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1 概述(shu)
　　酒精(jing)是(shi)一(yi)(yi)种(zhong)用途(tu)广泛的(de)化工产品，也是(shi)一(yi)(yi)种(zhong)清(qing)洁燃料。酒精(jing)的(de)生(sheng)产方法(fa)有发酵(jiao)法(fa)和合成法(fa)。发酵(jiao)法(fa)是(shi)以植物(wu)为原料，通(tong)过微(wei)生(sheng)物(wu)发酵(jiao)，经蒸馏制取酒精(jing)。
　　制取(qu)酒精的(de)原料可分为(wei)两大类。一类是含糖植物(wu)，如甘蔗(zhe)、甜(tian)菜(cai)、或制糖厂的(de)副(fu)产(chan)品糖蜜；另(ling)一类是含淀(dian)粉的(de)植物(wu)，如玉(yu)米、薯干(gan)。
　　玉(yu)米和(he)薯干，在发酵(jiao)时投加不同种类的微生物，可制取(qu)丙酮、丁酮和(he)酒精等溶(rong)剂。
　　我国(guo)是生(sheng)(sheng)产酒(jiu)精大国(guo)，用(yong)液态发酵(jiao)生(sheng)(sheng)产的白酒(jiu)，其(qi)原(yuan)料(liao)也(ye)是含淀粉的植物如玉米(mi)、高粱等，生(sheng)(sheng)产工艺类(lei)同制(zhi)取酒(jiu)精。
　　发(fa)酵法(fa)制(zhi)取酒(jiu)精和溶剂，虽然采用(yong)(yong)的(de)原料和生产工艺有所不同，但在制(zhi)取过程(cheng)中都产生大量(liang)的(de)糟(zao)(zao)液(ye)，糟(zao)(zao)液(ye)中含有高(gao)浓(nong)度的(de)有机物。糟(zao)(zao)液(ye)很难(nan)直接(jie)利用(yong)(yong)，废弃的(de)糟(zao)(zao)液(ye)对环境(jing)造成(cheng)严重污染。

　　2 产品与糟液
　　2.1 酒精与糟液
　　制取(qu)酒精时产生(sheng)(sheng)(sheng)糟(zao)液，单位(wei)产量(liang)产生(sheng)(sheng)(sheng)糟(zao)液的体积及糟(zao)液中含有机物的浓(nong)度与原料的品(pin)(pin)种，酵母菌(jun)株的品(pin)(pin)质、生(sheng)(sheng)(sheng)产设备(bei)规模大(da)小及**性和操作管理时实(shi)施(shi)清洁生(sheng)(sheng)(sheng)产的程度有关。表1为不同原料制取1t酒精时消耗原料的数量，产生糟液的体积和糟液中含有机物浓度（以COD值表示）的统计值。

表1　制取1t酒精产生的污染

1 概述
　　酒精是(shi)一种用途广(guang)泛(fan)的化工产(chan)品，也是(shi)一种清洁(jie)燃(ran)料。酒精的生(sheng)产(chan)方(fang)法(fa)(fa)(fa)有发酵(jiao)法(fa)(fa)(fa)和合成法(fa)(fa)(fa)。发酵(jiao)法(fa)(fa)(fa)是(shi)以(yi)植(zhi)物为原料，通(tong)过微生(sheng)物发酵(jiao)，经蒸馏制取(qu)酒精。
　　制取酒精的原料(liao)可分为两大类。一类是(shi)含糖植物(wu)，如(ru)甘(gan)蔗(zhe)、甜菜(cai)、或制糖厂的副产品(pin)糖蜜；另一类是(shi)含淀粉的植物(wu)，如(ru)玉米、薯干(gan)。
　　玉米(mi)和薯干，在发(fa)酵时(shi)投加不同(tong)种类(lei)的微生物，可制取丙酮、丁酮和酒(jiu)精等溶剂(ji)。
　　我国(guo)是生(sheng)产(chan)酒精大国(guo)，用液态发酵(jiao)生(sheng)产(chan)的白酒，其(qi)原料也是含淀(dian)粉的植物如玉米(mi)、高粱(liang)等，生(sheng)产(chan)工艺类(lei)同制取酒精。
　　发(fa)酵法制(zhi)取酒精和(he)溶剂(ji)，虽然(ran)采用的原料和(he)生(sheng)产(chan)工(gong)艺有所不同，但(dan)在制(zhi)取过程中(zhong)都产(chan)生(sheng)大量的糟液(ye)，糟液(ye)中(zhong)含有高浓(nong)度的有机物。糟液(ye)很(hen)难直接(jie)利(li)用，废弃的糟液(ye)对环(huan)境(jing)造(zao)成严重污染。

　　2 产品(pin)与糟(zao)液
　　2.1 酒精与糟液
　　制取(qu)酒精时产(chan)(chan)生(sheng)糟(zao)液，单位(wei)产(chan)(chan)量产(chan)(chan)生(sheng)糟(zao)液的(de)(de)(de)体积及(ji)糟(zao)液中含有机物的(de)(de)(de)浓度与(yu)原料的(de)(de)(de)品(pin)种，酵(jiao)母(mu)菌株(zhu)的(de)(de)(de)品(pin)质、生(sheng)产(chan)(chan)设备规(gui)模大(da)小及(ji)**性和操作管理时实施(shi)清洁生(sheng)产(chan)(chan)的(de)(de)(de)程度有关。表1为不同原料制取1t酒精时消耗原料的数量，产生糟液的体积和糟液中含有机物浓度（以COD值表示）的统计值。

表1　制取1t酒精产生的污染

　　2.2 溶剂与糟液

　　以玉米为原料制(zhi)取溶剂，每制(zhi)取1t溶剂，消耗玉米约4.3t，产生(sheng)糟(zao)液约55m³。糟液(ye)的COD值为20～32g/L，平均含COD量约1500kg。

　　3 糟(zao)液的特(te)性(xing)
　　3.1 总固体(ti)含量(liang)与组分(fen)
　　不同(tong)品种的糟液(ye)，其固体含量不等，在2.3%～15%之间品种的糟液含总固体的数量见表2。

表2　糟液的特性

糟液的总固体(ti)中，含(han)可挥发性固体(ti)在(zai)90%以上。这些可挥发性物质为有机物，主要是碳水化合物，其次是含氮有机物。以悬浮固体状态存在的约占60%～80%，以胶体状态或溶解状态存在的约占20%～40%。
　　3.2 温(wen)度(du)
　　新鲜(xian)糟液的温(wen)度(du)在80～100℃之间。
　　3.3 pH值
　　糟液偏(pian)酸性，其pH值为在3～5之间。
　　3.4 可生物(wu)降解性
　　糟液的COD值很高，但其BOD值也很高，其BOD值与COD值之间的比值在0.4～0.6之间。所以，糟液具的良好的可生物降解性。
　　3.5 硫酸盐(yan)
　　用糖(tang)蜜、甘蔗汁制(zhi)取酒精时，在发(fa)酵过程中(zhong)需投加H₂SO₄。所以，糖蜜糟液中含有(you)大量(liang)的硫酸盐。其浓度在6g/L～7g/L之间。
　　3.6 色(se)度
　　糟液(ye)具有很高的色度(du)，尤其(qi)是糖蜜(mi)糟液(ye)，含有焦糖化合(he)物，使糟液(ye)颜色变深(shen)，呈深(shen)褐色。

　　4 糟液的综合治理
　　4.1 常规流程
　　糟(zao)液(ye)中含有大(da)量的(de)有机物，并具(ju)有良好的(de)可(ke)生物降解性(xing)能。所以(yi)，糟(zao)液(ye)的(de)常规(gui)综合(he)治理(li)流程是(shi)以(yi)生物处理(li)中的(de)厌氧反应(ying)器为(wei)核心，以(yi)回收糟(zao)液(ye)中的(de)潜有能源和其(qi)他资源。
　　为(wei)了保证糟液(ye)通(tong)过(guo)厌(yan)氧反(fan)(fan)应器(qi)回(hui)收沼(zhao)气的(de)效果(guo)，糟液(ye)在进入反(fan)(fan)应器(qi)前应进行(xing)预处(chu)理。
　　通过厌氧反(fan)应器，将糟(zao)液中(zhong)极大部分有机物转化为沼气，糟(zao)液的COD值也大幅度下降，但残存的有机物浓度仍不能满足**规定的排放标准的要求。须接受进一步的处理，若**行好氧生物处理，随后再进行以混凝过程和氧化吸附等技术后处理，满足排放标准的要求。混凝、过滤、氧化和吸附等处理方法称为深度处理。
　　**糟液综合治(zhi)理(li)的常规流(liu)程(cheng)可(ke)归纳为预处理(li)，厌氧(yang)生物处理(li)、好氧(yang)生物和(he)深度处理(li)等三部分组成。

见(jian)下图：

   4.2 预处理

   4.2.1 温度

厌氧反应器的糟液温(wen)度可(ke)分为(wei)三类，高温(wen)、中温(wen)和常温(wen)。高温(wen)，其适宜温(wen)度在50℃～56℃；中温，其适宜温度在35℃～40℃；常温，则随自然温度而变化。
　　新鲜的糟(zao)液(ye)，其温度(du)在80℃以上，应先通过热交换器回收热能，将糟液降到适宜的温度再进入厌氧反应器。
　　糟(zao)液(ye)在接受厌氧反应器处理(li)时，通常(chang)采(cai)用的造作温(wen)度(du)是高温(wen)和中温(wen)。
　　4.2.2 pH值
　　厌氧反应器内的pH值是影响处理效果的主要因素之一，一般控制在Ph7左右。
　　进(jin)液的(de)pH值不一定需要调整到反应器内控制的pH值范围，因为进入反应器后，经反应器内料液的稀释和生物化学反应可以改变进液的pH值。
　　糟液中(zhong)的(de)有(you)机物(wu)(wu)主要是碳水(shui)化(hua)合物(wu)(wu)，在(zai)(zai)制(zhi)取酒精过程中(zhong)已被酸(suan)化(hua)，其中(zhong)部分有(you)机物(wu)(wu)是以(yi)挥发(fa)性有(you)机酸(suan)的(de)形式存在(zai)(zai)，使糟液的(de)pH值偏酸性。但其进入厌氧反应器后，经稀释和生物化学反应等作用，糟液的pH值很快调整到反应器内控制的pH值范围。所以，糟液的pH值一般不需要进行预调整。
　　4.2.3 悬(xuan)浮(fu)固体(ti)
　　在(zai)厌氧反应器中(zhong)，料(liao)液以固体状(zhuang)态(tai)(tai)存在(zai)的(de)有(you)(you)机(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)需(xu)要(yao)(yao)**行酸化、水解(jie)成溶解(jie)状(zhuang)态(tai)(tai)的(de)有(you)(you)机(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)，溶解(jie)状(zhuang)态(tai)(tai)的(de)有(you)(you)机(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)才有(you)(you)可(ke)能被微(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie)。所以，糟液中(zhong)固态(tai)(tai)有(you)(you)机(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)代(dai)谢速度要(yao)(yao)比液态(tai)(tai)有(you)(you)机(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)慢(man)得多。另外，固态(tai)(tai)有(you)(you)机(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)通常含有(you)(you)一些微(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)极难降解(jie)的(de)惰性物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)质。
　　固态有(you)机(ji)(ji)物(wu)(wu)随料液进(jin)入反(fan)(fan)应(ying)器(qi)后，使反(fan)(fan)应(ying)器(qi)内定容的厌氧(yang)(yang)活性(xing)污泥成分发生变化(hua)，污泥中(zhong)的产甲烷活性(xing)成分大量减少，产甲烷的效果下降。另外，反(fan)(fan)应(ying)器(qi)中(zhong)酸化(hua)水解反(fan)(fan)应(ying)的速(su)度决定整个厌氧(yang)(yang)发酵过(guo)程(cheng)(cheng)的速(su)度。所以，过(guo)量的固态有(you)机(ji)(ji)物(wu)(wu)体进(jin)入反(fan)(fan)应(ying)器(qi)后，不仅(jin)减缓了(le)反(fan)(fan)应(ying)器(qi)的反(fan)(fan)应(ying)速(su)度，甚至使反(fan)(fan)应(ying)器(qi)内正常(chang)的发酵过(guo)程(cheng)(cheng)遭(zao)到(dao)破坏(huai)。糟液中(zhong)含有(you)大量固体有(you)机(ji)(ji)物(wu)(wu)，进(jin)入反(fan)(fan)应(ying)器(qi)前应(ying)先经固液分离后，沉(chen)淀回(hui)收可作为饲料。
　　清液进入反应器，但(dan)糟液比(bi)较粘稠，悬浮固(gu)体(ti)的(de)颗(ke)粒(li)粒(li)径(jing)细小，靠(kao)自然沉降分(fen)离比(bi)较困难(nan)。目前(qian)常用(yong)(yong)的(de)分(fen)离方(fang)法有糟液**行自然沉降，上清液再(zai)用(yong)(yong)微滤机截留悬浮固(gu)体(ti)，也有直接采用(yong)(yong)微滤机截留糟液中的(de)悬浮固(gu)体(ti)。
　　糟液经截留悬固体预(yu)处(chu)理(li)后，COD值下降50%～60%，悬浮固体去降率可在75%以上。
　　4.3 厌(yan)氧生物(wu)处理
　　糟(zao)液的厌(yan)氧处理是(shi)糟(zao)液综合治(zhi)理的核心工艺，常用的厌(yan)氧反应器有UASB、AF和厌氧接触工艺等。
　　糖蜜(mi)糟液中(zhong)硫(liu)酸(suan)盐(yan)含量较(jiao)高(gao)，一般采用(yong)中(zhong)温(wen)(wen)厌氧(yang)接触(chu)工(gong)艺(yi)。因为(wei)在中(zhong)温(wen)(wen)状(zhuang)态下(xia)，与高(gao)温(wen)(wen)状(zhuang)态时(shi)相比，反(fan)应器(qi)中(zhong)硫(liu)酸(suan)盐(yan)还原菌与产甲烷(wan)菌之间竞(jing)争利用(yong)乙酸(suan)的速度(du)基本相同。因此，采用(yong)中(zhong)温(wen)(wen)厌氧(yang)反(fan)应器(qi)处(chu)理含高(gao)浓度(du)的糖蜜(mi)酒糟时(shi)对反(fan)应器(qi)的甲烷(wan)产率(lv)影响(xiang)不明显。
　　淀(dian)粉糟液的厌氧处(chu)理，有(you)采用一段(duan)法(fa)的，有(you)的采用二段(duan)法(fa)的。一段(duan)法(fa)的，一般使(shi)用高温(wen)UASB或高温厌氧接触工艺；采用二段法时，一般选用高温UASB串联中温AF工艺，或高温厌氧接触工艺串联中温厌氧接触工艺。
　　厌氧处理(li)可(ke)使糟(zao)液(ye)的(de)COD值下降75%～90%，即由数万mg/L，下降到数千mg/L当环境允许时，可将厌氧反应器的出液灌溉农田，以增加土壤的肥力。但对排放标准比较严格的地区，厌氧反应器的出液需要好氧生物处理等工艺处置。
　　4.4 好氧生物处(chu)理
　　厌(yan)氧反应器的出(chu)液(ye)与(yu)厂(chang)内其他有(you)机低温(wen)度的废水(shui)，如地面冲洗水(shui)、设备(bei)清洗水(shui)等合并，进(jin)行好氧生(sheng)物处理。
　　由于(yu)混合废水(shui)有机物浓(nong)度偏高(gao)，又属(shu)酿造废水(shui)，为防止好氧生(sheng)(sheng)(sheng)物处理装(zhuang)置出现污(wu)泥(ni)膨胀(zhang)现象而(er)影响正常运(yun)转(zhuan)，好氧生(sheng)(sheng)(sheng)物处理装(zhuang)置一般(ban)选用(yong)(yong)生(sheng)(sheng)(sheng)物膜类型的，如(ru)生(sheng)(sheng)(sheng)物接(jie)触(chu)氧化装(zhuang)置、生(sheng)(sheng)(sheng)物转(zhuan)筒(tong)等(deng)。这些装(zhuang)置可单一选用(yong)(yong)，也可多级串联选用(yong)(yong)。
　　好氧生物处(chu)理工艺可降解混合废水中COD值的75%～90%。其出水COD值一般在400mg/L～800mg/L。出水带有较高的色度。在有城市下水道，其下游建设城市污水集中处理厂的地区，好氧生物处理的出水可直接排入城市下水道，如果该厂位于排放标准较为严格的地区，则好氧生物处理装置的出水还需要进行深度处理。
　　4.5 深度处(chu)理
　　深度处(chu)理一般选用混凝(ning)沉淀、过滤、活性炭吸(xi)附、化(hua)学氧化(hua)、气浮等常规水净化技(ji)术。这些技(ji)术可(ke)单一选(xuan)用，也(ye)可(ke)多种(zhong)串(chuan)联选(xuan)用。
　　深度处(chu)理的出水已达到无(wu)色透明的程度，其COD值在100mg/L～150mg/L，满足**规定的污水排放标准,但对于特殊要求的地区仍不能满足要求。
　　在日本(ben)，某研究所(suo)建议对好氧生物处理(li)装置的出(chu)(chu)水(shui)，采(cai)用酸性凝聚、化(hua)学氧化(hua)或膜技术进行(xing)深度处理(li)，出(chu)(chu)水(shui)水(shui)质得到明(ming)显的改善。
　　4.6 各单元处理(li)情况如下表1