以生產(chǎn)醬油、食醋、食用菌外,主要用來生產(chǎn)蛋白飼料間。酒精廢水經(jīng)固液分離、脫水烘干后生產(chǎn)高蛋白飼料。年產(chǎn)量1萬噸酒精的企業(yè),每年可生產(chǎn)高蛋白飼料6000噸,高蛋白飼料市場售價按每噸900元,成本(原料、輔料、菌種、人工、電費、折舊)按每噸400元計算,則每噸飼料可獲得利潤500元,每年可獲得利潤300萬元。同時經(jīng)過固液分離回收飼料后,降低了廢水中70%的COD和80%的SS。
3.3 沼氣利用效益分析
酒精廢水屬高濃度有機廢水,采用UASB反應(yīng)器對其進行厭氧消化處理,不僅大幅度降低了廢水的COD,而且產(chǎn)生大量可供回收利用的沼氣。沼氣是一種良好的清潔燃料閣。UASB反應(yīng)器的產(chǎn)氣率一般在0.5m3/kgCOD,可產(chǎn)生沼氣2800m3/d,通常1000m3沼氣燃燒的熱值相當(dāng)于1噸煤的熱值,每噸煤價按260元計算,則通過沼氣回收可產(chǎn)生經(jīng)濟效益為728元/d。
3.4 回用水效益分析
該酒精廠廢水處理后有200耐/d回用于車間生產(chǎn)用水,廠區(qū)綠化和雜用水。鄭州市目前的工業(yè)用水價為10.2元/m3,每m,回用水按自來水價的50%計算,則每天節(jié)約成本1020元。
4 結(jié)語
針對酒精廢水營養(yǎng)物質(zhì)豐富,有機負荷高,處理難度大的特點,鄭州市某酒精廠采取了資源綜合回收利用相結(jié)合的酒精廢水處理工藝。即對酒精廢水進行處理的同時回收利用其中的有用組分,既節(jié)約了資源,創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益,又降低了廢水處理難度,保證出水達標(biāo)排放。從工程運行情況可以看出,該工藝設(shè)計合理,運行穩(wěn)定可靠,去除效率高,出水水質(zhì)好,經(jīng)濟效益顯著,具有良好的應(yīng)用前景和推廣價值。