玉米發酵酒精廢水處理技術研究

孫鳳羽

隨著石油資源越來越匱乏，石油的價格驟然上升，與此同時，提倡環保與干凈的新能源——燃料乙醇深受科學家們的青睞，在未來，燃料乙醇代替部分汽油將會是一個新的能源突破口。現階段我國提煉乙醇所用的原料是玉米，因為玉米當中具有豐富的淀粉，極容易進行發酵，所生產的乙醇價格較為適中。但是由于玉米在經過發酵提取乙醇之后的廢水具有嚴重污染性，如果不經過一定的處理便貿然排放，會對周圍環境造成嚴重的污染。

玉米酒精醪液分離技術

通常情況下每1噸乙醇的生產需要3噸玉米的量，根據發酵成熟酒份的不同，每生產1噸乙醇產生的酒精醪液量約為9- 12m3。這種酒精醪液由溶解性固體以及懸浮固體和膠體組成，具有一定的腐蝕性和粘度，所以這種醪液要經過一系列的技術處理，從而實現安全排放。

離心分離技術。一般的企業在分離酒精醪液當中的固體時主要采用離心分離的技術，而這種離心分離技術一般會用到沉降式的離心機，這種沉降式離心機在國內外現階段是最為先進的一種設備，其中以臥式螺旋沉降離心機為代表，它不需要對介質進行過濾并且耐磨保護性較為良好，具有能耗低的優點，這種臥式螺旋沉降離心機在酒精醪液的固體分離當中有著廣泛應用。

DDGS工藝。這種工藝技術基本會將所有酒精醪液當中的固體一并進行干燥，比如在離心分離過后產生的清液，需要經過蒸發濃縮之后所形成的糖漿與離心分離當中的固體混愈合后，再經過干燥、包裝等一系列處理加工后成為畜牧所使用的飼料。所謂廢物利用便是如此。使用DDGS工藝能夠將廢物所變成飼料加以利用，而清液在蒸發濃縮過程中產生的蒸發凝液等高COD廢水，還要再經過廢水處理裝置處理，這部分工藝在國內屬于處理酒精廢水環節。

玉米酒精廢水處理技術

用玉米發酵而生產酒精，所產生的工業廢水具有一定的酸性，其中BOD、COD的含量都較高，如果直接采用好氧生物處理技術，便會產生大量的成本，而一般情況下國內通常采用厭氧與好氧結合的處理技術，不僅能夠節省一定成本，而且成功率具有較大的提升。

厭氧生物處理技術。厭氧生物處理技術通常有厭氧顆粒污泥膨脹床（ECSB）、升流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧折流板反應器（ABR）、多級內循環厭氧反應器（MIC）以及厭氧生物濾池（AF）等，而其中升流式厭氧污泥床反應器（UASB）的應用最為廣泛。這種反應器由污泥反應區、氣液固三相分離器以及氣室三個部分組成。在反應器的底部反應區當中有著大量的厭氧污泥，具有良好的沉淀功能以及凝聚功能，將玉米酒精廢水從厭氧污泥床當中流入，與污泥層的污泥進行充分的混合，這時污泥當中的微生物便會將廢水當中的有機物進行充分分解，再轉化為沼氣。沼氣再以微小的氣泡形式不斷地生成，又不斷地合并形成較大的氣泡。在污泥床上部，通過沼氣將污泥濃度較低的污泥與水一起放入三相分離器，再經過氣室，在氣室當中將沼氣集中在一起用導管導出，污泥與水形成的混合液會經過三相分離器的沉淀，這時候污泥的顆粒便會變大，在重力作用下進行沉淀，再進入厭氧反應區當中，使反應區形成大量的污泥，在與分離污泥之后的水一起從沉淀區當中的溢流堰上部溢出去排出污泥床。這種反應器的容積負荷率較高，并且設備操作簡單，不需要填充填料，也不需要在反應區當中設立機械攪拌裝置，通常情況下在國內具有廣泛的應用。

好氧生物處理技術。傳統的好氧生物處理技術包括有序列間歇式火星污泥法（SBR）、周期循環活性污泥法（CASS）以及間歇式循環延時曝氣活性污泥法（ICEAS）等技術，其中的ICEAS工藝最為常用。這種工藝是在序列間歇式活性污泥法（SBR）的基礎上所進行改良的工藝，在SBR的反映池當中增加了一道隔墻，將反應池分為預反應區以及主反應區，預反應區可以用來調節水流，而主反應區則是用來曝氣和沉淀。ICEAS是一種連續進水的工藝，在反應階段以及沉淀和潷水階段都在進水，當污水進入預反應區之后，通過其中的隔墻底部的連接口進入主反應池，在主反應池當中進行間接曝氣與沉淀潷水，使之成為連續進水與間接出水的SBR反應池，不會影響出水的水質，不但能夠將有機物質所進行去除，還能夠將其中的氮物質以及磷物質去除，具有適應能力強、污泥生成量少以及操作簡單的優點。

由于玉米酒精發酵廢水當中的COD、BOD含量濃度較高，并且可生化性較好，所以許多酒精企業一般采用厭氧以及好氧生物處理技術進行處理，目的便是能夠將廢水進行廢物回收利用，更加注重環保節能，更好地保護我們所在的大自然環境。