UASB-CASS工艺处理酒精废水

某酒精厂以玉米为原料生产酒精和生物蛋白饲料，年产酒精15000t，生物蛋白饲料10000t。其生产工艺为：玉米原料→粉碎(过筛)→配料→预 煮→高压蒸煮→糖化→发酵→粗馏→精馏→酒精成品。粗馏下的醪液经板框压滤后产生的固形物经烘干、配兑、制成生物蛋白饲料。所排废水主要是粗馏塔的废醪液 以及其他车间的冷却水、洗涤水和冲洗水等一些较低浓度的废水。工程采取了多项节水措施，如：(1)冷却水自低温至高温多次循环套用，最后用于拌料；(2) 锅炉排水用作水膜除尘器的补充水；(3)醪液经固液分离后液体回用于拌料；(4)减少设备冲洗水等。项目废水排放量约为418m³/d。酒精废醪液以有机物为主，废水COD_Cr浓度高，本工程采用UASB-CASS处理系统对酒精废水进行处理，保证了废水出水水质能够稳定达标。

1 废水水质

        工程废水水质情况见表1。废水排放量为418m³/d，设计水量为500m³/d，处理后出水水质要求达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中的二级排放标准(表1)。

2 处理工艺

2.1 工艺流程(图1)

        粗馏塔的废醪液经提取生物饲料后，其工艺废水首先进入调节沉淀池除去部分颗粒物，经调节水量、pH值，均化水质，然后进入UASB反应器，在此降解了大部 分难降解有机物，提高废水的可生化性，出水再与工程所产生的无污染物水混合后进入CASS池，以去除可生物降解的污染物后达标排放。
 
2.2 工艺说明

        本废水处理系统采用厌氧处理制取沼气，好氧处理达标排放的技术路线。

        (1)调节沉淀池：首先采用将废水中较大的颗粒物去除，调节pH值，作为预处理工序，为后续生化处理工序创造条件，同时削减部分有机污染物。

        (2)厌氧处理采用两级UASB反应器，UASB反应器主体为无填料的容器，废水由反应器底部进入，其中含有大量厌氧污泥。由于废水以一定的流速自下向上 流动以及厌氧过程产生大量沼气的搅拌作用，废水与污泥充分混合，有机质被吸附分解。又由于反应器中可以形成沉淀性能非常好的颗粒污泥，能够允许较大的上升 流速和很高的容积负荷，两级UASB处理对CODCr的去除率可以高达95%，BOD5去除率高达96%，是CODCr、BOD5的主要去除场所。

        (3)好氧处理采用CASS反应池。由于厌氧处理出水可生化性很差，必须对好氧工艺加以强化，方可实现达标，根据我院对可生化性较差的废水进行好氧处理多 年的应用与研究经验，采用CASS工艺是一种合适的选择。CASS工艺的曝气与非曝气阶段不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。 其流程由进水、反应、沉淀、闲置等基本过程组成，实行连续进水、静态沉淀和间歇排水，对污染物质降解经历着“好氧-缺氧-厌氧”交替运行的过程，加之采用 延时曝气与生物选择，有效地促进了难降解有机物的好氧生化。

        CASS工艺的优点：运行费用省，自动化控制程度高，管理方便；氧的吸收率高；运行灵活，可根据实际情况改变运行方式。

2.3 主要构筑物及工艺参数

        本废水处理工程主要构筑物为调节沉淀池、UASB反应器、CASS池、污泥浓缩池等。其设计参数见表2。

3 运行效果(表3)

4 经济技术分析

        该酒精厂污水处理站设计处理水量500m³/d，工程总造价280万元，劳动定员6人。废水处理装置 的运行费用约为2.52元/t，每吨水产生的沼气利用收益10元左右，因此该工程不仅解决了废水的污染问题，还带来了可观的经济效益。从经济上、技术上分 析，该工程采用UASB-CASS处理系统工艺技术可靠、经济合理，能保证废水稳定达标排放。

5 结论及经验

        (1)采用UASB-CASS工艺处理酒精废水具有工艺简单，运行可靠，节省投资，日常维护简单等特点，工程运行实践表明，该工艺运行稳定，各项污染物指标能够达到GB8978-1996《污水综合排放标准》二级标准的要求。

        (2)UASB反应器的启动是整个工程能够顺利运行的关键，启动过程分成两个主要阶段进行：首先采用低浓度进水且保持进水浓度不变，逐渐增加进水量以提高 有机负荷直至达到设计进水量；然后保持进水量不变，逐渐增加废水浓度以提高有机负荷直至达到设计进水浓度。当UASB反应器达到了设计的水质水量，反应器 中形成颗粒污泥则进入稳定运行期。

        (3)醪液废水经厌氧处理可产生大量的沼气，每吨醪液厌氧发酵约可获得沼气22m³。产生的沼气用于饲料热风炉烘干，剩余沼气通入锅炉内燃烧。每利用1m³沼气相当于产生0.5元的收益，具有良好的经济效益。
 

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