摘要：酒精是現(xiàn)代人類社會(huì)中一種極為重要的生活、生產(chǎn)原料，隨著人類對(duì)酒精需求量的增加，酒精生產(chǎn)背后隱藏的問題也漸漸地暴露出來：大量需要處理的酒精廢液困擾著每一個(gè)酒精生產(chǎn)企業(yè)，嚴(yán)重制約著企業(yè)的發(fā)展。本文就酒精廢液的特點(diǎn)及當(dāng)前常用的幾種酒精的廢液處理工藝進(jìn)行描述，并對(duì)它們存在的問題及改進(jìn)方法進(jìn)行探討。

　　關(guān)鍵詞：化工科技評(píng)職論文,期刊征稿,酒精廢液,廢水處理工藝,濃縮焚燒,腐殖酸,發(fā)酵,微生物

　　1引言

　　當(dāng)前社會(huì)人類對(duì)于酒精的依賴性很強(qiáng)，一方面是用于制造飲用的酒水，人們?cè)诰祁惍a(chǎn)品上的消費(fèi)額已經(jīng)達(dá)到了很高的地步，以深圳市為例，該市酒類年消費(fèi)量就達(dá)到了100億元，并且每年以10%-15%的速度遞增。另一方面酒精在工業(yè)上的重要性不亞于石油原料，且由于其可再生的優(yōu)勢(shì)，被越來越廣泛的應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)中。中國(guó)的酒精年產(chǎn)量在2011年已經(jīng)達(dá)到了83.37億升，并且這個(gè)數(shù)值還在以每年10%以上的速度遞增。據(jù)統(tǒng)計(jì)在目前生產(chǎn)條件下平均每生產(chǎn)一噸酒精就會(huì)產(chǎn)生12-14噸的酒精廢液，酒精產(chǎn)量的提高也帶來了大量酒精廢液處理的難題。

　　2酒精廢液的特點(diǎn)

　　我國(guó)的酒精制造企業(yè)大多以發(fā)酵法為主，玉米、甘薯、木薯、廢糖蜜為主要原料，占酒精總產(chǎn)量的95%左右，工業(yè)合成酒精僅占5%，本文僅針對(duì)發(fā)酵法制酒精產(chǎn)生的酒精廢液(以下簡(jiǎn)稱“酒精廢液”)進(jìn)行探討。酒精生產(chǎn)的方式不同，產(chǎn)生的廢液量和濃度也不同，通常采用常壓塔蒸餾，生產(chǎn)1噸酒精產(chǎn)生14 噸左右廢液，濃度為10°BX (即含水90 %);采用差壓蒸餾生產(chǎn)則產(chǎn)生12 噸左右廢液，濃度約為16°BX，比用常壓蒸餾的廢水量要減少21%。酒精廢液污染物的主要來源是在酒精生產(chǎn)過程中的蒸發(fā)工段產(chǎn)生的酒精糟及設(shè)備洗滌水，具有如下特點(diǎn)：

　　(1)酒精廢液的化學(xué)需氧量和生物需氧量極高，根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同COD在7萬～20萬mg/L，BOD在4萬～8萬mg/L，屬于高濃度有機(jī)廢水。

　　(2)酒精廢液的pH值相當(dāng)?shù)停�約為3.5～4.5，含有且SO42-、Cl‑、有機(jī)酸等，如外排，對(duì)土壤、水源等外環(huán)境造成極大的污染。

　　(3)酒精廢水中固體含量在10%～12%之間，其中有機(jī)質(zhì)約占70%，主要為糖份、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素等;灰份約占30%，主要組成是氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等元素，可作為植物肥料。

　　(4)酒精廢水的色度組成極為復(fù)雜包括如：多酚類物質(zhì)在酶的作用下氧化成褐色素;還原糖堿分解縮聚成高分子棕黑色素;還原糖與氨基酸反應(yīng)生成褐色聚合物，糖熱分解成深咖啡色的焦糖色素，酚類物與鐵反應(yīng)生成深色的化合物等，色度高，構(gòu)成穩(wěn)定。

　　3酒精廢液的處理方法及對(duì)比

　　經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前常見的酒精廢液處理工藝有如下幾種。

　　3.1灌溉法

　　所謂灌溉法，就是要直接把酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢液冷卻后直接排放到農(nóng)田進(jìn)行灌溉。因?yàn)榫凭�的廢液中含有較高的氮、磷、鉀等元素是農(nóng)作物所需要的，這種做法既節(jié)省資金操作又方便。但是由于廢液的量不好控制而且其中含有許多有毒物質(zhì)，很容易導(dǎo)致農(nóng)作物燒根的現(xiàn)象。這種方法比較適于有機(jī)物為原料的生產(chǎn)工藝，經(jīng)過借鑒國(guó)外對(duì)于酒精廢液的灌溉工藝，可以將原始的直接灌溉改變?yōu)榘l(fā)酵后灌溉，并靈活地搭配葉面噴施法，可以增加農(nóng)作物的產(chǎn)量還可以處理廢液，可謂是一舉兩得。據(jù)統(tǒng)計(jì)每畝施用五噸酒精廢液可以使甘蔗的畝產(chǎn)量增加1噸，按目前480元每噸的價(jià)格計(jì)算，即每畝甘蔗增收480元，以前又酸又臭的酒精廢液如今已經(jīng)成了人人爭(zhēng)搶的好肥料。

　　3.2濃縮燃燒法

　　濃縮燃燒法是許多的酒精制造企業(yè)經(jīng)常使用的一種方法。這種方法首先要把酒精的廢液進(jìn)行濃縮處理，把酒精廢液的濃度由2%提高到45%以上，然后再焚燒爐中進(jìn)行高溫燃燒，并且燃燒的熱量可以用來進(jìn)行廢液濃度的濃縮。并且由于非也主要是由有機(jī)物組成在進(jìn)行燃燒后不會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，而且產(chǎn)生的灰燼中含有大量的鉀元素完全可以直接進(jìn)行施肥使用。可謂是一舉多得的好方法，而且在整個(gè)過程中不產(chǎn)生污染。這種工藝已經(jīng)取得了累累碩果，例如：2009-2010年新疆農(nóng)二師綠源糖業(yè)公司先后實(shí)施了1.2萬立方米廢蜜儲(chǔ)蓄罐改造、酒精廢液濃縮車間改造和酒精生產(chǎn)技術(shù)改造等污染治理項(xiàng)目，將酒精廢液經(jīng)過真空蒸發(fā)濃縮后，將酒精廢液從14個(gè)錘度濃縮到60個(gè)錘度，然后送入動(dòng)力車間鍋爐內(nèi)進(jìn)行燃燒處理。這一技術(shù)的使用使綠原糖業(yè)公司在2008年完成了減少1400噸化學(xué)需氧量COD減排總量，節(jié)約用煤1000多噸。但是由于這種方法所用的設(shè)備價(jià)格昂貴、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高和廢液仍需后續(xù)處理等原因，目前僅在少數(shù)大型酒精廠使用，沒有得到全面的鋪開。

　　3.3發(fā)酵法

　　發(fā)酵法要根據(jù)原料的不同采取不同的發(fā)酵方式，根據(jù)當(dāng)前制作酒精的原材料來說發(fā)酵方式主要有：沼氣發(fā)酵、酵母蛋白生產(chǎn)、單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)等。其中的沼氣發(fā)酵就是要利用廢液中含有大量的有機(jī)物的特點(diǎn)，采取發(fā)酵池發(fā)酵是有機(jī)物分解產(chǎn)生大量的沼氣。分解后的的沼液含有大量的氮磷鉀是農(nóng)作物的良好的肥料。并且經(jīng)過發(fā)酵后的沼液中BOD以及COD的含量大大降低，從而減少了污染。產(chǎn)生的沼氣可以為酒精的蒸餾提供熱量，并且還可以應(yīng)用到供暖供熱中來，可以獲得大量的經(jīng)濟(jì)效益。運(yùn)用酒精廢液生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白以及酵母蛋白的工藝，主要是利用廢液中殘留的糖分以及有機(jī)酸等物質(zhì)，加入酵母菌之后進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)酵處理之后經(jīng)過沉淀分離等工作獲取酵母蛋白。雖然這種方法可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，但是這種工藝處理時(shí)間長(zhǎng)不利于大規(guī)模的廢液處理，并且處理后的廢液中還含有較高的COD廢液對(duì)環(huán)境仍然有很大的影響，還要進(jìn)行再次處理。

　　3.4微生物法

　　微生物法是的主要原理是利用微生物的新陳代謝作用將酒精廢液中的有機(jī)物降解為：甲烷、二氧化碳和水，從而達(dá)到去除酒精廢液中有機(jī)物的目的。自從1967年我國(guó)第一座酒精廢液沼氣池在河南南陽酒精廠投入運(yùn)行以來，用微生物處理系統(tǒng)處理酒精廢水的方式在我國(guó)已經(jīng)走過了40年。在這40年里，各種微生物處理系統(tǒng)相繼被應(yīng)用于酒精廢水的處理當(dāng)中，在很大程度上緩解了酒精廢水對(duì)自然環(huán)境的影響。經(jīng)過40年的發(fā)展，目前在糖蜜酒精廢水處理項(xiàng)目中總體工藝思路基本上是一致的，采用的通常是是厭氧+好氧+深度處理的工藝組合，區(qū)別僅僅是各個(gè)部分采用的反應(yīng)器的不同和一些支線處理細(xì)節(jié)的不同。

　　3.5腐殖酸法

　　腐殖酸法最早起源于日本，主要運(yùn)用酒精的廢液進(jìn)行腐殖酸肥料的生產(chǎn)。這種方法完全可以消除廢液中的有毒成分，并且變廢為寶。這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是分類處理廢液，對(duì)不同COD濃度值的廢液進(jìn)行不同方式的處理。我國(guó)對(duì)于腐植酸法進(jìn)行了一定程度的改良，開發(fā)出了更加先進(jìn)的化學(xué)處理方法。這種新方法大大降低了生產(chǎn)周期有助于大量快速的廢液處理。而且處理后的物質(zhì)應(yīng)用更廣范。

　　3.6工藝對(duì)比

　　綜上所述，對(duì)比現(xiàn)有處理技術(shù)，優(yōu)缺點(diǎn)如表所示：

　　4結(jié)語

　　酒精的生產(chǎn)是有關(guān)國(guó)計(jì)民生的大事，但酒精廢液的處理更是要提起足夠的重視。綜合對(duì)比現(xiàn)有的酒精廢水處理技術(shù)，都不能從根本上解決酒精廢液處理對(duì)酒精生產(chǎn)行業(yè)擴(kuò)張的制約問題，因此，要加大技術(shù)投資，加快工藝的創(chuàng)新與改革，找出更加合理有效的處理措施，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

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