1 概述
　　酒精是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品，也是一種清潔燃料。酒精的生產(chǎn)方法有發(fā)酵法和合成法。發(fā)酵法是以植物為原料，通過微生物發(fā)酵，經(jīng)蒸餾制取酒精。
　　制取酒精的原料可分為兩大類。一類是含糖植物，如甘蔗、甜菜、或制糖廠的副產(chǎn)品糖蜜；另一類是含淀粉的植物，如玉米、薯干。
　　玉米和薯干，在發(fā)酵時(shí)投加不同種類的微生物，可制取丙酮、丁酮和酒精等溶劑。
　　我國是生產(chǎn)酒精大國，用液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)的白酒，其原料也是含淀粉的植物如玉米、高粱等，生產(chǎn)工藝類同制取酒精。
　　發(fā)酵法制取酒精和溶劑，雖然采用的原料和生產(chǎn)工藝有所不同，但在制取過程中都產(chǎn)生大量的糟液，糟液中含有高濃度的有機(jī)物。糟液很難直接利用，廢棄的糟液對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

　　2 產(chǎn)品與糟液
　　2.1 酒精與糟液
　　制取酒精時(shí)產(chǎn)生糟液，單位產(chǎn)量產(chǎn)生糟液的體積及糟液中含有機(jī)物的濃度與原料的品種，酵母菌株的品質(zhì)、生產(chǎn)設(shè)備規(guī)模大小及**性和操作管理時(shí)實(shí)施清潔生產(chǎn)的程度有關(guān)。表1為不同原料制取1t酒精時(shí)消耗原料的數(shù)量，產(chǎn)生糟液的體積和糟液中含有機(jī)物濃度（以COD值表示）的統(tǒng)計(jì)值。

表1　制取1t酒精產(chǎn)生的污染

1 概述
　　酒精是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品，也是一種清潔燃料。酒精的生產(chǎn)方法有發(fā)酵法和合成法。發(fā)酵法是以植物為原料，通過微生物發(fā)酵，經(jīng)蒸餾制取酒精。
　　制取酒精的原料可分為兩大類。一類是含糖植物，如甘蔗、甜菜、或制糖廠的副產(chǎn)品糖蜜；另一類是含淀粉的植物，如玉米、薯干。
　　玉米和薯干，在發(fā)酵時(shí)投加不同種類的微生物，可制取丙酮、丁酮和酒精等溶劑。
　　我國是生產(chǎn)酒精大國，用液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)的白酒，其原料也是含淀粉的植物如玉米、高粱等，生產(chǎn)工藝類同制取酒精。
　　發(fā)酵法制取酒精和溶劑，雖然采用的原料和生產(chǎn)工藝有所不同，但在制取過程中都產(chǎn)生大量的糟液，糟液中含有高濃度的有機(jī)物。糟液很難直接利用，廢棄的糟液對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

　　2 產(chǎn)品與糟液
　　2.1 酒精與糟液
　　制取酒精時(shí)產(chǎn)生糟液，單位產(chǎn)量產(chǎn)生糟液的體積及糟液中含有機(jī)物的濃度與原料的品種，酵母菌株的品質(zhì)、生產(chǎn)設(shè)備規(guī)模大小及**性和操作管理時(shí)實(shí)施清潔生產(chǎn)的程度有關(guān)。表1為不同原料制取1t酒精時(shí)消耗原料的數(shù)量，產(chǎn)生糟液的體積和糟液中含有機(jī)物濃度（以COD值表示）的統(tǒng)計(jì)值。

表1　制取1t酒精產(chǎn)生的污染

　　2.2 溶劑與糟液

　　以玉米為原料制取溶劑，每制取1t溶劑，消耗玉米約4.3t，產(chǎn)生糟液約55m³。糟液的COD值為20～32g/L，平均含COD量約1500kg。

　　3 糟液的特性
　　3.1 總固體含量與組分
　　不同品種的糟液，其固體含量不等，在2.3%～15%之間品種的糟液含總固體的數(shù)量見表2。

表2　糟液的特性

糟液的總固體中，含可揮發(fā)性固體在90%以上。這些可揮發(fā)性物質(zhì)為有機(jī)物，主要是碳水化合物，其次是含氮有機(jī)物。以懸浮固體狀態(tài)存在的約占60%～80%，以膠體狀態(tài)或溶解狀態(tài)存在的約占20%～40%。
　　3.2 溫度
　　新鮮糟液的溫度在80～100℃之間。
　　3.3 pH值
　　糟液偏酸性，其pH值為在3～5之間。
　　3.4 可生物降解性
　　糟液的COD值很高，但其BOD值也很高，其BOD值與COD值之間的比值在0.4～0.6之間。所以，糟液具的良好的可生物降解性。
　　3.5 硫酸鹽
　　用糖蜜、甘蔗汁制取酒精時(shí)，在發(fā)酵過程中需投加H₂SO₄。所以，糖蜜糟液中含有大量的硫酸鹽。其濃度在6g/L～7g/L之間。
　　3.6 色度
　　糟液具有很高的色度，尤其是糖蜜糟液，含有焦糖化合物，使糟液顏色變深，呈深褐色。

　　4 糟液的綜合治理
　　4.1 常規(guī)流程
　　糟液中含有大量的有機(jī)物，并具有良好的可生物降解性能。所以，糟液的常規(guī)綜合治理流程是以生物處理中的厭氧反應(yīng)器為核心，以回收糟液中的潛有能源和其他資源。
　　為了保證糟液通過厭氧反應(yīng)器回收沼氣的效果，糟液在進(jìn)入反應(yīng)器前應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理。
　　通過厭氧反應(yīng)器，將糟液中極大部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣，糟液的COD值也大幅度下降，但殘存的有機(jī)物濃度仍不能滿足**規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。須接受進(jìn)一步的處理，若**行好氧生物處理，隨后再進(jìn)行以混凝過程和氧化吸附等技術(shù)后處理，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求?；炷?、過濾、氧化和吸附等處理方法稱為深度處理。
　　**糟液綜合治理的常規(guī)流程可歸納為預(yù)處理，厭氧生物處理、好氧生物和深度處理等三部分組成。

見下圖：

   4.2 預(yù)處理

   4.2.1 溫度

厭氧反應(yīng)器的糟液溫度可分為三類，高溫、中溫和常溫。高溫，其適宜溫度在50℃～56℃；中溫，其適宜溫度在35℃～40℃；常溫，則隨自然溫度而變化。
　　新鮮的糟液，其溫度在80℃以上，應(yīng)先通過熱交換器回收熱能，將糟液降到適宜的溫度再進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器。
　　糟液在接受厭氧反應(yīng)器處理時(shí)，通常采用的造作溫度是高溫和中溫。
　　4.2.2 pH值
　　厭氧反應(yīng)器內(nèi)的pH值是影響處理效果的主要因素之一，一般控制在Ph7左右。
　　進(jìn)液的pH值不一定需要調(diào)整到反應(yīng)器內(nèi)控制的pH值范圍，因?yàn)檫M(jìn)入反應(yīng)器后，經(jīng)反應(yīng)器內(nèi)料液的稀釋和生物化學(xué)反應(yīng)可以改變進(jìn)液的pH值。
　　糟液中的有機(jī)物主要是碳水化合物，在制取酒精過程中已被酸化，其中部分有機(jī)物是以揮發(fā)性有機(jī)酸的形式存在，使糟液的pH值偏酸性。但其進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器后，經(jīng)稀釋和生物化學(xué)反應(yīng)等作用，糟液的pH值很快調(diào)整到反應(yīng)器內(nèi)控制的pH值范圍。所以，糟液的pH值一般不需要進(jìn)行預(yù)調(diào)整。
　　4.2.3 懸浮固體
　　在厭氧反應(yīng)器中，料液以固體狀態(tài)存在的有機(jī)物需要**行酸化、水解成溶解狀態(tài)的有機(jī)物，溶解狀態(tài)的有機(jī)物才有可能被微生物降解。所以，糟液中固態(tài)有機(jī)物的代謝速度要比液態(tài)有機(jī)物慢得多。另外，固態(tài)有機(jī)物通常含有一些微生物極難降解的惰性物質(zhì)。
　　固態(tài)有機(jī)物隨料液進(jìn)入反應(yīng)器后，使反應(yīng)器內(nèi)定容的厭氧活性污泥成分發(fā)生變化，污泥中的產(chǎn)甲烷活性成分大量減少，產(chǎn)甲烷的效果下降。另外，反應(yīng)器中酸化水解反應(yīng)的速度決定整個(gè)厭氧發(fā)酵過程的速度。所以，過量的固態(tài)有機(jī)物體進(jìn)入反應(yīng)器后，不僅減緩了反應(yīng)器的反應(yīng)速度，甚至使反應(yīng)器內(nèi)正常的發(fā)酵過程遭到破壞。糟液中含有大量固體有機(jī)物，進(jìn)入反應(yīng)器前應(yīng)先經(jīng)固液分離后，沉淀回收可作為飼料。
　　清液進(jìn)入反應(yīng)器，但糟液比較粘稠，懸浮固體的顆粒粒徑細(xì)小，靠自然沉降分離比較困難。目前常用的分離方法有糟液**行自然沉降，上清液再用微濾機(jī)截留懸浮固體，也有直接采用微濾機(jī)截留糟液中的懸浮固體。
　　糟液經(jīng)截留懸固體預(yù)處理后，COD值下降50%～60%，懸浮固體去降率可在75%以上。
　　4.3 厭氧生物處理
　　糟液的厭氧處理是糟液綜合治理的核心工藝，常用的厭氧反應(yīng)器有UASB、AF和厭氧接觸工藝等。
　　糖蜜糟液中硫酸鹽含量較高，一般采用中溫厭氧接觸工藝。因?yàn)樵谥袦貭顟B(tài)下，與高溫狀態(tài)時(shí)相比，反應(yīng)器中硫酸鹽還原菌與產(chǎn)甲烷菌之間競爭利用乙酸的速度基本相同。因此，采用中溫厭氧反應(yīng)器處理含高濃度的糖蜜酒糟時(shí)對(duì)反應(yīng)器的甲烷產(chǎn)率影響不明顯。
　　淀粉糟液的厭氧處理，有采用一段法的，有的采用二段法的。一段法的，一般使用高溫UASB或高溫厭氧接觸工藝；采用二段法時(shí)，一般選用高溫UASB串聯(lián)中溫AF工藝，或高溫厭氧接觸工藝串聯(lián)中溫厭氧接觸工藝。
　　厭氧處理可使糟液的COD值下降75%～90%，即由數(shù)萬mg/L，下降到數(shù)千mg/L當(dāng)環(huán)境允許時(shí)，可將厭氧反應(yīng)器的出液灌溉農(nóng)田，以增加土壤的肥力。但對(duì)排放標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)格的地區(qū)，厭氧反應(yīng)器的出液需要好氧生物處理等工藝處置。
　　4.4 好氧生物處理
　　厭氧反應(yīng)器的出液與廠內(nèi)其他有機(jī)低溫度的廢水，如地面沖洗水、設(shè)備清洗水等合并，進(jìn)行好氧生物處理。
　　由于混合廢水有機(jī)物濃度偏高，又屬釀造廢水，為防止好氧生物處理裝置出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象而影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)，好氧生物處理裝置一般選用生物膜類型的，如生物接觸氧化裝置、生物轉(zhuǎn)筒等。這些裝置可單一選用，也可多級(jí)串聯(lián)選用。
　　好氧生物處理工藝可降解混合廢水中COD值的75%～90%。其出水COD值一般在400mg/L～800mg/L。出水帶有較高的色度。在有城市下水道，其下游建設(shè)城市污水集中處理廠的地區(qū)，好氧生物處理的出水可直接排入城市下水道，如果該廠位于排放標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格的地區(qū)，則好氧生物處理裝置的出水還需要進(jìn)行深度處理。
　　4.5 深度處理
　　深度處理一般選用混凝沉淀、過濾、活性炭吸附、化學(xué)氧化、氣浮等常規(guī)水凈化技術(shù)。這些技術(shù)可單一選用，也可多種串聯(lián)選用。
　　深度處理的出水已達(dá)到無色透明的程度，其COD值在100mg/L～150mg/L，滿足**規(guī)定的污水排放標(biāo)準(zhǔn),但對(duì)于特殊要求的地區(qū)仍不能滿足要求。
　　在日本，某研究所建議對(duì)好氧生物處理裝置的出水，采用酸性凝聚、化學(xué)氧化或膜技術(shù)進(jìn)行深度處理，出水水質(zhì)得到明顯的改善。
　　4.6 各單元處理情況如下表1