酒精廢水開題報告

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告</p><p>　　題 目： 某釀酒廠酒精廢水 </p><p>　　處理工藝設(shè)計 </p><p>　　學生姓名： 學 號： </p><p>　　專 業(yè)： 給水排水工程

2、 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　2014年 3 月23日</p><p>　　1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2000字左右的文獻綜述：</p><p>　　酒精工業(yè)是國民經(jīng)濟重要的基礎(chǔ)原料產(chǎn)業(yè)，廣泛應用于化工、食

3、品工業(yè)、日化、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域。酒精發(fā)酵工業(yè)主要是利用糧食中的淀粉部分，使淀粉轉(zhuǎn)化成酒精，其余部分未加以利用，如用薯干、玉米等發(fā)酵只利用了原料中的淀粉和可發(fā)酵性糖的85～93%，其他有機物包括工藝過程中的非揮發(fā)性產(chǎn)物都殘留在酒精糟中，以產(chǎn)一噸酒精計算，殘留的有機物約為500公斤。酒精生產(chǎn)工業(yè)是我國排放有機污染物濃度最高的一個行業(yè)[1]，約占全國工業(yè)廢水中有機物排放總量的1/10左右，如不加以治理，后果可想而知。酒精廢水是高濃度、高溫度、高

4、懸浮物的有機廢水，酒精糟雖然無毒，但是廢染負荷高成酸性。廢渣含有粉碎后的木薯皮、根莖等粗纖維，木薯中的纖維素和半纖維素是多糖類物質(zhì)這些物質(zhì)殘留在廢液中，增加了廢水處理的難度。</p><p>　　酒精廢水處理過程一般分為三部分：預處理、二級處理和后處理[2]。</p><p><b>　　1 預處理方法</b></p><p>　　預處理方式：

5、過濾，沉淀法等方法，酒精廢水通常含有較多懸浮物質(zhì)，通常用離心或氣浮分離裝置進行固液分離，或是用格柵過濾設(shè)置沉砂池。</p><p><b>　　1. 1 離心裝置</b></p><p>　　離心機在外界傳動設(shè)備的驅(qū)動下高速運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓帶動需進行分離的廢水運轉(zhuǎn)，廢水中密度不同的懸浮顆粒所受離心力不同進行分離。酒精廢糟液經(jīng)離心分離去除大量浮渣。</p>&l

6、t;p>　　1. 2 氣浮分離裝置</p><p>　　氣浮通過產(chǎn)生大量微氣泡，使氣泡與廢水中密度接近于水的固體或液體污染物顆粒黏結(jié)，形成密度比水小的氣浮體，在浮力作用下上升至水面形成浮渣，進行固液分離或者液液分離。酒精廢水中輕質(zhì)的懸浮物上附著著氣泡，漂浮到水表面；較重的絮凝體，在分離室中沉淀，經(jīng)過混凝氣浮法處理的廢水，可以去除水中90%以上的懸浮物。</p><p><b&g

7、t;　　2 二級處理方法</b></p><p>　　2. 1 厭氧生物法</p><p>　　厭氧生物處理可為最佳處理方式，并且整個過程耗能少，可回收沼氣作為生物能源[3]。傳統(tǒng)厭氧反應器為厭氧消化池，屬于低負荷系統(tǒng)，效率低。取而代之的是各種高效厭氧生物反應器，如：UASB（上流式厭氧污泥床），EGSB（厭氧膨脹顆粒污泥床），IC（厭氧高效內(nèi)循環(huán)），AFB（厭氧流化床）等[2

8、]。</p><p>　　2.1.1 UASB</p><p>　　UASB上升式厭氧污泥床[4]是基于微生物固定化原理發(fā)展起來的第二代厭氧處理器，目前應用較廣。連學林[5]采用兩級UASB作為底鍋水和沖灘水厭氧處理反應器。在常溫條件下，進水CODcr15000mg/L-20000mg/L，出水CODcr小于300mg/L，去除率達95%。兩級厭氧反應器比單級厭氧反應器具有更高處理效果，但

9、設(shè)計和控制也更復雜。實踐證明UASB有較高的污泥負荷率，設(shè)備簡單，運行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需要充填填料，也不需在反應區(qū)內(nèi)設(shè)機械攪拌裝置，造價相對較低，便于管理，不易發(fā)生堵塞問題。</p><p>　　2.1.2 EGSB</p><p>　　EGSB反應器中可以分為進水配水系統(tǒng)、反應區(qū)、三相分離區(qū)和出水渠系統(tǒng)。與UASB反應器不同之處是，EGSB反應器設(shè)有專門的出水回流系統(tǒng)

10、[6]。顆粒污泥處于膨脹狀態(tài)，成功解決堵塞問題，且有傳質(zhì)好，高徑比大等優(yōu)點。在EGSB反應器處理米酒廢水實驗中，在中溫 ,容積負荷10kgCODcr/(m3·d)，反應器穩(wěn)定運行6d，CODcr去除率維持在95%左右。當增大容積負荷至20kgCODcr/（m3·d）時，CODcr去除率也可維持在70%以上，而且采用UASB厭氧污泥接種到EGSB可達到快速啟動的目的[7]。</p><p>　　

11、2.1.3 IC 工藝</p><p>　　IC（internal circulation）反應器是新一代高效厭氧反應器，廢水在反應器中自下而上流動，污染物被細菌吸附并降解，凈化過的水從反應器上部流出。IC反應器內(nèi)污泥濃度高，微生物量大，且存在內(nèi)循環(huán)，傳質(zhì)效果好，進水有機負荷可超過普通厭氧反應器的3倍以上。增強反應器對懸浮物的適應性，非常適合酒精糟液懸浮物高的特點。反應器中很大的內(nèi)循環(huán)流量可以對pH值起到較好的緩

12、沖作用。另外，反應器高徑比大，占地面積小，非常適合該廠土地緊張的狀況。徐富[8]等改進 IC 工藝，設(shè)計新型MIC 厭氧反應器。該反應器集厭氧多級內(nèi)循環(huán)、波浪式三相分離器、內(nèi)循環(huán)厭氧反應器回流管防堵裝置于一體，將此反應器處理酒精廢水。 </p><p><b>　　2.1.4 BAF</b></p><p>　　BAF法將微生物固定于小顆粒載體上，并使之處于流態(tài)化。反

13、應器有生物質(zhì)濃度高、傳質(zhì)好、對各種廢水適應性強等特點。反應器內(nèi)填充著粒徑小、比表面積大的載體，厭氧微生物組成的生物膜在載體表面生長，載體處于流化狀態(tài)，具有良好的傳質(zhì)條件，微生物易與廢水充分接觸，細菌具有很高的活性，設(shè)備處理效率高。</p><p>　　2. 2 好氧生物法</p><p>　　厭氧生物處理可大幅度降低CODcr、BOD5，但一般條件下，除去磷酸鹽和氨的作用有限。好氧生物法一

14、般適合處理中、低濃度的有機廢水，適合作為厭氧法后處理工藝。常用的好氧處理工藝有：SBR（間歇式活性污泥）法，CAST（循環(huán)活性污泥）,氧化溝法，生物接觸氧化法，膜生物反應器等[2]。</p><p><b>　　2.2.1 SBR</b></p><p>　　又稱序批式活性污泥處理工藝，無需設(shè)污泥回流設(shè)備，不設(shè)二沉池，曝氣容積小于連續(xù)式，建設(shè)費用與運行費用低[9]不產(chǎn)

15、生污泥膨脹，在單一的曝氣池可以進行脫氮除磷處理，處理水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式。但SBR主要是間歇操作，當廢水排放與間歇進水不匹配時，往往需要多套反應器并列運行，增加了控制系統(tǒng)的復雜性[2]。SBR法是在好氧、厭氧交替狀態(tài)下運行的，因此，其運行可以更好地抑制污泥膨脹，并節(jié)省曝氣費用。亳州市古井酒精分公司,使用SBR池CODcr去除率達91%，BOD5去除率達95%。</p><p>　　2.2.2 生物接觸氧化法</p

16、><p>　　生物接觸氧化處理技術(shù)的實質(zhì)之一是在池內(nèi)填充填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流過填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜充分接觸，在生物膜上微生物新陳代謝的作用下，污水中的有機污染物得以去除，污水得到凈化，因此，又稱為“淹沒式生物濾池”[9]。酒精廢水有機物在生物接觸氧化池內(nèi)被活性好氧微生物分解，使水中的有機物降至最低。</p><p>　　2.2.3 CASS<

17、;/p><p>　　在厭氧-好氧工藝中，若順利實現(xiàn)厭氧處理與好氧處理之間的銜接[10]，可提高后續(xù)好氧處理效果。CAAS 反應器由缺氧區(qū)，預曝氣區(qū)，沉淀區(qū)，曝氣區(qū)組成，酒精廢水經(jīng)厭氧處理后進入缺氧產(chǎn)酸階段，將廢水中剩余有機物大分子降解為小分子有機物，提高BOD5/CODcr值。在預曝氣區(qū)內(nèi)，使污泥中微生物得到增殖，并可除去部分CODcr沉淀區(qū)可將前階段的污泥分離最后廢水可在最佳狀態(tài)下進入曝氣區(qū)。此外，生物接觸氧化法、

18、氧化溝法、膜生物反應器等在酒精廢水處理中得到應[11]。</p><p>　　實踐證明，采用厭氧-好氧工藝比單獨使用厭氧工藝或是好氧工藝處理效果更好。原因為[2]：</p><p>　?。?）厭氧工藝處理負荷高，好氧工藝脫氮除磷效果好，兩者可互補；</p><p>　　（2）厭氧工藝有著良好的耐沖擊能力，為好氧創(chuàng)造穩(wěn)定的進水條件，但是厭氧出水水質(zhì)能達標。好氧能有效處

19、理厭氧出水中剩余有機物，出水水質(zhì)優(yōu)于厭氧</p><p>　?。?）厭氧過程可收集沼氣，而好氧工藝相比其它物化方法成本低，耗能少。目前國內(nèi)大部分白酒生產(chǎn)企業(yè)都采用厭氧-好氧-物化工藝處理白酒廢水。</p><p><b>　　3 后處理方法</b></p><p>　　釀造廢水的色度去除是一個難題，特別是酒糟廢液，經(jīng)厭氧處理后，廢水呈黑褐色，主

20、要是由于蛋白黑素的存在 [12]。 去除色度物化處理較有效果。酒精廢水深度處理的方法有：絮凝沉淀法、砂濾法、吸附法、臭氧氧化法、膜分離法、離子交換法、電解處理、蒸發(fā)濃縮法等物理化學方法。</p><p><b>　　4 總結(jié)</b></p><p>　　酒精廢水懸浮物含量高，溫度高，平均水溫達70℃，濃度高，廢水的COD高達2-3萬，包括懸浮固體、溶解性COD和膠體，

21、廢水呈酸性，屬難處理的工業(yè)廢水之一。目前處理酒精廢水的方法的方法有很多種，各種方法都有其不同的優(yōu)缺點,往往需要幾種方法和幾個處理單元組成的系統(tǒng)處理后才可以達到要求。有機物的去除一般以生物法為主如生物接觸氧化法，預處理階段采用物理方法可去除部分懸浮物。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]唐受印，戴友芝，劉忠義，等. 食品工業(yè)廢水處理

22、[M]. 北京：化學工業(yè)出版社, 2001.</p><p>　　[2]周建丁，周健.白酒工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀及展望[J].四川理工學院學報（自然科學版），2008,12:74—76.</p><p>　　[3] 任南琪，王愛杰.厭氧生物技術(shù)原理與應用[M].北京:化學出版社,2004.</p><p><b>　　[4]</b></p>

23、;<p>　　[5]連學林.常溫 UASB 裝置處理五糧液酒廠廢水[J].中國沼氣,2001,19(4):27-29.</p><p><b>　　[6]</b></p><p>　　[7] 郭曉燕,張振家.EGSB 反應器處理米酒廢水的啟動方法研究[J].環(huán)境污染與防治, 2004,6(2):107-108.</p><p>　

24、　[8]徐富,吳建華,劉鋒,蔣京東,馬三劍.酒精廢水處理高效厭氧技術(shù)[J].釀酒科技,2006,10:04-107.</p><p>　　[9]張自杰．排水工程[M]．第四版.北京： 中國建筑工業(yè)出版社，2000：138.595.</p><p>　　[10]王 煒.兩級 UASB-CAAS 技術(shù)處理酒精廢液[J].釀酒科技, 2006, 10: 101-103.</p>&

25、lt;p>　　[11]張紅光,黃石.白酒生產(chǎn)廢水處理設(shè)計及運行結(jié)果[J]. 工業(yè)用水與廢水,2000：31-33.</p><p>　　[12]ManisanKar P,Rani C,Viswanathan S.Electrochemical treatment of distillery effluent using catalytic anodes [J].Green Chem., 2006, 5.&l

26、t;/p><p>　　[13]UASB-接觸氧化工藝在酒精廢水處理中的應用.中國污水處理工程網(wǎng)，2009,1.</p><p>　　2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段及途徑：</p><p>　　本課題為酒精廢水處理的工藝設(shè)計，設(shè)計進水水質(zhì)為：pH 4.0，COD 20000mg/L，SS 10000mg/L。設(shè)計出水水質(zhì)：出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》G

27、B8978—1996一級標準值：pH 6.0-9.0，CODcr ≤100mg/L，BOD5≤20mg/L，SS ≤70mg/L。本設(shè)計采用UASB+混凝沉淀+接觸氧化為主要工藝，通過對酒精廢水的處理，減少廢水中的污染物，提高污水的利用率。UASB 反應器設(shè)備簡單，運行方便，勿需設(shè)沉淀池和和污泥回流裝置，不需充填填料，造價相對較低，便于管理，而且不存在堵塞問題[9]。并且，CODCr容積負荷高，可達到15Kg/m3?d左右，水力停留時間

28、短，池容小，顆粒污泥濃度高，處理效果好[13]。酒精廢水屬高濃度有機廢水，采用UASB反應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。廢水經(jīng)厭氧污泥床流入缺氧池，缺氧池具有雙重作用，一是對廢水進行生物預處理，改善其生化性，并吸附、降解一部分有機物；二是對系統(tǒng)的污泥進行硝化處理。之后廢水生物接觸氧化池，在生物接觸氧化池內(nèi)被活性好</p><p>&