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酒精废水EIC处理技术及综合利用1概述酒精废水是一种高浓度酸性有机废水。沭阳县中富酿酒有限公司成功地利用旋流内循环(EIC)厌氧反应器处理高浓度的酒精废水，产生的沼气用来发电。这一工艺处于国内先进水平。由于将治理与利用相结合，可以从治理酒精废水中得到能源和肥料，使废物资源化，既符合国家产业政策，并可获取较高的经济效益，是实现节能、降耗、减污、增效和实现经济、环境可持续发展的有效途径。(1)EIC工艺EIC是在第二代厌氧反应器UASB技术基础上发展而来，对于高浓度可生化性好的有机废水处理有独到之处，可广泛用于养殖场废水、屠宰废水、酒业废水、发酵产品废水、食品加工废水、造纸废水及部分高浓度石化污水等有机废水的处理及其他可甲烷化的有机污水的处理。(2)EIC厌氧技术原理EIC厌氧反应器，包括反应器壳体、气液分离器、旋流式布水器、沼气能量转换装置等。两层三相分离器将反应器人为地分为两个反应区，废水在进入厌氧反应器的下部高负荷区时，与颗粒污泥进行充分的混合和传质，将废水中大部分的有机物分解，产生大量沼气。沼气通过下部提升装置时，由于沼气的提升作用，沼气连同一部分混合液被提升到反应器顶部的气液分离器，沼气被分离出来，分离后的混合液再通过回流管回流到反应器的底部，与进入EIC厌氧反应器的进水混合，形成了厌氧罐自身的内循环。废水通过下部提升装置后，进入上部精处理区(低负荷区)，进一步降解废水中的有机物，混合液通过上部的三相分离器时，进行颗粒污泥、水、沼气的分离，沼气通过沼气管道排出，污泥则回流到厌氧反应器底部保持生物量，而沉淀后的水通过出水堰，一部分回流到EIC进水系统，剩余的水进入后续处理装置。2EIC厌氧反应器处理酒精废水2.1厌氧处理酒精废水有机废水的处理，通常采用好氧和厌氧生物处理方法。好氧处理动力大，处理成本高，而厌氧处理的动力消耗只是好氧的1/8。因此，尽量扩大厌氧处理的应用范围，先经厌氧处理，以减少好氧处理的负荷，这是有机废水处理技术的发展趋势。酿酒废水的处理工艺，经历了从“二级好氧”到“水解-好氧”再到“厌氧-好氧”三个处理阶段，其中以最后一种处理工艺成本最低。厌氧处理方法因COD去除率高、运行费用低，在有机废水处理中已得到广泛应用。厌氧反应器是厌氧处理中的关键设备，其处理效率决定了处理工程的建设费用，产业化程度决定了应用规模。因此，追求厌氧反应器的高有机负荷，实现反应器的产业化一直是厌氧技术发展的主攻方向。要提高反应器的有机负荷，必须提高反应器中的污泥浓度，并强化其传质过程，第一代的常规厌氧反应器、第二代的UASB反应器均不能同时满足这两个条件，故有机负荷不高。EIC反应器基于其工作原理，实现了“高负荷与污泥流失相分离”，既强化了传质过程，又保持污泥的高浓度，故有机负荷较高。(1)处理效率高。EIC反应器的有机负荷是UASB的5倍，UASB处理啤酒废水的有机负荷为5～7kg/(m3·d)，而厌氧反应器的有机负荷达到了25kg/(m3·d)。(2)反应器造价低。因有机负荷比UASB高5倍，因此，处理同样规模的有机废水，EIC反应器的容积只需UASB的1/5，故EIC反应器的造价比UASB至少低50%以上。(3)处理成本低。厌氧处理的动力消耗是好氧的1/8，运行费用是好氧处理的1/5，而EIC反应器的处理效率却比其他厌氧反应器高得多，因此，处理成本也更低。(4)应用范围广。其他的厌氧反应器通常只能处理浓度为5000mg/L以上的有机废水，但EIC反应器不仅可以处理高浓度的有机废水，还可以处理浓度较低(COD1000mg/L)和温度较低(温度20℃)的有机废水，应用更广。(5)占地面积小。只有USAB的1/5。(6)操作简便，耐冲击负荷能力强，运行稳定，且用计算机操作，自动化程度高。(7)可产业化。EIC反应器的关键部件为内循环装置，可工厂化生产，便于迅速、大规模地推广应用这一厌氧处理技术。2.2好氧处理酒精废水生产酒精的废水排放后，先通过酒糟分离机分离一部分酒糟，作为饲料出售，分离后的废水浓度在30g/L左右，通过二级厌氧处理后，COD浓度在200mg/L左右，再进入好氧处理系统进行后续处理，实现达标排放。好氧系统工艺采用气浮好氧流化床SBR处理，出水浓度达到国家排放标准。3酒精废水处理工艺流程及技术方法3.1工艺流程含糟废水经固液分离后，再经沉淀，糟渣作为饲料出售，糟液进入EIC厌氧反应器，进行厌氧消化，产生的沼气送入锅炉燃烧发电。处理后的酒精废水再进入好氧处理系统，经接触氧化、气浮、过滤等工艺，具体流程如图1所示。3.2技术方法3.2.1固液分离酒精废水中固体悬浮物含量较高，它由酒精发酵过程中留下的酵母菌和未被利用的有机物组成，含有一定量的蛋白质、脂肪和各种维生素等，可做饲料添加剂。在厌氧消化前对酒精废水进行固液分离，不仅获取浓缩酒糟饲料，而且能降低酒精废水中COD的浓度，减少厌氧和好氧的处理负荷和成本，还减少了厌氧污泥的生成量，悬浮物含量少，有利于颗粒污泥的形成，厌氧消化效率高。固液分离糟液COD30g/L，SS8g/L，固液分离后的糟渣含水率为78%，浓缩糟渣产量为18.7t/d(干重)，含水率78%的糟渣产量:85t/d。3.2.2厌氧消化(生产沼气)EIC厌氧反应器是生产沼气的关键设备。对固液分离的糟液采用EIC厌氧反应器进行厌氧消化处理，可使酒精废水有机物去除率达到90%，初始进水COD为516g/L，初始出水COD浓度小于315g/L，通过厌氧出水回流工艺，最后出水COD浓度小于2g/L；同时产生沼气供锅炉使用，沼气产量18720m3/d。厌氧污泥产生量4t/d(干重)。3.2.3好氧处理厌氧消化后的出水经好氧处理、气浮、过滤，有机物去除率达85%，出水COD浓度小于250mg/L，最终实现废水达标排放。3.2.4污泥脱水厌氧消化过程中产生的厌氧污泥富集了一定数量的矿物元素和氮素，可作生产有机复合肥的原料。每天压滤污泥产量:16t(含水量75%)。脱水污泥全部转让给生物肥厂使用。3.2.5沼气发电供热厌氧消化过程中产生的沼气供给锅炉(20t)，产生的蒸汽驱动背压式汽轮机(1500kW)，汽轮机带动发电机发出10500V电压的电力，通过变压器直接供生产、生活使用。发电后的蒸汽还可以供生产使用。4效益分析(1)经济效益沭阳县中富酿酒有限公司通过废水治理，每月产生的沼气近60万m3，可节煤600t，蒸汽发电108万(kW·h)，不仅解决企业的自身用电，还有剩余电量出售给当地电网，产生可观的经济效益；二次蒸汽进入车间生产，给企业带来了直接经济效益近百万元。(2)环境效益通过不断改进设计，使用清洁的能源和原料；采取先进的工艺技术和设备，管理得到了改善；综合利用，提高了资源的利用率，并达到从源头削减污染物的目的，有效地改善了环境质量。利用沼气替代燃煤，每年可减排烟尘9.072t，SO254.432t，节约煤炭5000t之多。不仅能回收能源，而且还提高了城镇气化率，减少了空气污染物的排放，改善了环境。对工程处理前后的废水进行取样分析，厌氧进水口的COD为5630mg/L、厌氧出水口的COD为1470mg/L。经好氧处理后，COD为146mg/L，COD的总去除率达98%，大大降低了有机物的含量。